陶瓷廢棄物資源化利用之淺談

譚麗 余峰 陳學文

（景德鎮陶瓷學院國家日用及建筑陶瓷工程技術研究中心，江西景德鎮333001）

0引言

在國家大力發展“低碳經濟”的社會背景下，高能耗、高污染、高廢品率的陶瓷產業也日漸受到人們的廣泛關注。隨著陶瓷工業的快速發展，陶瓷工業廢料日益增多，據測算，我國僅墻地磚生產每年就產生457，630噸生坯廢品，燒成廢品更多達655，970噸。約占如今陶瓷產量5％～25％的陶瓷廢棄品，雖歷千年亦難以風化，而破損的廢陶瓷回收再利用的成本比重新購買陶土生產的成本大。因此，多數陶瓷企業并不愿意對廢陶瓷進行回收再利用。目前，我國陶瓷工業的廢棄物依舊以堆積和填埋的簡單處理方式為主，造成了土地、礦產資源的巨大浪費和環境污染，阻礙了我國陶瓷行業的可持續發展。但如果把陶瓷廢棄物回收加以設計和再造可以使陶瓷企業減少廢棄物的排放量，甚至可以實現零排放，具有較高的環保效益和經濟效益。因而，研究如何開發利用這些陶瓷廢棄物是一項重大的課題。

1 利用廢棄陶瓷重新組合成陶瓷裝飾品

將殘次陶瓷碗、盤及廢瓷片相互組合或與建筑物相融合，利用其不規則幾何形的自然裂痕、質地、色彩、形狀、大小各異組合或鋪貼成各種形狀、圖案，制成生活用瓷或藝術陶瓷裝飾品。

1.1 用于制成陶瓷組合燈具

用廢棄的瓷杯或瓷盤等組合成燈具的軸及底座，加上特色各異的燈罩，組合成了別具特色并經濟實用的陶瓷燈具（見圖1）。這種臺燈既可以利用盤子裝載物品，又具有美觀和照明的效果，同時瓷盤在燈光的照射下，晶瑩剔透，更有一番獨特的美感。

1.2 用于制成陶瓷拼貼裝飾畫

根據碎瓷片的形狀、大小、顏色、紋理不同，經過簡單打磨拼貼成壁畫和字畫等藝術品，不僅新穎別致、永不褪色，而且是綠色環保裝飾品（見圖2）。

圖1 廢棄陶瓷搭建的臺燈Fig.1 Desk lam p builtw ith waste ceram ic

圖2 碎瓷片拼貼出的裝飾畫Fig.2 Collage painting w ith porcelain shards

圖3 用廢瓷片制成的陶瓷項鏈Fig.3 Necklace of ceram ic shards

圖4 古埃爾公園內用廢瓷片鋪貼的座椅Fig.4 Chair in Park Guellwithmosaic from broken ceram ic tiles

1.3 用于制成陶瓷飾品

作為廢棄陶瓷，只是因為局部缺陷和瑕疵，使得它在整體上失去了某種實用功能，但是，從美學和藝術的角度來講，它具有陶瓷自身光滑亮潔的質感美和豐富多彩的色彩美。所以我們將丟棄的瓷片收集起來，制作精美陶瓷首飾（見圖3），這不僅是中華民族的瑰寶與文化載體，而且體現其危害低、環保、節能、健康的特性，并深具裝飾藝術效果，完全符合現代城市年輕人的購買需求。

1.4 用于城市景觀設計

陶瓷碎片形狀各異，色彩多變并且耐磨損，運用在城市景觀設計中（見圖4），不僅有效實現陶瓷廢料資源化，而且拓寬了陶瓷裝飾美化環境的功能，倡導人們修舊利廢，保護環境。

陶瓷碎片色彩豐富、拼貼靈活、質感舒適、抗磨耐久，將之運用于道路路面或公共設施的鋪裝，易與周邊環境調和，能營造輕松愉快、親切自然的宜人氣氛。

2 廢瓷粉碎加工成日用陶瓷原料

2.1 代替日益短缺的優質瘠性陶瓷礦物原料

據權威專家科學預測，日用陶瓷優質礦物原料國內儲量僅夠20～30年的使用，故今后我國應抓緊劣質陶瓷原料的改性提質，以及非傳統陶瓷原料的開拓應用研究，以保證日用瓷的可持續性生產和發展。與此同時，更為重要的是：不能眼睜睜看見年產廢瓷190多萬噸被白白埋掉，且嚴重破壞土壤結構和污染環境。實際上只要科學攻關，可將其加工成為另一種人造優質瘠性原料。若能全部利用，既可部分增加優質瘠性原料的來源，同時也會產生重大經濟效益。

2.2 廢瓷粉經特殊工藝處理可代替部分石英而成為日用瓷的

瓷胎骨架

廢瓷粉粒徑略大于超細石英粉，超細石英粉外加天然或人工可塑料制成稀漿，廢瓷粉被包裹超細石英料漿或有機硅溶膠后造粒備用，經特殊制備的廢瓷粉粒加入已配好的坯體泥漿不再球磨，而是攪拌均勻，便成為很好的坯體泥漿，經不同工藝即可制成注漿用料，又可做成可塑滾壓泥料和等靜壓坯體粉料。代替部分石英形成瓷胎骨架，一是克服了瓷胎內石英的低溫石英晶型轉化，故可提高產品的抗熱震性；二是不影響廢瓷粉粒外包裹的超細石英粉體參與日用瓷燒結過程的液相化和莫來石化，使瓷胎的顯微結構和宏觀性能指標更合理化和提質優化。

3 利用陶瓷廢料再造建筑新材料

目前，工業廢棄陶瓷材料堆積不僅造成極大的資源浪費，而且污染環境。將陶瓷廢物生產各種陶瓷建材產品不僅節省巨大成本，而且是消除污染、凈化環境、變廢為寶的重大舉措，對可持續發展戰略的實施具有重要意義。

3.1 制成陶瓷透水磚

大批量利用陶瓷廢料與工業廢渣作為原料，研制出具有超強的透水和保水能力的透水陶瓷磚。用此透水磚鋪設的路面與傳統的石材、水泥等材料硬化的路面相比其優勢是：雨水不但可以迅速滲透入地下使大地恢復自然的儲水能力，防止地下水枯竭，改善植被的生存環境，而且可以調節大氣的溫度，改善溫度、凈化空氣，降低周圍環境的溫度，恢復地表的水循環系統，從而一定程度上解決了“城市熱島效應”的問題。

3.2 制成瓷渣陶粒建筑材料

越來越多企業加入“變廢為寶”行動，看中的是廢渣利用的成本優勢。目前陶瓷原礦價格為70元/噸，而陶瓷廢渣的收購價穩定在10元左右，加上精加工費用，廢渣轉變成生產原料，成本僅為25元左右。

把陶瓷廢渣進行重新燒制，把陶瓷廢渣生產成陶粒，并因不同的用途生產出多種規格的陶粒。瓷渣陶粒是一種性能穩定、耐酸堿、防火性能好、強度高、耐久性好、密度小、吸水率低的高性能人造輕集料，其廣泛應用于輕集料混凝土以及輕集料混凝土建筑結構、橋梁結構和墻體材料等領域。可以大大降低建筑物的自重，建筑物可大大減少鋼材的使用。

用陶瓷廢渣制成的保溫磚的隔熱性能是普通瓷磚的四倍，可以為建筑物節省“空調費”。同時，用陶瓷廢渣制作的墻體材料阻燃性能好，取代目前市場上最常用的耐火性能差、煙毒性高的建筑保溫材料，能提高高層建筑消防安全。

3.3 制成仿古建陶

愛和陶公司是一家主要生產瓷質磚廠家，此前無法利用生產過程中產生的這些陶瓷廢料，但是為了不污染周邊環境，廢料就在公司內堆放，占用了大量場地。經過多次試制和研發，成功利用了這些廢坯、廢泥作為主要原料生產仿古磚。這無疑是一條變廢為寶、降低成本的好途徑。

仿古磚顏色古樸，多為石面狀、毛邊，對吸水率和尺寸的穩定性要求不高。該公司廢坯、廢泥的來源穩定，通過多次抽樣檢測及分析，廢坯及廢泥化學組成和瓷質磚料相近，根據廢坯、廢泥的化學組成及試燒結果，結合仿古磚的性能要求，確定廢坯和廢泥均可用作仿古磚坯料的配方。

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、廢泥的化學成份及特性，還可開發、生產風格不同的藝術磚，既環保又降低陶瓷產品成本。

4 結語

我國是世界上最大的陶瓷生產國，如果將陶瓷廢料充分利用起來，不但可以解決巨大的環境危機，而且可實現社會和經濟可持續發展，從這個意義上講，我國廢瓷資源的循環再利用具有重大的社會效益和經濟效益。

1黃賓.低碳經濟時代陶瓷行業的新課題.佛山陶瓷.2010，（5）

2侯來廣，曾令可.陶瓷廢料的綜合利用現狀.中國陶瓷工業.2005，12（4）

3陳學文，陶瓷組合臺燈.中國專利.ZL200720311854.7

4薛圣言，李穎.論陶瓷碎片在景觀設計中的運用.陶瓷科學與藝術，2007（5）