陶瓷工業(yè)廢渣在陶瓷磚坯料中的應(yīng)用

羅淑芬

摘要本文研究了以陶瓷工業(yè)廢渣作為原料引入到陶瓷外墻磚坯料配方中，替代部分礦物原料，生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的陶瓷外墻磚的生產(chǎn)工藝。在應(yīng)用陶瓷工業(yè)廢渣的過程中，應(yīng)對(duì)粘土、添加劑及成形壓力進(jìn)行合理的調(diào)整，對(duì)所回收的陶瓷廢坯、廢磚進(jìn)行科學(xué)管理。

關(guān)鍵詞陶瓷工業(yè)廢渣，陶瓷磚，循環(huán)利用

1前言

隨著我國陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，陶瓷工業(yè)廢渣日益增多，它不僅對(duì)城市環(huán)境造成巨大壓力，而且限制了陶瓷工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅廣東陶瓷產(chǎn)區(qū)，每年排放各種陶瓷廢渣已經(jīng)超過400萬噸，而全國陶瓷廢渣的排放量估計(jì)在1000萬噸左右。如此大量的陶瓷廢渣堆積廢棄、擠占土地，增加當(dāng)?shù)乜諝獾姆蹓m含量。而陶瓷廢料的填埋不僅耗費(fèi)人力物力，還污染地下水質(zhì)。因此，如何變廢為寶，化廢料為資源，成為科技和環(huán)保部門的當(dāng)務(wù)之急，也是生產(chǎn)企業(yè)十分關(guān)注的問題。

筆者所在的公司作為瓷質(zhì)外墻磚的專業(yè)生產(chǎn)廠家，在陶瓷工業(yè)廢料的處理與利用方面不斷進(jìn)行探索，經(jīng)過多次試驗(yàn)改進(jìn)，不但成功利用陶瓷廢磚坯作為主要原料生產(chǎn)出外墻磚：還研發(fā)出將廢瓷磚破碎成一定規(guī)格的粒子制備外墻磚坯料的工藝技術(shù)。該研發(fā)成果在降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)方面效果明顯，是一條變廢為寶、降低成本的好途徑。

2原料成分和實(shí)驗(yàn)方法

2.1廢坯、廢磚成份

陶瓷外墻磚規(guī)格小。生產(chǎn)過程對(duì)生坯強(qiáng)度要求相對(duì)不高，且磚形易控制，有利于陶瓷工業(yè)廢渣在坯料中的應(yīng)用。筆者所在公司外購的陶瓷廢坯、廢磚來源穩(wěn)定，經(jīng)多次抽樣檢測(cè)及分析，這些廢坯、廢磚的化學(xué)組成和本公司生產(chǎn)的外墻磚坯料的化學(xué)組成相近(見表1)。根據(jù)對(duì)廢坯、廢磚的化學(xué)組成及試燒結(jié)果的比較。結(jié)合外墻磚的性能要求，確定廢坯和廢磚均可用作為外墻磚坯料的原料，并與其它礦物原料組成外墻磚配方進(jìn)行生產(chǎn)。

2.2陶瓷外墻磚坯料的制備

2.2.1礦物原料的化學(xué)組成(見表2)

2.2.2陶瓷廢坯、廢磚制備坯料的方法

采用顎式破碎機(jī)將陶瓷廢磚破碎至5m以下的顆粒后，與陶瓷廢坯及其它瓷砂、粘土原料按配方(見表3)配料入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，于漿池陳腐后，由噴霧干燥塔造粒。

2.2.3坯用粉料的工藝參數(shù)(見表4)

2.2.4坯體成形、干燥工藝參數(shù)

成形壓力：200～220bar

成形速率：8～10次／min

生坯抗折強(qiáng)度：0.35～0.4MPa

干燥溫度：130～150℃

干燥后水份：<0.5％

2.2.5燒成制度

燒成時(shí)間：30～40min

最高燒成溫度：1200℃

燒成曲線(如下圖所示)

2.3產(chǎn)品性能測(cè)試結(jié)果

抗折強(qiáng)度：50～55Mpa

吸水率：0.5～3％之間

耐酸、耐堿合格

耐急冷急熱性：20℃～170℃ 10次循環(huán)不裂

3分析與討論

將陶瓷廢坯、廢磚通過破碎過篩加工后用作外墻磚的坯料，實(shí)踐證明是可行的，其加入量可高達(dá)40％，原材料及其制造費(fèi)用都較低，既環(huán)保又降低陶瓷產(chǎn)品的成本。另外結(jié)合廢坯、廢磚的化學(xué)成份及特性，還可用于生產(chǎn)風(fēng)格不同的外墻磚。開發(fā)出新的產(chǎn)品。由于陶瓷工業(yè)廢渣以經(jīng)過燒成的瘠性料為主，不僅來源復(fù)雜不穩(wěn)定，而且其可塑性和燒結(jié)活性差。為了能使盡量多的陶瓷工業(yè)廢渣得到利用，目前我們采用粘性好的粘土，并采用適當(dāng)增加粘土的含量和應(yīng)用新型坯體增強(qiáng)劑等方法來解決陶瓷工業(yè)廢渣可塑性差的問題。同時(shí)，適當(dāng)提高瘠性料的球磨細(xì)度，增大坯體成形壓力來增加燒結(jié)活性。

一般而言，陶瓷工業(yè)廢渣的雜質(zhì)含量會(huì)高于一般的陶瓷原料，為了保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。需要在外購廢坯、廢磚的收集、運(yùn)輸堆放、使用過程中做到科學(xué)管理，分類存放。在處理廢磚破碎工序時(shí)。會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，此時(shí)需加強(qiáng)廢磚處理過程的粉塵控制，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4結(jié)論

生產(chǎn)實(shí)踐證明，陶瓷廢坯、廢磚回收后，都可用于磚坯粉料的制備生產(chǎn)，所生產(chǎn)的產(chǎn)品符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。為保證產(chǎn)品的品質(zhì)，必須對(duì)廢料的回收過程加以控制，嚴(yán)禁混入雜物。在配方中加人大量的陶瓷工業(yè)廢渣時(shí)，需在工藝過程中調(diào)整好粘土、添加劑的加入量及成形壓力等，才能生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。

對(duì)陶瓷工業(yè)廢渣回收并進(jìn)行開發(fā)利用，不僅能降低產(chǎn)品成本、節(jié)約資源，為企業(yè)創(chuàng)造出明顯的經(jīng)濟(jì)效益，還能有效地解決陶瓷廢渣一直靠填埋的尷尬局面，減少環(huán)境污染，符合國家提出的“節(jié)能、減排”要求。