基于工業廢渣生產高檔建筑陶瓷材料的探討

摘 要：當前高檔建筑項目運用的材料類型較多，以陶瓷材料的運用為主。工業廢渣與陶瓷材料聯系緊密，因為工業廢渣在高檔建筑陶瓷材料生產中，可以提供諸多有利資源，同時還可以提升建筑施工水平。所以，本文將會首先分析工業廢渣的分類情況，以及存在的危害，其次分析工業廢渣對陶瓷材料性能的影響，最后圍繞粉煤灰、礦渣等材料，對高檔建筑陶瓷材料生產中，工業廢渣的應用展開研究。

關鍵詞：工業廢渣；高檔建筑；陶瓷材料；應用分析

1 前言

陶瓷材料在高檔建筑中的應用至關重要，其不僅能夠顯著提升建筑項目的美觀度，還能增強建筑物的基礎質量和耐久性。隨著現代建筑設計和施工技術的不斷進步和發展，人們對建筑材料的要求也在不斷提高。陶瓷材料通過其獨特的物理化學性質、優異的機械性能以及良好的裝飾效果，在滿足新時代建筑工程高標準要求方面展現出了巨大潛力。伴隨建筑工程運用陶瓷材料的頻率持續增加，要想提高建筑質量，就要全面掌握陶瓷材料性能。而生產陶瓷材料時，又應當對工業廢渣展開研究，因為工業廢渣是重要構成元素，不但可以提升利用率，還可以避免環境污染。

2工業廢渣研究

2.1分類研究

工業生產中排放的固體類廢物，稱為工業廢渣，工業廢渣易燃，腐蝕性較強。工業廢渣的分類可以參考以下內容：

其一，毒性廢渣。假如廢渣在遺傳毒性檢測中，表現出陽性特點，則屬于毒性較高的廢渣，或者廢渣超出標準化學制劑的規定含量，也同樣屬于有毒類廢物。因此，在運用生物檢測方法時，應當重點檢測廢渣毒物含量。

其二，燃點較低的廢物。燃點在60℃以下，受到物理因素影響之后，發生火情的幾率較大，比如含液體廢棄物、含氣體廢棄物。此外，當存在外在點火行為時，能夠發生劇烈燃燒現象，都歸類于易燃廢棄物。

其三，腐蝕性較強的廢棄物。在工業廢渣分類當中，腐蝕性廢棄物是其中一個重要類別。這類廢棄物有著顯著的腐蝕性特點，會危害到人體健康和生態環境。這類廢棄物包括但不限于含有疊凝水的廢棄物，這種類型的廢棄物中含有一定量的水分，這些水分可能與廢棄物中的其他成分發生化學反應，產生腐蝕性物質，如一些化工生產導致的廢水，可能因為含有特定的化學物質而具有強腐蝕性；酸堿值極低或者極高的廢棄物，對于加入定量水分后，浸出的酸堿值不超過3的廢棄物，以及酸堿值超出12的廢棄物，均被稱作為腐蝕性廢棄物。

其四，化學反應較強的廢棄物。在工業廢棄物中，如果廢棄物因較強的化學反應，與水分產生激烈的變化，形成爆炸現象，那么屬于化學反應廢棄物。廢物與水混合時，會釋放出明顯的毒霧，具有的危害性較大。另外，化學反應條件較大的廢棄物，當處于常溫常壓狀態下時，發生爆炸問題的幾率較大。

2.2危害

工業廢渣在長期堆積過程中，不僅會占據大量的土地資源，還會對地下水資源、大氣等環境因素造成嚴重的污染。這種污染不僅影響范圍廣，而且持續時間長，給生態環境帶來了巨大的壓力。采礦廢石的堆積就是一個典型的例子，這些廢石往往含有大量的重金屬和其他有毒物質，如果未經處理直接堆放，將會對周圍的農田和森林造成直接損害。

此外，根據科學研究的結果顯示，有色金屬冶煉廠周邊土壤內層中，鉛、銅和鋅的含量顯著超出了安全標準。具體來說，鉛的含量大約是正常水平的10至20倍，而銅和鋅的含量則分別高達5至200倍和5至20倍。這些重金屬元素在土壤中堆積除了會威脅環境，也會進入食物鏈，影響人體健康。一些有害物質會借助雨水沖刷或地下水流動等方式從污染比較嚴重的土壤遷移至附近的水體中。一旦進入水體后，這些有毒物質就可能被農作物根系吸收，并通過植物體傳輸至果實或其他可食用部分。這樣一來，原本生長在受污染土地上的農作物就可能含有較高濃度的有害金屬成分。如果人們長期食用這樣被污染的食物而不自知，隨著時間的延長，體內積累的重金屬將達到足以損害健康的水平。

廢渣在雨水與雪水的沖刷下，無法避免會導致嚴重的水土污染問題。倘若將廢渣直接排放到河流或者是湖泊當中，不僅會加劇現有的水質污染狀況，還可能損害生態系統。工業廢渣在堆放期間，由于受到溫度變化及水分的影響，其中的部分有機物質會發生分解反應，并釋放出有害氣體，比如硫化氫、氨氣等，這些氣體進入大氣后會進一步惡化空氣質量，增加空氣污染的程度。特別是煤矸石這種固體廢物，在長期堆積期間極易于發生自燃現象。一旦發生火災，火勢蔓延的速度較快，即便后續采取撲救措施，效果也不甚理想。另外，進行固體廢棄物處理過程中常用的一種方法是焚燒技術。然而，這種方法雖然能夠減少垃圾體積并回收部分能量，但在實際操作中卻會產生大量煙塵及多種有害氣體，如此空氣環境質量水平就會出現直線下降的趨勢。

3工業廢渣對陶瓷性能的影響、技術優勢顯著

工業廢渣包括磷礦渣、高爐礦渣以及粉煤灰等，在高檔建筑陶瓷生產中，得到了廣泛運用。工業廢渣合理利用，一方面可以提升廢渣的利用率，減少環境污染問題，另一方面還可以降低生產成本，提升建筑企業經濟效益。另外，在陶瓷材料生產過程中發現，合理加入工業廢渣，能夠顯著改善陶瓷材料的性能，提升材料美觀性，增強陶瓷材料質量。比如，將工業廢渣作為助劑的陶瓷材料，表現出極佳的力學性能，材料的硬度、抗彎強度以及斷裂韌性，均得到了不同程度的提升，因此能夠滿足高檔建筑對陶瓷材料的使用要求。由于工業廢渣提升了陶瓷材料的性能水平，因此工業廢渣應用的頻率不斷提升，市場競爭力也越來越強。

基于工業廢渣生產高檔建筑陶瓷材料的技術，在國內已經表現出明顯的優勢。當下已經運用工業廢渣，完整制備了燒結磚、瓦、陶粒等材料，并且高檔建筑應用材料的次數不斷增多，建筑整體效果良好。另外，合理使用工業廢渣自身顏色以及燒結特色的清水磚、景觀磚等技術是當前產業轉化的一部分，將來發展前景十分良好。這些技術不僅能夠有效利用工業廢棄物，減少環境污染，還能創造出具有美學價值的建筑材料，為城市建設提供多樣化的選擇。以陶瓷透水磚而言，這種材料在國內受到了很多的關注和支持。隨著海綿城市概念的推廣與實施，各地都在積極推進海綿建筑與小區建設工作。而陶瓷透水磚作為其中的一部分，因其良好的透氣性和吸水性能，在解決內澇問題上發揮了作用。特別是考慮使用工業廢渣作為原材料時，不僅降低了生產成本，還提高了資源利用率，符合可持續發展戰略的要求。由此看來，陶瓷透水磚材料必定擁有廣闊的市場前景。

4措施研究

4.1磷礦渣的運用內容

磷礦渣化學成分含量相對較多，具體分析來看，例如SiO2、Al2O3等。對礦渣的成分展開研究可知，這些成分的存在，使得磷礦渣在化學性質上與某些天然礦石之間表現出了一定的相似性。基于這種相似性，研究人員經過研究和分析，認為磷礦渣本質上是一種非晶質假硅灰石。試驗證明，當燒結溫度超出1100℃時，磷礦渣中的水溶堿等物質能夠得到有效的處理，從而保證燒結過程的順利進行。磷礦渣與硅灰石之間存在著極高的相似性，其能夠為陶瓷磚坯提供充足的CaO，滿足材料制作要求，而且磷礦渣并不存在其他揮發成分。據此，磷礦渣在快速燒成的釉面磚生產環節中被視作一種理想的原材料，有關人士應當對此予以高度重視。

4.2高爐礦渣的運用內容

高爐礦渣是一種在鋼鐵生產過程中產生的副產品，其主要成分包括二氧化硅（SiO2）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鈣（CaO）等元素，這些元素是構成高爐礦渣的關鍵性成分。通過研究發現，影響高爐礦渣的化學成分就是鋼鐵冶煉。不一樣的高爐礦渣會表現出明顯的化學成分差異。比如，假設使用的是特殊類型的高爐礦渣，則其化學成分的穩定性能將更加優越。高爐礦渣含有多種元素成分，如礦渣棉、粒狀礦渣等。其中，粉碎后的礦渣、粒狀礦渣在陶瓷釉面磚坯料中的應用非常廣泛。近年來，隨著市場對環保材料的需求增加，利用煉鋼過程中產生的粉塵作為原料來制造黑褐色釉料的技術得到了快速發展。這種方法不僅有效回收了工業廢棄物，還為陶瓷行業提供了一種新的釉料選擇。

4.3螢石礦渣的運用

螢石礦石在生產或開采過程中會產生大量的礦渣元素，其中包含較多的化學成分，比如SiO2、Al2O3等，是重要構成內容，質量分別為42.5%-43.0%、7.4%-7.6%。硅酸鈣作為螢石礦渣的關鍵構成部分之一，在實際應用中展現出了極高的價值。通過對螢石礦渣進行深入研究發現，這種材料在高檔建筑陶瓷建筑材料的生產環節中具有廣泛的應用前景。其不僅能夠代替傳統的硅灰石原料，還能夠被有效應用于瓷磚坯料的配置工作中，從而顯著提高產品的性能與質量。此外，利用螢石礦渣當成基礎助溶劑材料來制作瓷磚釉料也是一種常見且高效的方法。

4.4粉煤灰的運用

粉煤灰，作為火力發電廠在發電過程中不可避免的副產品，其產生量隨著火電廠對煤炭這一基礎能源的依賴而顯著增加。由于多數火電廠仍將煤炭作為主要能源，因此粉煤灰的產生成為了一個不容忽視的問題。值得注意的是，不同煤種、燃燒條件以及煤粉細度的差異，使得粉煤灰在化學成分上呈現出顯著的不同，這是粉煤灰的一個重要特征。特別是SiO2和Al2O3等成分在粉煤灰中的含量往往超過80%，這種高含量賦予了粉煤灰獨特的瘠性原料特性。然而，盡管粉煤灰在某些方面表現出色，但其Fe2O3含量較高，這使得它并不適合用于日用陶瓷的生產，同樣也不宜作為瓷磚的坯料。不過，這并不意味著粉煤灰在陶瓷領域毫無用處。實際上，國內某陶瓷廠已經成功地將粉煤灰應用于地磚的生產過程中，并取得了良好的效果。在該廠的地磚坯料配方中，粉煤灰的含量通常占到40%-50%，這樣的比例不僅確保了地磚的性能滿足規定要求，還有效地利用了粉煤灰這一廢棄物資源。

4.5煤矸石的運用

通常來說，煤矸石就是指從煤礦開采過程中產生的副產品，其主要是由煤層中夾雜的脈石組成。這些脈石中含有多種雜質，包括碳質灰巖和少量的煤炭顆粒等重要成分。由于地質條件的不同以及采樣方法的差異，導致這類礦石的具體化學成分非常復雜多變。其中，二氧化硅（SiO2）和氧化鋁（Al2O3）是構成煤矸石的主要元素之一；此外還含有一定比例的氧化鐵（Fe2O3）等次要成分。近年來，隨著科學技術的發展與進步，人們開始探索如何更有效地利用這種資源豐富的廢棄物。特別是在高檔建筑陶瓷材料制造領域，使用煤矸石作為原料已經成為一種趨勢。通過科學合理地處理后，可以將其廣泛應用于釉面磚、燒結磚等多種產品的生產流程當中。尤其是在制作釉面瓷磚或地面鋪設用磚時，添加60%至80%比例的煤矸石不僅能夠提高產品質量，還能有效降低生產成本。同樣地，在生產燒結磚的過程中，適當增加煤矸石的比例也能達到類似的效果?？梢?，煤矸石的應用，可以為高檔建筑項目，充當陶瓷材料，其性能價值極其顯著。

5結語

通過上文內容分析可知，在高檔建筑陶瓷的生產活動當中，工業廢渣能夠發揮極強的作用，雖然該類材料本身具有顯著的危害，但是對其展開合理的利用之后，不但可以減少對生態環境的影響，同時還能夠直接提升工業廢渣的利用率。所以，本文通過三個方面展開分析，相信隨著有關人士的持續研究與理解，最終工業廢渣在高檔建筑陶瓷材料的生產中，必定產生進一步的價值，滿足新時代下材料發展的根本要求。

參考文獻

[1]許煒煒.利用工業廢渣生產高檔建筑陶瓷材料[J].佛山陶瓷， 2023， 33（7）：40-41.

[2]張豪，李頌華，左闖，等.Si3N4陶瓷關節軸承內圈外球面磨削研究[J].兵器材料科學與工程， 2024， 47（4）：22-28.

[3]寧建鵬，楊雅芳，尹志強，等.工業廢渣在熟料生產配料中的應用[J].水泥工程， 2024（1）：37-39.

[4]劉觀發，曾超聰，王澤凱，等.鎢冶煉渣制備高強燒結陶粒及其性能研究[J].無機鹽工業， 2023， 55（8）：132-139.

[5]尹東陽，薛雪如.煤矸石制備環保建筑材料資源化再利用研究進展[J].廣州化工， 2023， 51（2）：46-48.

作者簡介：高燕遠（1992.7-），漢，男，河南淇縣，助教，碩士研究生，研究方向：無機材料