衛生陶瓷的生產工藝及污染物與廢料的解決措施

摘 要：衛生陶瓷工業如何降低污染、降低能耗，與環境保護協調發展，走可持續發展的道路是本文探討的主題。筆者結合自身工作，從生產工藝、廢料的形成原因、廢料的回收利用，以及產品發展的趨勢等方面進行了分析和探討，希望能夠幫助企業提供環保意識，使我國的衛生陶瓷工業走可持續發展的道路。

關鍵詞：衛生陶瓷；節能減排；清潔生產；廢料回收利用

1 前言

中國的陶瓷在世界上享有崇高的聲譽，早在遠古時期，人們就已經制出了實用美觀的陶器。中國的陶瓷文化在世界上獨一無二，發展到今天，我國的陶瓷工業在國民經濟中已占據了非常重要的地位。我國是陶瓷生產的大國，各類陶瓷制品的產量約占世界陶瓷總產量的70%。

我國的衛生陶瓷產區主要分布在：廣東省（佛山、潮州）、山東（德州）、河北（唐山）、江西（景德鎮）。近幾年，隨著產業結構的調整和轉移，廣東（清遠、江門）、江西（高安）等地區的衛生陶瓷工業開始崛起。同時，也帶動了周邊地區的經濟發展，但在巨大的經濟發展的背后，也隱藏著嚴重的環境污染難題。陶瓷工業在生產過程中的粉塵和燒成過程中的廢氣、廢料污染導致空氣質量差、酸雨、晴天路面灰塵滿天飛、雨天道路泥濘、河流渾濁淤堵等問題，已影響到人們的生活。

隨著溫室效應的加劇，全球氣候的惡化，環境保護越來越受到世人的關注。衛生陶瓷工業如何降低污染、降低能耗與環境保護協調發展，走可持續發展的道路是本文探討的主題。筆者結合自身工作，從生產工藝、廢料的形成原因、廢料的回收利用，以及產品發展的趨勢等方面進行了分析和探討，希望能夠幫助企業提供環保意識，使我國的衛生陶瓷工業走可持續發展的道路。

2 衛生陶瓷生產的工藝流程及污染的產生與處理途徑

2.1 衛生陶瓷生產的工藝流程

衛生陶瓷的產品是以高嶺土（20%～30%）、高塑性粘土（20%～30%）、石英（30%～40%）和鉀長石（10%～20%）等為坯體的主要原料；加入水和少量電解質，耐磨陶瓷管經磨細調制成規定性能的泥漿然后成形；以長石、石英、石灰石、白云石、滑石、菱鎂石、氧化鋅、碳酸鋇為基礎釉原料；坯體施釉后在1250～1280℃溫度條件下一次燒成。其衛生陶瓷生產工藝流程如圖1所示。

2.2 污染的產生及處理途徑

衛生陶瓷生產過程中使用的燃料主要為重油、水煤漿、柴油。因其生產工藝的限制，在生產過程中會產生大量的廢氣和粉塵。例如，在生產過程中，注漿成形時會產生固體小顆粒的粉塵；在施釉過程中攜帶了大量廢氣、粉塵等污染物；在窯爐燒成過程中產生了大量的SOX、NOX、CO、Pb及粉塵。

注漿成形車間是衛生陶瓷企業產生粉塵污染的主要場所，因為這個工序涉及到對半成品的修補。由于修補是在半成品干燥的情況下進行的，所以會產生大量的塵埃，特別是含游離二氧化硅的粉塵，會對人體造成極大的危害。根據檢測，一些企業的生產現場粉塵濃度大大超過了國家規定的10mg/m3最高允許濃度，以及含有10%以上游離二氧化硅的粉塵濃度2mg/m3的規定，對人體和環境都造成了很大的危害。近幾年，因為粉塵污染導致員工患上職業病的事件時有發生，就此一些衛生陶瓷企業正在嘗試運用在濕坯上對半成品進行修補，大大降低了粉塵的產生，使生產環境有了明顯地改善。

采用天然氣、液化石油氣、輕柴油或電加熱等清潔燃料，以減少廢氣、廢渣的產生和排放量。

3 坐便器的節能效果

節能減排是我國乃至世界工業企業追求的目標。隨著我國外貿經濟的迅速發展，在經歷金融危機后，國外客商對其質量更為關注，各種針對中國制造的技術性貿易壁壘逐漸增多。本文以高效節水型坐便器為例進行說明，高效節水型坐便器從字面上可解釋為用較低的用水量進行沖洗，并能達到較高效率的沖洗效果的坐便器。所謂坐便器的用水量是指從進水閥打開到排水閥關閉這段時間所產生的水量。國外客戶對坐便器的節水性能、以及節水后的沖洗功能有很高的要求。例如，產品在進入美國和加拿大市場前需要做UPC和CUPC認證，如果該產品要得到更廣泛的認可，還必須要進行MaP（Maximum performance）、WaterSense（Tank-Type High-efficiency Toilet Specification ）測試。在澳大利亞，產品通過WaterMark測試，只是說明該產品可以進入澳大利亞市場，但并不是官方推薦的產品，如果要得到官方推薦，還要根據產品用水量進行WELS認證，并在澳大利亞官方網站上進行注冊，由政府向消費者進行推薦。由此看來，我國衛生陶瓷產品以往的價格低廉的優勢已經很難吸引廣大消費者的購買欲望。我國也在2011年1月1日發布了標準GB25502-2010（坐便器用水效率限定值及用水效率等級），并在2011年7月1日正式實施，這也促使我國衛生陶瓷向節水型、高效型的產品發展。

進入21世紀以來，世界各國的衛生陶瓷標準將6L用水量作為節水坐便器與普通坐便器的分界線。近幾年，隨著國外發達國家在節水環保方面的進步和對坐便器沖洗能力提出了更高的要求，因此，將用水量4.5L作為高效節水的基點。表1為部分國家或地區坐便器試驗介質，坐便器試驗介質實體圖如圖2所示。

由此看來，高效節水型坐便器不僅節約了用水，而且沖洗功能較好，甚至超過普通節水型坐便器。隨著其他國家檢測標準的提高，以及消費者對質量要求的提升，我國衛生陶瓷產品以往的價格低廉的優勢已不復存在。

4 衛生陶瓷廢料的來源及解決方法

眾所周知，衛生陶瓷具有堅固耐用、防火防水、耐磨耐腐蝕、易清潔，且不需要太多維護等特點，受到了廣大消費者的喜愛，已成為現代建筑工程的主要裝修材料。衛生陶瓷生產主要是采用注漿成形法，其中，產品的成形和漿料的含水率；空氣的溫度、濕度；模具間的配合，以及工人的操作有直接的關系。因此，成形率一般為70%～80%左右。此外，隨著人民生活水平的提高，以及房地產業的迅速發展，衛生陶瓷制品越來越多的走進千家萬戶，同時在運輸、安裝裝飾過程中一般會發生產品損壞，形成廢棄衛生陶瓷。因此，要達到節能的效果，除了在產品設計上進行改變外，還應在衛生陶瓷廢料的產生上進行改善。

4.1 陶瓷廢料的分類

衛生陶瓷生產過程中所產生的廢料可為成廢坯和廢瓷兩大類。廢坯從原料的處理、混料、球磨到坯料制備、成形、干燥的過程都會產生廢料。其中，坯料又可分為可塑泥料、壓制用粉料和注漿料。衛生陶瓷的成形主要是通過注漿成形，成形后的半成品還須經過干燥、施釉、燒成等工序，而這些工序都包括中間坯體的運輸等，在運輸過程中都會產生廢坯。這些廢坯大部分可以回收利用。廢瓷由于都是燒成出來的廢品，不易處理，通常會在工廠附近堆積起來集中處理，所以被稱為真正的廢料。

4.2 形成廢料的原因及解決辦法

衛生陶瓷的生產對于氣候的變化、溫度濕度差異、窯爐溫度的變化、不同原料的使用等因素要求很高，無論哪個環節發生改變，都會造成產品出現風裂、起泡、針孔等缺陷。本文列舉了幾種造成產品的缺陷的形成原因及解決辦法，如表2所示。

通過對部分衛生陶瓷坯體產生缺陷的原因進行了分析，不難發現人為因素占很大比例。如何減少廢坯的產生是我們首要考慮的問題，首先，必須在生產管理上進行改善，各個人員必須嚴格依照操作規程進行操作；然后，對漿料、窯爐機器相關設備定期進行檢查；最后；對半成品、成品堆放區進行嚴格管理和保護，減少存放和運輸過程中對坯體的損壞。

5 衛生陶瓷廢料回收利用

對于廢坯泥出現無法修補時，可以重新打碎回收，進行二次利用。而燒成得到的廢瓷坯，可以通過將部分廢瓷渣經過挑選后，粉碎成細顆粒作熟料使用。還可以將廢瓷經破碎，添加適當的結合劑、助熔劑加工制備成透水磚、廣場磚等。

廢瓷由于經過了燒結，所以很難處理。但是，廢瓷中含有石英、莫來石、玻璃等，主要以硅酸鹽礦物為主，具有一定的活性。經粗碎、表面處理和磨細后，其松散堆積密度在1400～1500kg/m3之間，符合活性混合材料的標準要求，破碎后的顆粒級配用砂調整。粉磨后的陶瓷廢料本身不具有水硬性，但具備水泥混合材料使用條件。處理完畢后，根據性能選擇合適比例，控制水量和凝結時間，得到良好的使用性能。陶瓷廢料的加工成本不高，所以用陶瓷廢料作為水泥混合材料，對于水泥工業而言其經濟效益顯著。

對陶瓷廢料進行利用，即節約資源，又符合國家環保的要求，也為企業解決了陶瓷廢料囤積的難題，而且還增加了經濟效益。

6 結 語

綜上所述，我國既是陶瓷生產大國，也是最大的消費國。推動我國陶瓷工業的可持續發展，在陶瓷行業中推廣節能減排、資源合理利用、保護環境具有十分重要的意義。為了緩解資源短缺，促進經濟發展方式轉變，建設資源節約型，增強可持續發展能力已被列入《節能減排“十二五”規劃》。綠色化發展是我國整個陶瓷工業的轉型發展的重要保證，也是我國衛生陶瓷行業可持續發展的方向。

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