陶瓷磚拋光廢渣回收利用及產品的性能研究

摘要 本文通過對陶瓷玻化磚拋光廢渣進行性能分析，最終實現廢渣回收利用來生產新型陶瓷建材的目的。還對其產品性能進行了研究，以及對其產品的應用前景加以綜述。

關鍵詞 陶瓷拋光廢渣，回收利用，性能研究

1前言

陶瓷玻化磚拋光廢渣主要由后期冷加工過程產生。表面切削及拋光過程產生的廢水通過絮凝劑的引入，會凝聚沉淀形成污泥，污泥再通過壓濾便得到含水量為35%左右的陶瓷拋光廢渣。本研究將以陶瓷廢渣為主，按照一定配方比例加入原料及成形過程的廢坯粉，然后重新噴霧、成形、燒制，可生產出具有高強及多孔結構的新型陶瓷材料。該方法可達到資源化利用的目的，解決陶瓷生產過程中產生的大量陶瓷廢料、廢泥等無處安置的現狀，也為建材行業這一資源消耗型產業開辟了資源化循環利用的新方向。

2實 驗

下表列出了幾個不同廠家陶瓷磚廢渣的化學組成。

2.1 配方設計

陶瓷磚拋光廢渣的主要成分與陶瓷拋光磚產品類似，而產生廢渣的冷過程則包括刮平定厚及拋光、磨邊過程。由于刮平定厚多使用金剛石滾筒，拋光磨塊多為菱苦土結合劑粘接以黑硅、綠硅及金剛石磨料組成，所以拋光廢渣的化學組成中MgO含量通常可高達3%～4%，同時廢渣中還含有一定量的SiC、金剛石磨料及有機物等，這就為生產具有多孔結構的泡沫陶瓷提供了可能。

2.2 材料制備

取1#廠陶瓷磚廢渣干燥，按一定的干重質量比例稱取原料，按1:0.5加入水，再加入少量CMC及解膠劑混合球磨，細度達到250目篩余0.3%～0.8%后，漿料經噴霧干燥、陳腐后經壓機壓制成600mm×600mm規格陶瓷樣品，在輥道窯1175℃下燒成，燒成時間67min，所得陶瓷制品通過JSM-6380型掃描電鏡進行微觀結構分析、阿基米德法測量容重、防護熱板法測量導熱系數，同時進行抗凍性、抗折性能、不燃性能等理化指標測試。

3結果與討論

3.1 微觀結構分析

圖1、圖2分別為不同放大倍數下制品的孔洞結構，由圖片來看，制品的氣孔整體是以封閉結構為主，存在部分連通孔洞。

圖3是制品的XRD分析，從特征衍射峰可以得出，其骨架結構的主晶相為石英及莫來石，與拋光磚制品組成類似，也說明拋光磚廢渣在整個泡沫陶瓷形成過程中起主要作用的是其中的SiC等可起泡物質，反應過程及機理與玻化磚一致。

3.2 結構及性能影響

致孔原因為SiC可在高溫下氧化起泡，在陶瓷液相中形成孔洞結構，微細磨粒分別發泡形成隔離的包裹孔洞結構，如圖4所示。因空氣的導熱系數極低，當孔洞直徑不大時，空氣在封閉孔洞內無法形成對流換熱，各孔洞之間換熱僅能通過骨架結構熱傳導進行，這種獨立的封閉孔洞結構使其具有極低的導熱系數和低的材料容重，同時具有低吸水率，能滿足外墻應用的抗凍性要求。

孔洞結構的獨立程度和孔洞大小也決定了制品材料的導熱系數。孔洞的獨立程度可通過調節球磨細度改善其中磨料的分散程度來進行控制，孔洞的大小可通過保溫時間的延長，保證孔洞有充分的形成長大過程來調節控制。當孔洞平均直徑在2～4mm時，制品的容重為0.84g/cm³，對應導熱系數為0.047W/(m#8226;k)；當孔洞平均直徑為0.7mm左右時，制品的容重為1.28g/cm³，對應導熱系數為0.19W/(m#8226;k)，當把制品一面拋平形成表面孔洞結構后，導熱系數降低為0.18W/(m#8226;k)，因空氣導熱系數（0.028W/(m#8226;k)）遠遠低于骨架制品的石英及莫來石導熱系數之故。

4結論

利用陶瓷磚廢渣生產新型輕質建筑材料，生產工藝技術可行，產品質量輕、強度高，便于運輸施工，具有極低的材料導熱系數，可應用于建筑物外墻，具有良好的建筑節能性能，具備陶瓷工業廢料回收利用和輕質建筑節能材料的多重優點，是良好的綠色新型建筑材料，具有廣泛推廣的意義。