废旧玻璃钢的资源化利用研究

2022-09-10

1 废旧玻璃钢资源化利用工艺

目前我国在废旧玻璃钢资源化利用方面的研究还处于起步阶段, 很多地方还是使用焚烧和填埋的处理方式, 但这些都会对我国环境保护造成很大负面作用, 通过对发达国家在废旧玻璃钢回收工艺方面的分析发现, 其工艺主要包括:化学回收法、能量回收法和物理回收法。

1.1 化学回收法

这种方法主要是利用分解和改性将废旧玻璃钢转变为可以回收利用的物资, 比如将废弃物中的树脂分解为燃气和燃油就是使用热解法的重要代表, 另外一方面, 玻纤可以在高温下导致力学性能下降, 从而转变为可以当作粉料的填料。美国相关行业在上个世纪就利用了热解法进行废旧玻璃钢资源化利用。热解法可以将玻璃钢废旧物在无氧环境下经过加热后变为热解气和热解油, 同时还会产生玻纤等固体, 并且整个过程和最终产品都是环保和安全的。但是这种方法在使用过程中也会遇到设备要求高、技术难度大、成本消耗高的难题, 如果成本可以有所保证是可以用在大批量玻璃钢废旧物处理上的。

1.2 能量回收法

这一方法是通过焚烧的办法对废旧玻璃钢进行处理的, 通过焚烧的流程将其中的有机物转变为可以利用的热能或者其他能量。如果玻璃钢是热固性, 那么在焚烧过程中会产生大量的灰份, 所以需要填埋, 同时会导致有毒气体被释放出来, 这样就出现了对环境的二次污染。能量回收法的主要优点在于处理简单和成本低。

1.3 物理回收法

这种方法就是利用机械粉碎等物理方法将废旧玻璃钢处理为粉碎料后使用, 回收的粉碎料可以用作新的玻璃钢填料或者直接作为热塑性塑料使用。物理回收法的优点在于成本低、操作简单、不会对环境造成污染、回收料可以再利用等, 但是如果废旧物受到过污染往往需要通过先进设备清洗后才能使用。国外曾经对酚醛树玻璃钢进行过物理法回收, 主要流程为:第一步, 将酚醛玻璃钢废料磨碎为小粒子, 然后将这些小粒子加入到玻纤酚醛树脂中, 通过比较发现, 模压件性能并没有因为添加而质量变差, 并且粒子越小越好。

2 物理法回收工艺流程

通过以上三个工艺的对比可以发现, 物理回收法的优点比较突出, 所以适合用于废旧玻璃钢资源化再利用。物理回收工艺流程主要是:第一步, 对污染的废旧玻璃钢进行清洗处理, 保证在进行切割之前处于无污染状态;第二步, 将已经清洗完毕的废旧玻璃钢进行切割, 并且大小越小越好;第三步, 进行破碎处理, 也就是将切割的小块破碎为更小的粒子;第四步;将破碎小粒子磨成粉, 然后就是将其作为填料使用, 如果大小没有满足要求还需要进一步磨粉处理。

3 破碎工艺设备

在利用物理破碎工艺来进行废旧玻璃钢资源化处理时还需要一定的工艺设备, 主要包括:切割机、破碎机、除尘器、磨粉机等部分组成。

在处理的玻璃钢废旧物中存在着尺寸大小不一样的情况, 其中有管道、设备等废旧玻璃钢, 所以在破碎前必须将这些尺寸比较大的废旧物切割为小块, 这样才能利用破碎机对其进行处理。物理回收工艺中使用的切割机包括手持式切割机和板材切割机, 前者可以将那些尺寸比较大的废旧玻璃钢分解为小尺寸的玻璃钢板材, 从而满足破碎机的要求;而板材切割机主要负责将玻璃钢板材切割成需要的尺寸。我国在板材切割机方面已经有了很大突破, 并研发出管材专用切割机和平板切割机。这两种切割机都装有收尘罩, 主要是负责将切割过程中产生的粉尘经过除尘处理后再向外排放, 从而减少对外界环境的污染。

物理回收工艺中使用的破碎机是整个工艺中最为关键的设备, 主要包括喂料口、筛网和破碎刀具等部门组成, 其中破碎刀具是其中最为关键的部件, 所以对刀刃的抗冲性要求很高, 必须是由特殊的合金钢加工制造而成。目前在实际工作中经常使用的破碎机为剪切式玻璃钢破碎机, 我国在这个设备方面可以实现破碎尺寸为200mm长、厚度为20mm的平方行玻璃钢块, 每小时可以破碎150Kg的玻璃钢废旧物。筛网就主要负责筛选粉碎料大小, 控制器粒径在4mm以下, 从而保证再利用时不会影响玻璃钢的性能。

如果破碎后的粉料并没有满足要求, 磨粉机可以将其处理成粒径更小的微粉, 从而提高废旧玻璃钢的使用率。磨粉机设备内部采用分级结构, 能够在工作中完成粉碎和微粉的两道处理工序, 从而极大地提高工作效率。另外一方面, 在不需要停止磨粉机运行的情况下, 可以通过调节磨粉机内部等级来调节风量和转速, 从而满足所需要的颗粒大小。

玻璃钢废旧物的粉碎料在生产、生活中也有广泛的应用, 比如经过破碎机处理后的粉料如果粒径比较大, 那么久可以作为地面防腐的填料, 或者作为桥梁、设备基础等建筑构件的填料;如果处理后的粉料粒径比较小, 那么就可以直接作为热塑性塑料的填料。目前粉碎料用于树脂混凝土泵基础和设备制作方面就是其中比较好的案例, 主要是讲破碎后的玻璃钢按照一定比例添加到树脂混凝土中, 然后浇捣为泵基础等设备, 这种粉碎料因其含有短纤维等物质, 可以提高树脂混凝土的韧性、抗裂性等方面。

摘要：我国玻璃钢工业经过50多年的发展已经得到了广泛的应用, 并且玻璃钢具有耐腐蚀、质量好、设计灵活等优点, 所以其用量连年增加。但是玻璃钢产品也存在不易降解和回收的缺点, 对环境也会造成一定污染, 因为为了落实可持续发展政策, 需要对废旧玻璃钢进行资源化再利用。

关键词：废旧玻璃钢,资源化利用,回收