探究建筑陶瓷抛光废渣循环利用技术方法
时间：2021-01-06 16:02:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：陶瓷企业生产过程产生了大量固体废物，抛光废渣是目前陶瓷行业中最难利用的废渣，也是利用得最少的废料，通过对陶瓷抛光废渣的综合利用的描述与讨论，探究利用抛光废渣制备釉面砖、纤维水泥板、轻质陶板等技术举措，对经济的可持续发展与环境保护具有重要的指导意义。
关键词：抛光废渣 循环利用 技术创新
中图分类号：TK09 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0075-02
我国陶瓷行业在生产过程中需要大量的矿物资源和能源，而且污染问题无法得到根本性解决，致使陶瓷行业的发展跟不上社会发展的步伐。抛光砖是近几年发展起来的高档建筑装饰材料，并且日益受到广大用户的青睐。但由于采用抛光生产工艺，必定带来抛光物质和半成品废渣，以2010年官方公布我国建筑陶瓷统计数据来看，目前我国建筑陶瓷工业每年消耗的天然矿物资源约2.0亿吨（其中广东省约5500万吨），而每年排放的陶瓷废料量却高达1800万吨，仅佛山产区抛光废料的年产量已超过300万吨。抛光废料长期以来大多采用填埋的方法进行处理，在清理过程往往会造成二次污染，如运输过程中因散落、扬尘而造成的空气污染，填埋导致的地下水污染等，严重破坏了生态环境。如果通过技术创新可令陶瓷废料变废为宝、循环利用，化废渣为资源，实现清洁生产，为企业增效。
1 抛光废渣循环利用技术方法
1.1 抛光废渣生产釉面砖
在建筑陶瓷产品中，釉面砖是与陶瓷抛光砖并行的一大类产品，因产量大原料的消耗量也很大。循环利用抛光废渣，作为釉面砖生产的原料，这种“自产自销”的循环利用方法是最科学、最有效的，是陶瓷抛光废料能够得以有效利用的主方向。
利用抛光废料生产釉面砖技术路线如图1所示。
用抛光废料制作釉面砖主要存在两个技术难题：一是抛光废渣属于瘠性材料，没有粘结性能，无法进行压制成型；二是抛光废渣在高温下因发泡而无法制成具有一定强度和平整度的釉面砖。广东宏陶陶瓷有限公司的“陶瓷抛光废渣循环利用新技术”通过对抛光废渣的特性进行研究，摸索出对抛光废渣预处理的工艺方法，在抛光废渣中引入合适的有机粘合剂和无机添加剂，来增加坯料的粘结性能，并且抑制配体在高温下产生气泡。其中，无机添加剂的选择是用抛光废渣生产内墙砖的关键技术，通过在抛光混合废料中引入适宜的无机添加剂，抑制SiC高温氧化，防止SiC+2O2→SiO2+CO2↑，2SiC+3O2→2SiO2+2CO↑反应的发生，避免处于高温软化状态的坯体内产生气体而导致坯体发泡。另外，通过调整底釉和面釉配方，调高了底釉熔融温度，缩小了素烧与釉烧的烧成温度差，增加了面釉的高温粘度，克服了砖坯烧结发泡的技术难点，利用该技术且能够降低球磨电耗，节约原料成本。
1.2 抛光砖废渣应用于压蒸纤维水泥板
抛光砖废渣主要是抛光砖在生产过程中由玻化砖在表面抛光时与砂轮磨料研磨产生的渣泥，颗粒细度细，以硅酸盐矿物为主，具有一定的活性，经粗碎、表面处理和磨细（要求入磨粒径小于20 mm）后，其松散堆积密度在1400～1500 kg/m3之间，符合作为活性混合材料的标准要求，破碎后的颗粒级配用砂调整。粉磨后的原料本身不具有水硬性，但是具有火山灰之混合材料的特性，具备作为水泥混合材料使用条件。如广东某陶瓷厂抛光砖废渣主要成分见表1，抛光砖废渣的Al2O3和SiO2的合计含量已在90%左右。
实验室试验结果表明，可以掺加抛光砖废渣来生产压蒸纤维水泥板，比例甚至可以达20%仍可保证板材基础物理性能。结合现行的压蒸纤维水泥板的生产工艺，通过配方与工艺的优化组合，并依据国家建材行业标准JC/T412.1-2006《纤维水泥平板第一部分：无石棉纤维水泥平板》规定的低密度Ⅱ级产品和中密度Ⅲ级产品，设计相关的产品规格和工艺规格。
已有研究案例，广东新元素板业有限公司经小试后，成功地完成掺加抛光砖废渣比例为20%的压蒸纤维水泥板的量产。但还存在某些技术难题，导致生产上的不稳定。因此，控制好生产的稳定性，才能更好的将陶瓷废渣利用起来。
1.3 利用陶瓷抛光废渣制备多孔陶瓷与轻质陶板
利用抛光废渣在高温下发泡的原理，以抛光废渣为主要原料再引入一些陶瓷原料组成配合料，再经成型、烧成（1138 ℃）、切割等工序生产轻质陶瓷材料。
吴启坚等[3]以建筑陶瓷抛光废料为主要原料，在配方组成为抛光废料50%、煅烧氧化铝22%、烧滑石28%和工艺参数为球磨时间25 min、成型压力70 MPa、烧成温度1250℃、保温时间20 min的工艺条件下，可获得以堇青石和少量刚玉为主晶相的MgO-SiO2-Al2O3系多孔陶瓷过滤材料，其气孔率、断裂模数、吸水率和体积密度分别为70.06%、6.85 MPa、85.25%和0.72 g/cm3。
此外，还可以通过采取低温烧结技术、大规格干压成型、表面冷加工等方面创新，探索出一套轻质陶瓷板材生产技术，并开发出多组分孔洞填充反应固化方法，能解决装饰多孔陶瓷材料表面防污的问题，提高了产品的使用性能。
由佛山欧神诺陶瓷股份有限公司自主研发设计的轻质建材板项目，综合了多方面的技术创新，通过对废渣性能的分析，研发出一套对固废物预处理的工艺方法，解决了有害元素渗出问题，所开发出的新型轻质生态建筑材料，其比重为0.95～1.35 g/cm3，导热系数低于0.35 W/（m·K），产品规格达到660×1320 mm，能作为新型的隔音、隔热材料应用在工业及民用建筑等领域，该项目产品目前已实现了批量生产，产品成功地应用于广佛地铁，以及中国中学生运动会主体育场馆等场所，项目的应用为社会消纳了大量的固废物，有效的减轻了社会末端治理的压力，并为企业创造了良好经济效益。
2 结语
陶瓷行业在未来几年的技术创新方面应该更加注重陶瓷废料的资源化循环利用。一方面符合我国政府大力倡导的节能减排；另一方面，通过陶瓷废料变废为宝、循环利用，为企业提高效益。近年来，有不少的陶瓷企业在为实现抛光废料的大量循环利用做出了积极探索，也取得了一定的成效。
参考文献
[1]郑日镜.抛光砖废渣在压蒸纤维水泥板上的使用[J].广东建材，2011（2）.
[2]黄惠宁，柯善军，张国涛，等.抛光废渣在陶瓷砖中的应用及现状.佛山陶瓷，2012（7）.
[2]吴启坚，吴清仁，谢代义，等.利用陶瓷抛光废料制备MgO-SiO2-A12O3系多孔陶瓷过滤材料的研究[J].硅酸盐通报，2008，27（6）.
