論工業(yè)廢渣在陶瓷行業(yè)中的回收利用

摘 要：因工業(yè)廢渣排放而造成的環(huán)境污染，已經(jīng)構(gòu)成對(duì)人類(lèi)生存的嚴(yán)重威脅。近年來(lái)，陶瓷企業(yè)不僅能回收利用自產(chǎn)的廢渣，還消化利用了其它行業(yè)的廢渣，取得了一些成效，但還存在很多急需解決的問(wèn)題。只要陶瓷企業(yè)能夠增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，政府出臺(tái)一些行之有效的對(duì)策，陶瓷企業(yè)、大專(zhuān)院校、科研單位在廢渣利用方面不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，陶瓷行業(yè)是可以為回收利用工業(yè)廢渣作出更大貢獻(xiàn)的。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢渣；回收利用；變廢為寶

1 前 言

聯(lián)合國(guó)第一次氣候大會(huì)有170多個(gè)國(guó)家或政府首腦出席，我國(guó)政府也在大會(huì)上作出了節(jié)能減排的莊嚴(yán)承諾。大會(huì)達(dá)成共識(shí)：由于工業(yè)的迅猛發(fā)展，造成地下礦產(chǎn)資源的高度開(kāi)采，環(huán)境污染已經(jīng)構(gòu)成對(duì)人類(lèi)生存的嚴(yán)重威脅，而作為影響氣候的環(huán)境保護(hù)已經(jīng)到了非抓不行的時(shí)候了。

我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放三十多年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)有了較大的發(fā)展，但隨之而來(lái)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。工業(yè)廢渣的大量排放，嚴(yán)重?cái)D占了農(nóng)田、耕地和山地，使水和空氣受到了污染，而簡(jiǎn)單的填埋措施既浪費(fèi)人力、物力，還污染地下水質(zhì)。從近來(lái)各地發(fā)生的群體性事件來(lái)看，也大多與工業(yè)污染和環(huán)境保護(hù)有關(guān)。因此，如何變廢為寶，化廢料廢渣為再生資源，循環(huán)利用，已經(jīng)成為企業(yè)、環(huán)保和科技部門(mén)的一個(gè)急需解決的課題。

陶瓷行業(yè)是工業(yè)廢渣的排放大戶(hù)之一，近年來(lái)，各瓷區(qū)對(duì)廢渣的回收利用都進(jìn)行了廣泛的研究，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。陶瓷行業(yè)不僅在回收消化本行業(yè)所產(chǎn)的廢渣方面積累了經(jīng)驗(yàn)，而且還有效地把其它行業(yè)所產(chǎn)的廢渣用來(lái)制造陶瓷器，變廢為寶，為區(qū)域的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

2 陶瓷行業(yè)自產(chǎn)廢渣回收利用情況

2.1 廢瓷的利用

廢瓷是指陶瓷制品在窯內(nèi)燒成后，產(chǎn)生諸如坯裂、驚裂、掉把、碰磕、粘疤、嚴(yán)重落渣或嚴(yán)重變形等各種缺陷而沒(méi)有使用價(jià)值的廢品。

對(duì)于日用陶瓷廢瓷的利用，有關(guān)報(bào)道較多。就潮州瓷區(qū)而言，這方面的工作做得較好。有的企業(yè)把廢瓷用于制坯或配釉，做到自產(chǎn)自消；有的企業(yè)在坯釉配方中的廢瓷加入比例較大，自產(chǎn)的廢瓷不夠用，還要從別廠(chǎng)調(diào)進(jìn)；有的企業(yè)廢瓷利用率較低，配比用量較小，略有剩余，可以轉(zhuǎn)讓給別廠(chǎng)利用。

對(duì)于衛(wèi)生潔具的廢瓷，在潮州瓷區(qū)以前回收利用得較少。近幾年有些單位開(kāi)展了衛(wèi)生潔具廢瓷回收利用項(xiàng)目的研究，取得了成功。據(jù)資料介紹，在衛(wèi)生潔具坯體中，引入30%的廢瓷，可相對(duì)減少長(zhǎng)石用量，降低燒成溫度；與其相匹配的釉料則以鈣釉為基礎(chǔ)，調(diào)整硅鋁比，加入超細(xì)硅酸鋯乳濁劑。

2.2廢土的回收利用

廢土是指陶瓷半成品在各個(gè)工序經(jīng)加工而削除的邊角料，或產(chǎn)生的粉塵，或因搬運(yùn)時(shí)不慎掉在地上的廢坯，或在修坯上釉等工序沉積在盆里的沉淀物，或是清理機(jī)臺(tái)時(shí)的廢料。這些廢土一般帶有較多的雜質(zhì)，有些工廠(chǎng)往往不予利用，而當(dāng)作廢渣倒掉。

對(duì)于日用陶瓷行業(yè)，干凈的廢土基本得到回收利用；而較臟的廢土，因含有較多的雜質(zhì)（有些是施有顏色釉的廢土），有些廠(chǎng)家認(rèn)為一時(shí)難以處理干凈而倒掉，造成環(huán)境污染。

潮州某廠(chǎng)對(duì)于這些較臟的廢土采用集中存放、集中處理、三次高強(qiáng)磁除鐵和三次過(guò)振動(dòng)篩等方法，并與干凈的坯泥按比例混合，制成適合出口要求的釉下青花瓷坯和色坯，取得了較好效果。

2.3廢窯具的回收利用

廢窯具是指陶瓷制品在窯內(nèi)燒成時(shí)，用于盛裝制品的匣缽、棚板、支柱、支架等耐火器具（窯具）發(fā)生破裂、損壞或嚴(yán)重彎曲變形等現(xiàn)象造成的廢品。

隨著清潔能源的廣泛采用，陶瓷制品基本上實(shí)現(xiàn)了裸裝燒成。但有時(shí)為了增加盤(pán)、碟類(lèi)制品的窯爐裝容量，偶爾也采用一些匣缽來(lái)裝坯。

對(duì)于廢匣缽，大多數(shù)企業(yè)都能把它作為熟料，按比例加入到新匣缽料中，經(jīng)處理后又可制成新匣缽（新窯具），用于裝燒陶瓷坯體。另外有資料報(bào)道，有研究人員作了“用廢匣缽料制作多孔滲水磚”的研究，把廢匣缽破碎后分別過(guò)40目、40～16目、16目和4目篩而得到A、B、C、D四種粒度的骨料，配以長(zhǎng)石、石英、白云石、蘇州土和石灰石組成的粘結(jié)劑約24%，用3MPa/cm2的壓力壓制成形具有多孔結(jié)構(gòu)的滲水磚，于1170℃下燒成且保溫30min。其滲水磚性能良好，滲水速度≥2×10-2cm/s，抗折強(qiáng)度≥18MPa/cm2。

對(duì)于各種材質(zhì)的棚板、支架、支柱等廢渣，雖然生產(chǎn)陶瓷制品的企業(yè)沒(méi)能直接利用它，但是大多還是被生產(chǎn)窯具的企業(yè)所回收利用，用于制造新支架、新支柱，或用于制作隔焰窯爐的馬弗板等。

2.4高嶺土尾砂的回收利用

高嶺土尾砂是指含砂子較多的高嶺土經(jīng)搗碎加工和水力淘洗后，沉積在溝渠里的沒(méi)有可塑性的較粗的砂子。

有些企業(yè)為了提高坯料的可塑性，往往要把某種高嶺土原料經(jīng)機(jī)碓搗碎后再用水力淘洗處理，以除去較粗的砂子；大多數(shù)的專(zhuān)業(yè)化高嶺土礦公司也用水力淘洗的方法除去粗砂，再把高嶺土的微細(xì)粒子經(jīng)烘干后用袋裝銷(xiāo)售。

對(duì)于高嶺土尾砂的利用，各地都有一些成熟的經(jīng)驗(yàn)做法。就潮州瓷區(qū)而言，若尾砂中含有較多的長(zhǎng)石質(zhì)，則把它當(dāng)作長(zhǎng)石使用；若石英質(zhì)較多者，則把它當(dāng)作石英使用。如潮州某單位在衛(wèi)生潔具廢瓷利用的坯體中摻加5%的高硅尾砂；又如潮州某瓷釉廠(chǎng)在強(qiáng)化瓷釉中加入10%的長(zhǎng)石質(zhì)砂頭。

高嶺土尾砂在其它陶瓷方面也得到了應(yīng)用。廣西某單位做了“利用高嶺土尾礦和白云石制備玻璃陶瓷”的研究。在玻璃陶瓷料中，高嶺土尾礦用量在50%以上，配以長(zhǎng)石、白云石、硼砂、螢石、滑石等原料，經(jīng)1230～1250℃熔制后水淬，濕磨過(guò)100目篩，干燥，再平鋪在經(jīng)素?zé)^(guò)的瓷質(zhì)磚上，入窯經(jīng)煅燒、核化和晶化處理，玻璃陶瓷層與基底瓷磚結(jié)合牢固，各項(xiàng)性能優(yōu)良。

2.5陶瓷廠(chǎng)廢渣的綜合利用

據(jù)資料介紹，有的企業(yè)把廢瓷、廢匣、廢耐火磚等廢渣分別粉碎后，按比例加入到其它新原料中，制成瓷磚或西式瓦；又有資料介紹，有的企業(yè)以廢土粉作填充料、廢瓷粉作骨料，粉煤灰和釉粉作發(fā)泡基礎(chǔ)料，以煤粉為發(fā)泡劑，以硼酸和硝酸鈉為助泡劑，制成容重輕、強(qiáng)度高、適合于作新型墻體材料或作廣場(chǎng)透水磚的多孔陶瓷制品。

3 其它行業(yè)廢渣在陶瓷行業(yè)的回收利用情況

陶瓷行業(yè)是產(chǎn)生廢渣的大戶(hù)，同時(shí)又是回收利用、消化廢渣的能手。不僅自產(chǎn)的廢渣能得到回收利用，而且還消化利用了一部分其它行業(yè)產(chǎn)的廢渣，變廢為寶。

3.1利用火力發(fā)電廠(chǎng)的廢渣粉煤灰制造玻璃陶瓷

據(jù)資料介紹，某單位采用火力發(fā)電廠(chǎng)的廢渣廢煤灰與工業(yè)Al2O3、堿式碳酸鎂，配以CMC作粘結(jié)劑，硬脂酸為潤(rùn)滑劑，在1300℃下合成堇青石質(zhì)微晶玻璃。該材料有較多且均勻的氣孔，具有良好的抗熱震性能，經(jīng)1200～280℃水循環(huán)37次不裂。在該項(xiàng)目中，粉煤灰用量達(dá)68%。

3.2利用銅尾礦和鉭鈮尾礦制備玻璃陶瓷

有資料介紹，某單位采用銅礦尾砂、鉭鈮礦尾砂和石英、純堿、石灰石、螢石等原料配成玻璃陶瓷料，在1400℃下熔制后水淬成玻璃粒，再經(jīng)900℃核化和1100℃晶化處理，得到性能優(yōu)良的CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃。在該項(xiàng)目中銅礦尾砂用量達(dá)40%以上，鉭鈮礦尾砂用量達(dá)20%以上。

3.3利用金礦尾砂制備玻璃陶瓷

福建某單位經(jīng)過(guò)對(duì)福建雙旗山金礦尾砂的分析后發(fā)現(xiàn)，尾砂中除了Si、Al、K、Na外，還含有Fe2O3 4.07%、CaO 4.72%、MgO 2.86%，是制備玻璃陶瓷的良好原料。該項(xiàng)目完全采用單一的尾砂原料，在1300℃下熔化后水淬成玻璃粒，再經(jīng)750℃核化和860℃晶化，制成CaO-MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)的物美價(jià)廉的黑色玻璃陶瓷制品。

3.4利用廢建筑玻璃研制玻璃陶瓷

據(jù)資料報(bào)道，福建曾有人以廢碎的建筑玻璃為基礎(chǔ)原料，以Cr2O3為晶核劑，經(jīng)粉碎加工后于570℃下核化和720℃下晶化，制成性能優(yōu)良的玻璃陶瓷制品。該項(xiàng)目所用原料不需高溫熔融，產(chǎn)品燒結(jié)溫度低、能耗低、成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.5利用廢瓷、廢玻璃和粉煤灰制備無(wú)光乳濁釉

據(jù)資料介紹，某單位利用日用細(xì)瓷廢品、普通玻璃廢品和發(fā)電廠(chǎng)的粉煤灰，配以長(zhǎng)石、方解石、滑石、高嶺土、硅酸鋯、碳酸鋇、氧化鋅及少量熔塊等原料制成適合1170～1190℃氧化氣氛燒成的無(wú)光乳濁釉。在該項(xiàng)目中，廢瓷用量達(dá)30%～42%、廢玻璃5%～8%、粉煤灰25%～35%。

3.6利用粉煤灰和廢泥制備黑陶制品

據(jù)資料介紹，某單位采用20%的熱電廠(chǎng)粉煤灰和20%的陶瓷廠(chǎng)廢泥，配以紫頁(yè)巖、紫木節(jié)粘土、紅砂巖、鐵礦石、黃砂等原料，以碳酸鈉和三聚磷酸鈉作稀釋?xiě)腋?，制成流?dòng)性和懸浮性都較好的泥漿，用空心注漿法成形黑陶制品，并在梭式窯中于1100℃燒成。

3.7利用粉煤灰制作飾面磚

據(jù)資料介紹，湖南某單位采用火電廠(chǎng)的粉煤灰制成飾面磚。在該項(xiàng)目中，粉煤灰用量為65%～75%、銅官粘土25%～30%、長(zhǎng)石質(zhì)低溫砂5%～10%，混合料經(jīng)濕磨后過(guò)篩、干燥、壓制成坯體，在1230℃下煅燒，制成深黃綠色瓷質(zhì)飾面磚。該制品性能良好，吸水率僅為0.26%，若施以白色乳濁釉則可制成白色飾面磚。

4 關(guān)于對(duì)工業(yè)廢渣利用的幾點(diǎn)看法

4.1 企業(yè)應(yīng)增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感

企業(yè)的發(fā)展一方面為社會(huì)創(chuàng)造了財(cái)富，另一方面又為社會(huì)帶來(lái)了某些弊病，給環(huán)境造成了污染。改革開(kāi)放后，民營(yíng)企業(yè)如雨后春筍般迅速發(fā)展起來(lái)。建廠(chǎng)初期由于缺乏資金，對(duì)廢渣處理沒(méi)有全面考慮，但經(jīng)過(guò)若干年發(fā)展之后，企業(yè)壯大起來(lái)了，是系統(tǒng)地全面地進(jìn)行三廢處理的時(shí)候了。有的企業(yè)做得較好，做到少排放或零排放；有的企業(yè)不太重視，廢渣照排、廢氣照放、廢水照流。為此，筆者呼吁企業(yè)應(yīng)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，重視環(huán)境保護(hù)，重視三廢處理，保護(hù)我們的生存空間，將所獲利潤(rùn)的一小部分投入到三廢治理方面，回報(bào)社會(huì)。

4.2政府要出臺(tái)一些行之有效的對(duì)策

工業(yè)廢渣的回收利用，單從技術(shù)層面來(lái)講，有些是很成功的。比如衛(wèi)生潔具廢瓷的回收利用問(wèn)題，幾年前廣東某科研單位就進(jìn)行了研究攻關(guān)，在衛(wèi)生潔具坯體中廢瓷的利用率達(dá)30%以上，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)。如果每個(gè)衛(wèi)生潔具企業(yè)都能按照這個(gè)技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行回收處理廢瓷，則廢瓷完全可以做到自產(chǎn)自消，衛(wèi)生潔具的廢瓷就可以做到零排放。但事實(shí)卻不然，這項(xiàng)技術(shù)至今還沒(méi)有在衛(wèi)生潔具企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。據(jù)了解，主要是產(chǎn)品成本問(wèn)題。通過(guò)粉碎加工廢瓷得到的坯料比直接采用高嶺土制備的坯料，每噸價(jià)格要高出100多元。企業(yè)從自身利益考慮，廢瓷料自然是難以加以利用。

為此，政府應(yīng)研究出臺(tái)一些行之有效的對(duì)策，鼓勵(lì)衛(wèi)生潔具企業(yè)主動(dòng)積極地回收利用廢瓷配料。比如，可在一個(gè)瓷區(qū)設(shè)立一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)門(mén)從事廢瓷回收利用的坯泥制備廠(chǎng)，要求衛(wèi)生潔具企業(yè)把廢瓷運(yùn)來(lái)，換回制備好的坯泥，政府則給坯泥廠(chǎng)予適當(dāng)補(bǔ)貼，等等。

4.3提倡坯泥采用原礦全球磨工藝，減少高嶺土尾砂排放。

對(duì)于高嶺土尾砂的回收利用，目前各廠(chǎng)做法不一。有的企業(yè)把高嶺土淘洗后的尾砂全部倒掉，有的企業(yè)部分回收利用。根據(jù)潮州某廠(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，陶瓷坯料采用原礦全球磨的細(xì)加工工藝，加之較長(zhǎng)時(shí)間的陳腐并經(jīng)多次真空練泥，完全可以使坯泥可塑性滿(mǎn)足成形工藝要求，使原料利用率達(dá)99%以上。至于專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)坯泥的企業(yè)，也可走坯泥全球磨工藝這條路線(xiàn)，確實(shí)需要經(jīng)淘洗處理的也可把淘洗出來(lái)的粗砂單獨(dú)球磨后再與其它細(xì)料混合。至于全球磨工藝可能會(huì)造成坯泥含硅量過(guò)高的問(wèn)題，可通過(guò)外加工業(yè)氧化鋁的辦法來(lái)解決。高嶺土公司的尾砂也要妥善處理，除作陶瓷、微晶玻璃用料外，還可開(kāi)辟其它用途。

4.4其它工業(yè)廢渣也要開(kāi)辟在陶瓷行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域

陶瓷行業(yè)外的其它工業(yè)廢渣，還可開(kāi)辟一些新的應(yīng)用領(lǐng)域。例如：可以利用粉煤灰等廢渣、廢土制備陶瓷坯泥或生產(chǎn)各種溫度等級(jí)的陶瓷制品，配以顏色釉、藝術(shù)釉裝飾或其它裝飾手法，并在產(chǎn)品器型上大膽創(chuàng)新，同樣也可以變廢為寶，生產(chǎn)出質(zhì)量上乘的陶瓷制品。

5 結(jié) 語(yǔ)

陶瓷企業(yè)屬于勞動(dòng)密集型企業(yè)，它一方面解決了大量勞動(dòng)力就業(yè)，具有較好的社會(huì)效益；另一方面又是消耗礦產(chǎn)資源的大戶(hù)，要排放出大量的廢渣、廢氣和廢水，對(duì)環(huán)境造成污染。工業(yè)廢渣的回收利用，是擺在陶瓷企業(yè)面前的一個(gè)急需解決的問(wèn)題。陶瓷企業(yè)不僅要回收利用好自產(chǎn)的廢渣，還有責(zé)任消化回收其它行業(yè)產(chǎn)生的廢渣。

筆者認(rèn)為，只要陶瓷企業(yè)及企業(yè)家能夠增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，增加憂(yōu)患意識(shí)，高度重視廢渣利用問(wèn)題，相信在工業(yè)廢渣的治理方面肯定會(huì)有所作為；地方政府在如何協(xié)助企業(yè)處理三廢等方面，也應(yīng)拿出具體的行之有效的辦法；陶瓷企業(yè)、大專(zhuān)院校、科研單位也應(yīng)在廢渣利用方面鞏固和完善現(xiàn)有的成果，拓展工業(yè)廢渣利用空間，開(kāi)發(fā)應(yīng)用廢渣的新品種并在器型設(shè)計(jì)、外觀裝飾上不斷創(chuàng)新。

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