陶瓷廢料的利用現(xiàn)狀

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1、材料研究與應用廣東建材2013年第5期陶瓷廢料的利用現(xiàn)狀楊小乘(廣東省建筑材料研究院)1前言隨著社會經(jīng)濟及陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，陶瓷工業(yè)廢料日益增多，不僅對城市環(huán)境造成巨大壓力，而且還限制了城市經(jīng)濟的發(fā)展及陶瓷工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，所以陶瓷工業(yè)廢料的處理與利用非常重要。目前，我國陶瓷工業(yè)廢料的處理與利用程度比較低，資金緊缺，致使大量廢渣擠占耕地，使水和空氣受到污染。特別是近20年的高速發(fā)展，陶瓷業(yè)隨著產(chǎn)量的增加，廢料的數(shù)量越來越多，根據(jù)不完全統(tǒng)計：僅佛山陶瓷產(chǎn)區(qū)各種陶瓷廢料的產(chǎn)量就已經(jīng)超過400萬噸，而全國陶瓷廢料的年產(chǎn)量估計在1000萬噸左右，如此大量的陶瓷廢料已經(jīng)不是簡單填埋就可以解決的問題，

2、而且隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展和社會的進步，環(huán)境已成為人們關注的焦點，陶瓷廢料的填埋不僅耗費人力物力，還污染地下水質，如何變廢為寶，化廢料為資源，已經(jīng)成為科技和環(huán)保部門的當務之急。我國是陶瓷生產(chǎn)大國，自1992年起，日用陶瓷和建筑衛(wèi)生陶瓷的產(chǎn)量就雄居世界首位，但并不是世界級的陶瓷生產(chǎn)強國，這主要反映在產(chǎn)品的質量不高，產(chǎn)品檔次較低。當今世界上工業(yè)發(fā)達國家對廢料的處理和循環(huán)利用十分重視，如英國等工業(yè)發(fā)達國家有很多做法值得我們學習。我國必須高度重視對陶瓷生產(chǎn)中廢料的在循環(huán)和利用，把它提高到環(huán)境材料學的高度加以研究和利用，提高到全民綠色環(huán)保的高度加以重視和解決[1]。2陶瓷廢料的形式陶瓷生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢

3、料可分為兩大類——廢泥和廢瓷。前者從原料處理、混料、球磨到配料制備、成型、干燥的全過程都會產(chǎn)生。其中坯料又可分為可塑泥料、壓制用粉料和注漿料；坯料的制各又可分為壓濾、真空練泥、噴霧干燥：成型又有很多種方法，如擠壓、輥壓、冷壓、熱壓、組合燒注等。成型后的半成品還須經(jīng)過干燥、入窯，這些加工工序包括中間運輸?shù)榷紩a(chǎn)生廢泥和廢坯，通稱為廢坯泥。由于這些廢坯泥大部分都可以回收再利用，又稱為回坯泥。一12一廢瓷通常被陶瓷廠稱為真正意義上的廢料。有些工廠將很少量的廢瓷加工成廢瓷粉后溶入到配方中，大部分作為廢料棄之不用，或運走或在附近堆積起來，既占土地又污染環(huán)境。我國是世界最大的陶瓷生產(chǎn)國，陶瓷廢料的數(shù)量之

4、大和對環(huán)境的污染必須高度重視，要迅速加以解決。將陶瓷工業(yè)固體廢棄物資源化，運用綠色設計技術對陶瓷產(chǎn)品的生命周期進行重新的設計與安排，要求其符合環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害，資源與能源得到最有效地消耗配置”研究綠色設計技術，走可持續(xù)發(fā)展道路是實現(xiàn)中華民族的偉大復興的重要策略。3陶瓷廢料的利用根據(jù)來自英國陶瓷研究協(xié)會(CeramicResearch)的報導，在英國的一些瓷磚工廠一直使用高達40％的再循環(huán)廢瓷料，是通過添加陶器和日用瓷以及衛(wèi)生瓷廢瓷到自行產(chǎn)生的廢瓷中，包括素坯、未燒成的釉料、加工的釉料和裝飾產(chǎn)品的廢料。當瓷磚是白色的產(chǎn)品，就不使用紅色和其它深色的廢料，提供加工好廢瓷粉的工廠會和瓷磚

5、廠隨時聯(lián)系。廢瓷加工要遵循就近的原則，設在瓷區(qū)或其附近以減少由長途運輸帶來的費用。廢瓷加工和再循環(huán)利用及推廣應用吸引了陶瓷專家、環(huán)境保護者和政府部門的關注，具有環(huán)境和經(jīng)濟雙重效應。3．1用來生產(chǎn)陶瓷磚[21建筑陶瓷在從事生產(chǎn)時也會造成許多種類的工業(yè)廢料。如用于淘洗原料及沖刷設備排出的廢泥水、燒成后的瓷磚廢品、不可再用的匣缽與窯具等。當前，對陶瓷廠自身產(chǎn)生的工業(yè)廢料的回收利用的研究己取得突破性進展。廢棄的泥水經(jīng)回收、揀去雜物、除鐵外，又可以添加入瓷磚的配料中用于瓷磚坯料。沒有上釉的生坯可以全部化漿回用。對上釉的生坯廢品，粗陶廠可適當按比例混入泥料重復使用，而大部分日用瓷廠不宜回用，否則將影響釉

6、燒質量[33。對于廢品、廢匣缽與廢窯具之類經(jīng)過高溫燒成的廢料，也可采用重新粉碎加工方法，粉碎后可作硬質料利用。將其磨碎成粒徑在0．5以下，廣東建材2013年第5期材料研究與應用然后按照一定的比例添加到瓷磚或其他產(chǎn)品的配料中闖。3．2用來生產(chǎn)仿古磚嘲仿古磚嚴肅古樸，多為石面狀、毛邊，對溪水率和尺寸的穩(wěn)定性要求不高。將廢坯、廢泥通過干燥、破碎過篩加工后用作仿古磚的坯料，無原材料費用，粉料制造費用極低。結合廢坯、廢泥的化學成分及特性，還可開發(fā)、生產(chǎn)風格不同的藝術磚。既環(huán)保又降低陶瓷產(chǎn)品成本。愛和陶公司根據(jù)分析比較廢坯、廢泥與瓷磚的化學組成(表1)，成功研發(fā)出了仿古磚(表2)。表1直j匿、■：坭與童

7、質磚料的化學霸L成比較表(Wt％)A1艦Si02Fe203CaO1wgoK20Na20Ti02灼減瓷質磚料21．4266．97O．360．580．151．464．610．264．12費生坯20．8566．920．6O．930．551．33．9l0．434．5l廢泥20．0l65．830．650．9O．5ll_474．660．535．44裹2試燒結果生坯強度吸水率收縮率燒成呈色試樣名稱(％)(MPa)瓷質磚自料