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一、技术背景介绍

硅锰渣是一种不降解、不安全的固废垃圾。将大量硅锰渣由单纯的废弃转化为再生利用，形成新型的玻璃资源循环利用体系，符合我国现代科学发展的总目标。再生资源化技术产生的玻璃轻石产品，不仅可以解决废弃硅锰渣的处理问题，也为建筑节能、绿色环保、低碳高效及海绵城市建设，实现“资源节约型、环境友好型社会，实现可持续发展”的十四五国家战略目标起到积极的促进作用。

利用玻璃轻石具有的无机、轻质、多孔、阻燃及吸排水特性进行了屋顶绿化、生态停车场雨水收集等工程。效果显示已经达到了我国城市绿化和海绵城市的相关规范和要求，取得了成功的初步经验和进一步拓展的新概念、新思路，值得认真总结和推广。

二、工艺流程简介

玻璃轻石生产过程

玻璃轻石材料来源为热态硅锰渣和石英砂。生产过程简述：热态硅锰渣→玻璃化（加石英砂）过程→水淬→机械破碎→研磨成粉体→颗粒筛选→主辅料配比混合→高温（℃左右）发泡→急冷破碎→整形后包装。制得以硅酸盐质体为泡壁的、外形不规则的块状发泡体。

三、发明专利检索情况

序号

专利名称

原料配比

申请人

1

一种消味除臭用发泡微孔隙玻璃轻石及其制备方法

玻璃粉末：90-95%

大理石粉：2-5%

长石粉末：0.1-3%

硼砂粉末：0.1-3%

江苏晶瑞特环保新材料有限公司

2

一种墙体保温隔热用发泡微孔隙玻璃轻石及其制备方法

玻璃粉末：85-90%

大理石粉：3-8%

硅藻石粉末：3-8%

江苏晶瑞特环保新材料有限公司

3

一种化学澄清、水质过滤用发泡微孔隙玻璃轻石及其制备方法

玻璃粉末：90-95%

大理石粉：2-5%

氧化铝粉末：1-3%

方解石粉末：1-3%

江苏晶瑞特环保新材料有限公司

4

一种屋顶花园栽培用发泡微孔隙玻璃轻石及其制备方法

玻璃粉末：80-90%

大理石粉：5-10%

生石灰：1-5%

石英砂粉末：3-5%

江苏晶瑞特环保新材料有限公司

5

一种改良土壤用发泡微孔隙玻璃轻石及其制备方法

玻璃粉末：85-90%

大理石粉：3-8%

硅石粉末：2-5%

石膏粉：2-5%

江苏晶瑞特环保新材料有限公司

6

一种玻璃轻石墙砖及其制备方法

玻璃粉末：85-93%

氢氧化铝粉：3-5%

重钙粉：2-4%

轻钙粉：2-5%

大连长兴恒泰新材料科技有限公司

7

一种蜂窝体玻璃轻石配方及其生产工艺

玻璃粉末：92-96%

沸石粉：1.7-3%

硼砂：1.2-3%

重钙粉：0.3-0.75%

轻钙粉：0.3-0.75%

大连长兴恒泰新材料科技有限公司

四、玻璃轻石化学成分

玻璃轻石化学成份表

组分

SiO2

Na2O

CaO

MgO

Al2O3

B2O3

K2O

TiO2

含量（%）

71.0-71.3

13.0-13.5

9.5-9.7

4.2-4.3

0.6-0.74

0.1-0.23

0.1-0.22

0.01-0.05

玻璃轻石的主要化学成份为二氧化硅，占70%左右。玻璃轻石生产加工的原材料为各种废玻璃，而玻璃的主要成份就是二氧化硅。

五、产品型号

按照不同玻璃轻石的孔径大小，可将玻璃轻石型号分为：J1、J2、J3、J4、J5五种，从J1至J5孔径越来越小。

（1）J1：孔径3-8mm

玻璃轻石J1主要性能指标

单体干密度（g/cm3）

堆积密度（kg/m3）

单体质量持水率

(%)

抗压强度

(MPa)

筒压强度

(MPa)

0.2-0.4

-

≥40

0.9-1.5

≥0.08

（2）J2：孔径1-3mm

玻璃轻石J2主要性能指标

单体干密度

（g/cm3）

堆积密度

（kg/m3）

单体质量持水率

(%)

抗压强度

(MPa)

筒压强度

(MPa)

0.3-0.5

-

30-40

2.5-3.0

≥0.25

（3）J3：孔径0.1-2mm

玻璃轻石J3主要性能指标

单体干密度

（g/cm3）

堆积密度

（kg/m3）

单体质量持水率

(%)

抗压强度

(MPa)

筒压强度

(MPa)

0.4-0.6

-

20-35

5.0-5.5

≥0.35

（4）J4：孔径0.1-1mm

玻璃轻石J4主要性能指标

单体干密度（g/cm3）

堆积密度

（kg/m3）

单体质量持水率

(%)

抗压强度

(MPa)

筒压强度

(MPa)

0.5-0.7

-

10-25

10-12

≥0.50

（5）J5：孔径0.01-0.1mm

玻璃轻石J5主要性能指标

单体干密度

（g/cm3）

堆积密度

（kg/m3）

单体质量持水率

(%)

抗压强度

(MPa)

筒压强度

(MPa)

0.6-0.8

-

5-15

11-13

≥1.0

六、产品规格

每一种型号的玻璃轻石都可以按照要求做成不同颗粒大小的，一般情况下，有四种规格，分别为：

（1）粉状颗粒：≤5mm

（2）小颗粒：5mm-20mm

（3）中颗粒：20mm-30mm

（4）大颗粒：30mm-40mm

除这四种常用的规格外，若需要其他规格的玻璃轻石，可专门定做。

七、物化性质

玻璃轻石的理化性质

性能指标

单位

检测结果

性能指标

单位

检测结果

堆积密度

g/cm3

0.2-0.8

抗压强度

MPa

0.9-13

孔隙率

%

50-90

筒压强度

MPa

0.1-1.1

比表面积

㎡/g

2-10

质量持水率

%

10-50

外观

多孔饱满颗粒

溶出物

不含有害溢出物

玻璃轻石相对于同类产品而言，有着独特的优势，玻璃轻石是人工制成的，孔隙率可控制，成份及质量比较均匀，相对强度也较高，使用年限长。

八、优异性能

玻璃轻石具有以下特点：

（1）多孔质轻：轻石内部有密集的气泡和微孔，大大减轻了产品的重量。

（2）耐挤抗压：具有一定的机械强度，耐挤压、抗碾压，尺寸稳定性好。

（3）清洁环保：纯无机物质、高温焙烧、无菌无虫、无毒无害、无放射性。

（4）保水保肥：具有保水、储水、滤水和吸肥、保肥、肥效缓释的功能。

（5）化学稳定性好：耐腐蚀、抗风化、不溶解、不降解，产品使用寿命长。

九、主要应用领域

u园林绿化

①屋顶绿化

屋顶绿化增加了城市绿地面积，缓解各种废气污染而形成的城市热岛效应对人类的危害，提高人类生活质量。

②室内园艺

玻璃轻石室内园艺产品有：颗粒土、铺面石、钵底石、通用基质、多肉基质等产品，在家庭园艺使用过程中具有质轻、通气、保水、保肥、抑菌等特点，可以有效改善盆栽过重不利搬运、植物淹水烂根、土壤板结缺水、土传微生物病害严重等问题，是盆栽种植的必备材料。

u土壤改良

使用玻璃轻石作为土壤改良材料，将使干旱地能保水，涝湿地能排水，粘土地能通气，也就是能使荒地变良田。具体的优势有：

①玻璃轻石具有大量的可见的连通孔和封闭孔，并具有一定毛细孔隙，是农作物耕地改良的良好材料，在土壤中混合一定比例的玻璃轻石产品，能够增加土壤的通气性。

②玻璃轻石致密的毛细孔能够吸收并储存一定的水分和肥分，具有保水、保肥的性能，在种植土壤需要补充水分、肥分时缓慢释放出来。充分收集雨水以利用，减少了浇水、施肥次数。玻璃轻石较强的主动吸水能力与良好的储水能力可以减少浇水次数与养护，只要一次浇足水，即使是多日不养护土壤水分也能够较好地维持。

u水质处理

①雨水收集

在城市建立雨水收集系统，可以将广场、马路、公园、建筑、停车场的雨水收集起来，用于绿化灌溉和补充地下水源。在小区及居民生活聚居区建立人工生态水处理系统，将居民生活污水净化后循环使用，达到充分利用水资源的目的。

玻璃轻石具有多孔、吸水、孔隙率大、比表面积大等特点，可以应用于雨水储存、生活污水净化回用、湖泊河道等景观水水质净化等领域，是能够达到储水同时净化水质的不可替代的材料。

②景观河道污水处理

采用玻璃轻石做成人工浮岛，利用轻石的致密多孔性质促进试验水区的微生物繁殖，利用生物净化的方法，减少湖泊池沼等景观水域中的悬浮物，使湖泊池沼变得清澈透明并可以改变水质、分解消除污染物，利用玻璃轻石负载絮凝剂，可以降低水体的浑浊度、使水体清澈，透明度可达到2-4米。玻璃轻石做成的浮岛耐久性强，使用寿命可达到6-10年。使用玻璃轻石做成的浮岛来净化水质不需要特别的管理知识和技术，也不需要耗费药品、电力等物力和能源，简单方便。

③水产养殖水处理

水产养殖对水质的要求较高，其中亚硝酸盐中毒在水产养殖中试比较棘手的问题，对于亚硝酸盐中毒的处理方法包括：化学方法（如向水体投放增氧剂，或用氧化方法，或用还原方法）、物理方法（投放吸附性载体、或加大增氧，或换水）、生物方法（投放芽孢类益生菌），从使用的情况来看，运用生物方法处理亚硝酸盐的较为有效。生物方法处理废水效果较好，但是液体菌种不易保存，运输也不太方便，泼洒也不自如，使用时大多是将菌液吸附在固体载体上。玻璃轻石是较好的微生物菌吸附载体。

u建筑工程

玻璃轻石用于建筑工程领域，包括保温节能材料、阻燃防火材料、隔音吸音材料等方面。玻璃轻石是一种以废玻璃，经高温发泡成型的多孔无机非金属材料，玻璃轻石内部充满无数开口或闭口的小气孔，气孔的面积占总体积50%-90%，玻璃轻石具有防火、防水，无毒、耐腐蚀、防蛀，不老化，无放射性、绝缘，防磁波、防静电，机械强度高，玻璃轻石具有独立的气泡，除具有很好的保温性能。

u路桥市政

①透水路面

玻璃轻石可做为透水材料，玻璃轻石制成的透水铺装孔隙率为15%-25%，透水速度快，当集中降水时能减轻城市排水设施的负担，防止路面积水，夜间不反光，增加路面安全性和通行舒适性。另外，玻璃轻石有珍珠白、天空蓝、时尚黄、翠玉绿、浓茶褐、沉稳灰六种不同的颜色，可以根据需要做成不同颜色的透水路面，透水的同时增加一定的美观性。

②管道铺设

我国城市道路上有大量旧式窨井，分别用于电力、燃气、电信、热力、自来水、给排水及各种地下设施检查等，一直都存在如井盖易松动下沉、周围沥青路面易龟裂、养护期长、无法一次性施工等管理难题。玻璃轻石具有高强度的抗压性、耐久性，施工简单，它的面世可有效解决这一难题。

③植被混凝土生态护坡

玻璃轻石可结合特定混凝土配方和混合植绿种子配方，对岩石边坡进行防护和绿化。生态护坡能够增强护坡强度和抗冲刷能力，快速营造植物生长的环境。植被混凝土生态防护技术不仅可以较好地解决岩质边坡防护与快速绿化问题，而且在灌草植被与基材的共同作用下，基材的抗侵蚀性会得到进一步的增强。保障植被快速成型及生态稳定性。

十、生产储运

（1）运输：玻璃轻石运输中应有防震防潮措施。装卸时应防止机械损伤。

（2）储存：玻璃轻石产品应按不同品种、等级、规格在库房。堆放场地应坚实、平整、干燥。

热态渣（高炉渣、硅锰渣、合金渣、铜渣、赤泥渣、镍渣等）生产岩矿棉、微晶玻璃技术服务，冶金行业固废渣高附加值处置，赤泥，飞灰高附加值利用，高炉热态熔渣高附加值利用（岩矿棉、微晶玻璃、彩色装饰板材、发泡陶瓷、玻璃砖、功能玻璃等），联系人：李胜春，，，