陶瓷工業廢料廢渣的處理
一、前言
隨(sui)著社會(hui)經濟(ji)及(ji)陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)快速發展，陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)料(liao)廢(fei)(fei)(fei)渣日益增多(duo)，它不僅(jin)對城市環(huan)境(jing)造成(cheng)巨大(da)壓力，而且還限制了城市經濟(ji)的(de)(de)(de)(de)發展及(ji)陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)可(ke)持續發展。所以說，陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)料(liao)廢(fei)(fei)(fei)渣的(de)(de)(de)(de)處理(li)與(yu)利(li)用非(fei)常重要(yao)。目(mu)前(qian)，我國陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)料(liao)廢(fei)(fei)(fei)渣的(de)(de)(de)(de)處理(li)與(yu)利(li)用技(ji)術比(bi)較低，資(zi)金緊缺(que)，致使(shi)大(da)量廢(fei)(fei)(fei)渣擠占耕地，使(shi)水和空氣受到(dao)污染。因此陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)料(liao)廢(fei)(fei)(fei)渣的(de)(de)(de)(de)處理(li)與(yu)利(li)用已成(cheng)為(wei)陶(tao)(tao)瓷(ci)生產(chan)廠家及(ji)陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)作者共(gong)同關注的(de)(de)(de)(de)課題，為(wei)此，筆(bi)者根據我國陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)現狀，闡述陶(tao)(tao)瓷(ci)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)料(liao)廢(fei)(fei)(fei)渣的(de)(de)(de)(de)處理(li)方法(fa)，供同行們批評指正。
二、廢料
陶(tao)(tao)瓷(ci)工業廢(fei)料主要(yao)是指陶(tao)(tao)瓷(ci)制品(pin)的(de)生(sheng)產過程(cheng)中，由(you)于成(cheng)型、干燥、施(shi)釉、搬運、焙燒(shao)及(ji)貯(zhu)存等工序中產生(sheng)的(de)廢(fei)料，通常可(ke)大致分為三類，即坯體(ti)廢(fei)料、廢(fei)釉料(廢(fei)溶劑)及(ji)燒(shao)成(cheng)廢(fei)料。
2．1坯體廢料
坯體廢(fei)料(liao)主要(yao)是指陶瓷制品未(wei)焙(bei)燒(shao)之(zhi)前所形成(cheng)的廢(fei)料(liao)，包括上(shang)釉(you)坯體廢(fei)料(liao)及無釉(you)坯體廢(fei)料(liao)。
2．2廢釉料
廢釉料是在(zai)陶(tao)瓷(ci)制品的生(sheng)產過程中(拋(pao)光磚的研磨拋(pao)光及磨邊倒角等深加工工序除外)所(suo)形成的污(wu)水，污(wu)水經凈(jing)化后所(suo)形成的固體(ti)廢料，通(tong)常含(han)有重金屬元素，按其化學成分及含(han)量多少(shao)可分為有毒廢釉料和(he)有害廢釉料。
2．3燒成廢料
燒(shao)成廢(fei)料(liao)是(shi)陶瓷制品經焙燒(shao)后生成的廢(fei)料(liao)，主要是(shi)在貯存(cun)和搬(ban)運(yun)等(deng)生產工序中的損(sun)壞而造(zao)成的。
三、廢渣
陶瓷工業廢渣大致可分為廢石膏、廢匣缽(bo)及拋光磚廢渣。
3．1廢石膏
目(mu)前，無論(lun)是(shi)日用陶瓷制(zhi)品還是(shi)衛生(sheng)陶瓷制(zhi)品的生(sheng)產過程(cheng)中(zhong)，都(dou)使用了大(da)量(liang)的石(shi)膏(gao)模具，由于(yu)石(shi)膏(gao)模具的機械(xie)強(qiang)度較(jiao)低，使用壽命較(jiao)短(duan)，極易損害(hai)而成為石(shi)膏(gao)廢渣。
3．2廢匣缽
目前(qian)，陶瓷窯(yao)爐(lu)普遍采(cai)(cai)用(yong)(yong)重油或(huo)煤(mei)作為燃(ran)料，由(you)于(yu)重油及(ji)煤(mei)的機械(xie)不完全(quan)燃(ran)燒(shao)損失及(ji)化(hua)學(xue)不完全(quan)燃(ran)燒(shao)損失偏(pian)高(gao)，形(xing)成(cheng)(cheng)了大(da)量未燃(ran)燼的游(you)離碳，極易污染陶瓷制(zhi)(zhi)品(pin)，尤其(qi)是(shi)日用(yong)(yong)陶瓷制(zhi)(zhi)品(pin)，因(yin)此(ci)日用(yong)(yong)陶瓷制(zhi)(zhi)品(pin)通常采(cai)(cai)用(yong)(yong)隔焰加(jia)熱的方式進行焙燒(shao)，而獲得隔焰的較經濟的方法是(shi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)匣(xia)缽(bo)焙燒(shao)，此(ci)外，極個別(bie)小型墻(qiang)地(di)磚生(sheng)產(chan)企業采(cai)(cai)用(yong)(yong)多孔窯(yao)燒(shao)成(cheng)(cheng)時仍需利用(yong)(yong)匣(xia)缽(bo)(主要是(shi)生(sheng)產(chan)規(gui)格尺寸較小的墻(qiang)地(di)磚產(chan)品(pin))。由(you)于(yu)匣(xia)缽(bo)多次(ci)承受(shou)室溫一高(gao)溫(約1300℃左右)一室溫的熱應力作用(yong)(yong)及(ji)裝缽(bo)過程(cheng)中的碰撞等易于(yu)損壞而成(cheng)(cheng)為匣(xia)缽(bo)廢渣。
3．3拋光磚廢渣
瓷質磚經刮(銑)平定厚，研磨拋光磚及磨邊便角等一系列深加工后成為光亮如鏡及平滑細膩的拋光磚制品，深受消費者的青睞，所以拋光磚是目前墻地磚裝飾的新時尚，其生產量正在迅速增大。實踐生產經驗表明，研磨拋光磚工序通常將從磚坯(瓷質磚)表面去除約0．5--0．7毫米表面層，有的甚至高達1—2毫米，那么生產1平方米拋光磚將去除1．5公斤左右的磚坯表面層，即形成1．5公斤左右的磚屑；此外，在磚坯的研磨拋光的同時，刀具(磨具)的損耗約0．6公斤左右。總之，制造1平方米拋光磚大致形成2．1公斤左右的拋光磚廢渣，若以年產40萬平方米拋光磚的拋光生產線為例，那么它每年產生840噸左右的拋光磚廢渣(干料)。目前在全國范圍內至少有幾百條拋光生產線在夜以繼日地工作，那么每年將產生幾十萬甚至幾百萬噸的拋光磚廢渣；此外，還有數量更大的石膏廢渣及匣缽廢渣，如不進行處理，任其堆積，這樣不僅擠占耕地，危及人們的生活環境，更重要的是制約了陶瓷工業的可持續發展，因此我們必須積極研究和探討陶瓷工業廢料廢渣的處理。
四、處理
4.1廢料
4．1．1坯體廢料
坯(pi)體廢料，不管是(shi)上釉坯(pi)體廢料還是(shi)無(wu)釉坯(pi)體廢料，陶(tao)(tao)瓷(ci)制(zhi)品(pin)生產廠家通常都是(shi)在(zai)球磨工序中，將坯(pi)體廢料與一定比例的陶(tao)(tao)瓷(ci)原(yuan)料球磨成料漿再次(ci)利(li)用(yong)，達到節約原(yuan)材料，降低(di)生產成本的目的。
4．1．2廢釉料
在陶瓷(ci)制(zhi)(zhi)品的生(sheng)產過程中(zhong)，廢釉(you)料(liao)通常須與一定比例的陶瓷(ci)原(yuan)料(liao)球磨制(zhi)(zhi)成(cheng)料(liao)漿(jiang)，這(zhe)樣既經濟，環保效果(guo)又好，此外，其最大的優點就是(shi)陶瓷(ci)制(zhi)(zhi)品焙燒時，其料(liao)漿(jiang)中(zhong)因廢釉(you)帶入的重金屬元素(su)將生(sheng)成(cheng)無害(hai)的且化(hua)學(xue)性能(neng)非常穩定的氧化(hua)物。
4．1．3燒成廢料
目(mu)(mu)前(qian)，日(ri)用(yong)(yong)陶(tao)瓷(ci)(ci)制品(pin)及衛生陶(tao)瓷(ci)(ci)制品(pin)的(de)生產(chan)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)的(de)燒成(cheng)廢(fei)料，通常經去除砂土等污染物清洗后，同坯體(ti)廢(fei)料一(yi)樣，也將(jiang)與(yu)一(yi)定比例的(de)陶(tao)瓷(ci)(ci)原(yuan)料球磨成(cheng)料漿后再次(ci)利(li)用(yong)(yong)，有利(li)于提(ti)高(gao)陶(tao)瓷(ci)(ci)制品(pin)的(de)機械強度(du)及產(chan)品(pin)質量等。而墻地磚(zhuan)生產(chan)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)的(de)燒成(cheng)廢(fei)料目(mu)(mu)前(qian)在(zai)其生產(chan)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)還不能再利(li)用(yong)(yong)，幾乎都是采用(yong)(yong)填埋法處理。
4．2廢(fei)渣(zha)
4．2．1廢(fei)石膏
目前(qian)，廢石(shi)膏主要還是采用填埋法處理。
4．2.2廢匣缽
廢匣缽除少(shao)量經揀選清洗、破碎用(yong)于制造匣缽外，大部分也是采用(yong)填埋法處理。
4．2.3拋(pao)光磚(zhuan)廢渣
因(yin)拋(pao)光磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)廢渣(zha)的主要(yao)成(cheng)分(fen)是(shi)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)屑、磨屑及磨料(一(yi)般(ban)多(duo)為(wei)碳(tan)化硅，堿土金屬離(li)子和可溶性鹽(yan))等(deng)，因(yin)此(ci)目前(qian)它們還無法(fa)在瓷質(zhi)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的生(sheng)產過程中重新利用(yong)，主要(yao)還是(shi)采用(yong)填(tian)埋法(fa)處(chu)理(li)；也可將拋(pao)光廢渣(zha)與添加劑(ji)等(deng)混合后制(zhi)成(cheng)免燒磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)制(zhi)品及混凝土制(zhi)品等(deng)。
五、處理方法
5．1填埋(mai)法就是將陶瓷工業(ye)廢料廢渣填人大坑(keng)或洼(wa)地中，有利于地貌的恢復和維持(chi)生態(tai)平(ping)衡。
由于陶瓷工業廢(fei)渣基本上是(shi)無毒廢(fei)料廢(fei)渣，因此采用填埋法處理不會(hui)污(wu)染環境，其填埋程序大致如下：
陶(tao)瓷工業廢渣-- 運(yun)輸--填埋場---卸車---攤薄壓實---覆(fu)土---封(feng)場---綠(lv)化
陶(tao)瓷工(gong)業廢渣填(tian)埋(mai)(mai)時的具(ju)體做法大致是(shi)，陶(tao)瓷工(gong)業廢渣傾(qing)人填(tian)埋(mai)(mai)場(chang)(chang)后，采用(yong)專用(yong)機械并攤薄壓實，累計厚度(du)達到(dao)一定要求后，再覆(fu)蓋一定厚度(du)的粘土并壓實，依次反復(fu)填(tian)埋(mai)(mai)、壓實、覆(fu)蓋直至填(tian)埋(mai)(mai)場(chang)(chang)填(tian)滿為止，這時應(ying)對填(tian)埋(mai)(mai)場(chang)(chang)進行封場(chang)(chang)處理，包括(kuo)覆(fu)蓋500--600毫米厚的自然土并壓實，封場(chang)(chang)頂面坡度(du)不大于20％，最后在填(tian)埋(mai)(mai)場(chang)(chang)上進行栽(zai)花(hua)、種(zhong)草、植樹甚至種(zhong)植莊稼(jia)等。
5．2免燒磚
拋光磚(zhuan)廢(fei)渣的主要成分是磚(zhuan)屑、磨屑及磨粒(li)等(deng)脊性物(wu)料(liao)，具有一定的物(wu)理機械強度，經篩分后，可以通(tong)過添加(jia)劑(如石蠟、瀝青或高分子樹脂等(deng))制(zhi)(zhi)成色彩(cai)豐富的免(mian)燒磚(zhuan)制(zhi)(zhi)品，用于(yu)鋪路及屋面(mian)建筑等(deng)。
5．3、混凝土制品
拋(pao)光(guang)磚廢渣的主要成分(fen)是磚屑、磨粒等脊(ji)性物料，并具有(you)一定的物理(li)機械強度，適宜于制(zhi)作建(jian)筑(zhu)填料，如水泥(ni)瓦、排水管及污(wu)水管等混凝土(tu)制(zhi)品(pin)。
六、結論
根據國陶瓷工業(ye)的生產現狀，陶瓷工業(ye)廢料廢渣(zha)將采(cai)用(yong)以下(xia)處理方式：
(1)坯體(ti)廢(fei)料(liao)(liao)、廢(fei)釉料(liao)(liao)、燒(shao)成(cheng)(cheng)廢(fei)料(liao)(liao)(墻地(di)(di)磚除外，墻地(di)(di)磚的燒(shao)成(cheng)(cheng)廢(fei)料(liao)(liao)采用(yong)填(tian)埋(mai)法(fa)處理)幾乎(hu)都是與陶瓷原料(liao)(liao)混合(he)后(hou)球(qiu)磨制成(cheng)(cheng)料(liao)(liao)漿再次利用(yong)。
(2)廢石(shi)膏采用(yong)填埋法處理。
(3)廢匣缽(bo)除少量用作熟料生產匣缽(bo)外，大部(bu)分也是采用填埋法處理(li)。
(4)目(mu)前，拋光(guang)磚(zhuan)廢渣(zha)還無法在瓷質磚(zhuan)的(de)(de)生產過程中再次(ci)利(li)用(yong)(yong)，但可以通過其他途(tu)徑再次(ci)利(li)用(yong)(yong)，如通過水泥、石蠟、瀝青以及高(gao)分子樹(shu)脂等(deng)制成色彩(cai)豐富的(de)(de)免燒磚(zhuan)及水泥瓦、排水管(guan)等(deng)混(hun)凝土制品(pin)，用(yong)(yong)于鋪路及屋瓦、建造等(deng)；也可以采(cai)用(yong)(yong)填埋法處理(li)，至于拋光(guang)磚(zhuan)廢渣(zha)在水泥生產及陶瓷玻璃等(deng)方面的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)還有待于進一(yi)步的(de)(de)研究開發。
總之，陶瓷工業廢料渣通過上述方式處理后從根本上促進了陶瓷工業的可持續發展。
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