戴永剛,陸成龍,,3,張銀鳳,張國濤
(1.廣東金意陶陶瓷集團有限公司,佛山 528031;2.湖北理工學院,礦區環境污染控制與修復湖北省重點實驗室,黃石 435003;3.華南理工大學材料科學與工程學院,廣州 510640)
發泡陶瓷是一種綜合性能優異的新型建筑材料,其生產過程能消納大量的工業固廢料和礦山尾礦,實現固體廢棄物的綜合利用。因此,發泡陶瓷產業也是綠色循環經濟產業[1]。經過多年發展,發泡陶瓷行業形成了4種穩定成熟的固廢配方體系,即拋光渣體系、煤矸石粉煤灰體系、花崗巖廢料體系、珍珠巖尾礦體系[2],并實現了工業化生產。拋光渣體系在發泡陶瓷行業得到了廣泛的應用,成功解決了大量拋光渣固體廢棄物的堆存問題。
拋光渣是陶瓷生產過程中形成的一種陶瓷廢料。目前,我國拋光渣的年排放量約1 000萬t[3],主要來源于瓷磚后期冷加工過程,包括銑磨、粗磨、細磨、拋光、磨邊等一系列工序[4]。拋光渣經歷了高溫燒結過程,主要物相為玻璃相、石英和少量莫來石相[5-6],主要化學組成為SiO2、Al2O3、K2O和Na2O,此外包含少量的SiC、Mg(OH)2、MgCl2和CaCO3等[4]。
拋光渣體系發泡陶瓷配方(質量分數,下同)以拋光渣為主(70%~90%),添加10%~20%可塑性黏土、10%~20%鉀鈉長石等溶劑性原料,并補充一些輔助發泡劑[5]。拋光渣中的磨料成分在高溫下會產生氣體,使坯體膨脹形成氣孔,故拋光渣是制備多孔保溫材料的理想原料。羅浩樂等[7]以陶瓷拋光廢渣為主要原料,在不加入發泡劑的條件下,制備出了體積密度為0.90~1.30 g/cm3、抗折強度為10~15 MPa的輕質外墻磚。……