Kan glas terug worden omgezet tot silica?

Filip, 36 jaar
16 augustus 2016

Er wordt veel glas hergebruikt. Een groot deel is echter afval. Bestaat er een manier om dit glasafval terug om te vormen naar silica? Het lijkt beter voor het milieu om een berg silica te hebben dan een berg glas.

Antwoord

Het is ecologischer én economischer om glas te recycleren !!

~~Het gebruik van recyclaat betekent een energiebesparing. Per % breukglas heeft men een theoretische besparing van 0.3%, in de werkelijkheid blijkt dit soms echter slechts 0.12 à 0.22% te bedragen.

De redenen voor deze energieverlaging zijn :
Bij de voorbereiding van het reactiemengsel is de productie van soda het meest energie-intensieve proces : ca. 10 MJ/kg. Bij vervanging van iedere kg primaire grondstof door scherven wordt dus energie bespaard.
Bij de productie van 1 ton glas zijn er 1.2 ton primaire grondstoffen nodig, er is nl. steeds verlies door ontsnappen van CO2 -gas, welke gevormd wordt door ontbinding van de aanwezige carbonaten nl. soda en kalksteen. Bij het hersmelten van gerecycleerd glas is er geen massaverlies. Bij het gebruik van glasrecyclaat is er dus ook minder luchtvervuiling daar er minder emissie is van rookgassen (CO2, NOX, SOX, HF, HCl, stof)
De ontbindingsreacties van de kalk en de soda zijn endothermisch. Bij hersmelten van scherven in de glasoven is geen warmte nodig aangezien er geen chemische reacties optreden. De oventemperatuur is dus lager wanneer men het percentage recyclaat verhoogt. De nodige smeltenergie neemt af in functie van het aandeel scherven in de grondstoffen. Elk procentueel aandeel recyclaat betekent een energiebesparing van ca. 0.25% op het energieverbruik van de oven.
Bij 100 % breukglas treedt er een extra energieverlaging op (zie figuur 1) daar er geen insmelt- noch louterreacties optreden. 
Uit onderzoek van TNO "Milieuaspecten en recycling van verpakkingsglas" blijkt dat het gebruik van scherven van relatief grote afmetingen (1 - 4 cm) gunstig is voor het bellenvrij maken (louteren) van de glassmelt. Toevoegingen aan de glassmelt die gewoonlijk worden gebruikt om het louteringsproces te bevorderen (vb.natriumsulfaat) lijken alleen efficiënt bij het hersmelten van kleine scherven (< 1cm).

Glas terug omzetten naar silica is onbegonnen werk.

~~Glas is gemiddeld samengesteld uit :
70% zand (SiO2)
14% soda (Na2CO3). Soda wordt verkregen op chemische weg, vertrekkende van kalksteen (CaCO3) :
         NH3
CaCO3 + Na Cl     Na2CO3
door tussenkomt van deze chemische productie is soda het duurste bestanddeel van glas.
10% kalk (CaCO3). CaCO3 wordt gedolven, voornaamste bestanddeel van kalksteen voorkomend als marmer, krijt en calciet.
 
De resterende 6% wordt voornamelijk gevormd door magnesiumoxide (MgO) en aluminiumoxide (Al2O3). Deze laatste twee stoffen worden toegevoegd onder de vorm van resp. dolomiet en nefeline syenite in een verhouding 1.66 (62% dolomiet, 38% nefeline syenite). Voor het verkrijgen van groen en bruin glas worden kleine hoeveelheden metaaloxides toegevoegd (vb. Fe2O3 voor het bekomen van bruin glas).

Het grondstoffenmengsel wordt nu gesmolten. Het gebruikelijk mengsel van zand, soda en kalk smelt bij een oventemperatuur van ± 1500C. Zuiver SiO2 smelt bij ± 1750C. De soda wordt toegevoegd om de smelttemperatuur van het zand te verlagen. De kalk wordt toegevoegd om de vloeibaarheid van de glasmassa alsook de oplosbaarheid van de grondstoffen in de smelt te verhogen. De aanwezigheid van CaO zal bovendien de oplosbaarheid en/of aantastbaarheid van het glas tegenover water verlagen.
De carbonaten m.n. soda en kalk ontbinden bij de oventemperatuur en geven vorming aan metaaloxiden en CO2 nl.

Na2CO3      ---->      Na2O + CO2

106g/mol  62g/mol 44g/mol

 

 

 

 

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2021
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen