專利名稱：太陽能板廢玻璃燒制的環(huán)保地磚及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體廢物再利用的方法，特別是將太陽能電池板廢玻璃再利用后燒制成環(huán)保地磚的制作方法。本發(fā)明還涉及一種太陽能電池板廢玻璃燒制成的環(huán)保地磚。
背景技術(shù)：
由于全球面臨氣候變遷、暖化日益嚴(yán)重、能源逐漸耗竭等問題，各國積極投入發(fā)展替代能源及綠色科技產(chǎn)業(yè)，其中運(yùn)用太陽能來發(fā)電的綠色科技，是許多國家積極推動的方向，由于太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，需有陽光才能運(yùn)作，太陽能電池與蓄電池串聯(lián)，將有陽光時所產(chǎn)生的電能先行儲存，以供無陽光時放電使用。使用中沒有二氧化碳釋放等破壞生態(tài)環(huán)境問題，因而被視為未來重要的新興能源。一般而言，太陽能電池是利光電半導(dǎo)體材料(主要是非晶硅、多晶硅或是單晶硅) 制成的器件發(fā)電，該器件在接受太陽光等光線照射后，即可輸出電壓及電流。各個太陽能電池利用箔條串聯(lián)成組，之后再和強(qiáng)化玻璃層層迭置，并且進(jìn)行真空封裝，從而得到太陽能電池板，數(shù)個太陽能電池板組成方陣。太陽能電池分成薄膜太陽能電池以及硅晶圓太陽能電池，根據(jù)中國臺灣行政院環(huán)保署公布的數(shù)據(jù)顯示，2007年中國臺灣市場約含3，998，295kg/y的太陽能電池板，其廢棄量約191，l^kg/y，其中廢薄膜類太陽能電池約為8，603kg/y，廢硅晶類太陽能電池約為 171，lllkg/y。薄膜類廢棄太陽能電池的玻璃硅含量高達(dá)(68. 35%),因此如何處理這些廢棄物，也是一個重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法， 其主要是將廢棄太陽能電池板的玻璃與黏土相互混合再經(jīng)燒結(jié)而制成地磚。為此本發(fā)明還要提供一種該方法制成的環(huán)保地磚，其不僅環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，且具有高的抗磨性和機(jī)械強(qiáng)度。為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其包含備料備料太陽能板廢玻璃以及黏土，該太陽能板廢玻璃是太陽能板制品制造時發(fā)生損毀及壽命周期結(jié)束后所產(chǎn)生的廢棄物，該太陽能板廢玻璃經(jīng)90_105°C烘干3-M小時后，經(jīng)粗篩去除大型物質(zhì)后來備用；研磨成粉末將所述太陽能板廢玻璃研磨成太陽能板廢玻璃粉末，該粉末的顆粒徑細(xì)度范圍是100-400m2/kg ；黏土混合研磨粉末以所述太陽能板廢玻璃粉末占1 45% (重量)的比例，將黏土與太陽能板廢玻璃粉末充分混合均勻；加壓成型將前述混合均勻的太陽能板廢玻璃粉末與黏土，施以機(jī)械壓力而成型為成型體；燒結(jié)將前述成型體送入加熱爐加熱以形成燒結(jié)體，其加熱燒結(jié)溫度范圍為800-1100°C，在燒結(jié)之后，在加熱爐內(nèi)自然冷卻至室溫；地磚成品所述燒結(jié)體在完成燒結(jié)階段并自然冷卻之后即制成地磚。本發(fā)明太陽能電池板廢玻璃燒制的環(huán)保地磚，其包含有太陽能板廢玻璃粉末以及與其混合的黏土，其中該太陽能板廢玻璃粉末是指太陽能板發(fā)生損毀及生命周期結(jié)束后所產(chǎn)生太陽能板廢棄玻璃經(jīng)研磨形成的粉末。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明以太陽能板廢玻璃，作為制作地磚的原料，未來將能有效減少每年所產(chǎn)生的廢棄的太陽能板玻璃，減少廢棄物的產(chǎn)生，開發(fā)了太陽能板廢玻璃再利用的途徑以及具市場性的再生原料的應(yīng)用技術(shù)，能有效解決太陽能廢玻璃處置問題。本發(fā)明以太陽能板廢玻璃制成的粉末與黏土混合，取代以往是純黏土的地磚，能減少地磚瓷土的使用量，使成本降低30% -50%。本發(fā)明使用的太陽能板廢玻璃粉末，其含有量SiO2成分，其特性十分適合作為燒結(jié)地磚的材料，使本發(fā)明地磚具有良好機(jī)械強(qiáng)度，能加強(qiáng)地磚硬度；同時由于其遇高溫?zé)Y(jié)時，能形成黏滯流填補(bǔ)孔隙，使本發(fā)明地磚的吸水率因為孔隙縮小而有效降低。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1為本發(fā)明方法較佳實施例的流程圖；圖2為本發(fā)明地磚較佳實施例的孔隙率變化圖；圖3為本發(fā)明地磚較佳實施例的吸水率變化圖；圖4為本發(fā)明地磚與純黏土地磚的硬度變化圖；圖5為本發(fā)明地磚較佳實施例的剖面放大示意圖；圖6為本發(fā)明方法制成的地磚實體照片。
具體實施例方式本發(fā)明的太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其流程如圖1所示，依序為備料(10)備料太陽能板廢玻璃以及黏土 ；本發(fā)明的太陽能板廢玻璃是指太陽能板制品制造時發(fā)生損毀及壽命周期結(jié)束后所產(chǎn)生的廢棄物，太陽能板廢玻璃材料以及黏土的物理特性顯示于表1，由表1可知本發(fā)明使用的太陽能板廢玻璃化學(xué)組成，其主要成份為 SiO2,占68. 35%。表2為本發(fā)明所使用太陽能板廢玻璃，測定其重金屬總量及毒性溶出試驗TCLP的結(jié)果，可以看出各重金屬皆低于最小偵測極限，其重金屬含量完全符合不傷害人體的安全標(biāo)準(zhǔn)，因此能夠做為資源化材料。在備料流程中，黏土為目前一般所使用的粘土， 而太陽能板廢玻璃則需經(jīng)90-105°C烘干3- 小時之后，再經(jīng)以IOmm篩網(wǎng)粗篩去除大型物質(zhì)后來備用。
權(quán)利要求
1.一種太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其特征在于包含備料備料太陽能板廢玻璃以及黏土，該太陽能板廢玻璃是太陽能板制品制造時發(fā)生損毀及壽命周期結(jié)束后所產(chǎn)生的廢棄物，該太陽能板廢玻璃經(jīng)90-105°C烘干3-M小時后， 經(jīng)粗篩去除大型物質(zhì)后來備用；研磨成粉末將所述太陽能板廢玻璃研磨成太陽能板廢玻璃粉末，該粉末顆粒徑細(xì)度范圍是 100-400m2/kg ；黏土混合研磨粉末以所述太陽能板廢玻璃粉末占1 45% (重量)的比例，將黏土與太陽能板廢玻璃粉末混合；加壓成型將所述混合的太陽能板廢玻璃粉末與黏土，施以機(jī)械壓力而成型為成型體；燒結(jié)將前述成型體送入加熱爐加熱以形成燒結(jié)體，其加熱燒結(jié)溫度范圍為 800-1100°C，在燒結(jié)之后，在加熱爐內(nèi)自然冷卻至室溫；地磚成品所述燒結(jié)體在完成燒結(jié)階段并自然冷卻之后即制成地磚。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其特征在于所述備料流程中，太陽能板廢玻璃經(jīng)IOmm篩網(wǎng)粗篩去除大型物質(zhì)后來備用。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其特征在于所述加壓成型流程中，施以20-150kgf/cm2的壓力，將15-40g材料加壓成型。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其特征在于所述燒結(jié)流程中，加熱爐的窯燒氣氛環(huán)境為供氧或是厭氧狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其特征在于所述地磚內(nèi)所含的太陽能板廢玻璃粉末量約占1-45% (重量)，燒結(jié)溫度在900-1100°C，燒結(jié)時間是2-7小時，設(shè)定的燒結(jié)最高溫持溫時間是0. 5-6小時。
6.一種權(quán)利要求1項所述的方法制成的地磚，其特征在于包含有太陽能板廢玻璃粉末以及與其混合的黏土，其中該太陽能板廢玻璃粉末是指太陽能板發(fā)生損毀及壽命周期結(jié)束后所產(chǎn)生太陽能板廢棄玻璃經(jīng)研磨形成的粉末。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能板廢玻璃燒制環(huán)保地磚的制作方法，其主要是將太陽能板制品制造時發(fā)生損毀及壽命周期結(jié)束后所產(chǎn)生的太陽能板廢玻璃研磨成適合細(xì)度的粉末，再以1-45％重量的比例與黏土混合均勻，經(jīng)加壓成型、高溫?zé)Y(jié)即可制成，由于太陽能板廢玻璃的主要成份為Si、Na、Ca，因此能夠與黏土兼容混合，從而作為制作地磚的原料。本發(fā)明還公開了一種上述方法制作成的地磚，其具有高抗磨性、吸水率低、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，同時能有效解決太陽能板廢玻璃的處理問題。
文檔編號C04B33/132GK102531548SQ20101061411
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者余佳蘋, 林凱隆 申請人:宜蘭大學(xué)