論陶瓷原料標準化與資源環(huán)境保護＊

梁燕珍

（佛山市金甲環(huán)?？萍加邢薰?廣東 佛山 528000）

前言

佛山陶瓷已經成為世界最大的建筑衛(wèi)生陶瓷生產基地之一，形成了集原料供應、生產研發(fā)、營銷展示、機械制造等產業(yè)集群，在生產技術方面成為全國同行業(yè)的領頭羊。然而，隨著企業(yè)規(guī)模的擴大、生產需求量的增多導致資源消耗不斷增大，固廢物的產生不斷增加。如何綜合利用資源，大力推動循環(huán)經濟，實現陶瓷企業(yè)節(jié)能減排、降低污染、保護環(huán)境的同時也推動了企業(yè)利潤快速增長。如何提升企業(yè)產品的綜合競爭力，實現陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是陶瓷行業(yè)面臨的重要問題。

以原料標準化、廢物循環(huán)再利用、產品設計、技術創(chuàng)新等方法推動陶瓷資源的綜合利用，促進陶瓷產業(yè)優(yōu)化提升，實現陶瓷產業(yè)低碳經濟，成為目前建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的重要任務。

國外陶瓷產業(yè)發(fā)達的國家，如日本、意大利、西班牙等國家的陶瓷原料標準化隨著專業(yè)化的細分已經很完善，并在資源綜合利用、生態(tài)保護、生產質量控制方面取得了成功的經驗。

目前國內陶瓷行業(yè)雖然已建立了一些標準，但仍然不完善，特別是原材料標準化程度還相當低，執(zhí)行的可操作性也較差。由于國內各地的經濟和技術差異比較大，各地區(qū)的原料性能也有很大的差異，全國性的建筑陶瓷原料標準化實施仍有一定的困難。

盡管有了先進的生產設備，員工素質也有了一定程度的提高，但絕大部分產品仍屬于中低檔。除了生產控制方面原因外，最主要的原因是原料供貨不穩(wěn)定，作為傳統的陶瓷生產工藝，直接使用了大量的天然礦物原料。開采礦產資源時由于大多是傳統開采，對礦源沒有充分的質量評估，開采無序，往往只選取其中較純原料，其余的廢棄不用，資源浪費很大，對自然生態(tài)環(huán)境損害也極大。

我國最主要的陶瓷生產基地——廣東佛山，一年消耗陶瓷原料超過4000萬t，平均每天的消耗量超過12萬t，加上全國其他陶瓷產區(qū)，我國陶瓷原料的年消耗量超過1.3億t，各種原料的浪費也相當驚人。很多地區(qū)對不可再生的礦產資源過度開采，極大地破壞了生態(tài)環(huán)境，這種狀況不僅導致國內礦產資源過度消耗，也阻礙了我國陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 原料標準化目前存在的問題

毋庸置疑，原料的標準化對陶瓷行業(yè)的發(fā)展和前進的影響是巨大的，但國內原料標準化還存在多方面的問題，主要問題如下：

1）原料的產地不同，其形成年代、地質年代、成因及周圍環(huán)境等也各不相同，因而組成和性能也會有很大差別。加之普通陶瓷原料種類繁多，因此把所有的不同產地的原料性能限制在某一范圍內，所涉及的問題是難以預料的，而且如此浩大的工程也不可能在短時間內完成。

2）普通陶瓷原料因自身組成復雜，其精選加工的技術要求較高，生產成本也較高，加之普通陶瓷產品自身的附加值較低，若沒有廉價的精選工藝技術作前提，原料的標準化是很難實現的。

3）傳統的生產模式使大多數陶瓷廠都有完備的原料加工體系，因此，有一部分生產企業(yè)對原料的標準化不夠重視。加之原料生產部門因其自身物力、人力所限，使原料很難達到標準化要求。通常陶瓷廠都有原料車間，但一般只是對原料進行簡單的破碎、混合、均化等，并未從根本上解決原料標準化問題。

4）行業(yè)內原料標準化的目標不明確，目前有許多企業(yè)聲稱自己生產的是標準化原料，但對原料的標準化缺乏系統、全面地認識，僅僅是對原料的各項性能進行簡單的處理，遠未達到標準化的要求。

2 陶瓷原料標準制訂的現狀

建筑衛(wèi)生陶瓷原料標準的制訂一直是業(yè)界關注的焦點，全國建筑衛(wèi)生陶瓷標準化技術委員會已制訂了相關標準。

表1 部分陶瓷原料制品標準

與此同時，日用陶瓷、工業(yè)陶瓷、非金屬礦等領域的標準化技術委員會也相繼制訂了一系列陶瓷原料制品標準，這些標準對于制訂建筑衛(wèi)生陶瓷原料標準有很好的參考價值。

現有的部分陶瓷原料制品標準見表1。從表1可以看出，雖然國內現有國家標準、建材行業(yè)標準、日用陶瓷原料標準匯編等標準。但是這些標準對指導建筑衛(wèi)生陶瓷原料供應商和企業(yè)生產技術使用的實施執(zhí)行性很差，國內針對建筑衛(wèi)生陶瓷原料標準化程度仍相當低，目前還沒有國家標準和行業(yè)標準。

目前，建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)生產所使用的原料普遍都是原礦原料，大多數都是由一些能力較低的開采商進行挖掘，不僅導致資源浪費嚴重，而且造成了對礦山生態(tài)環(huán)境的破壞。另外，建筑衛(wèi)生陶瓷原料種類繁多，即使是同一種原料，雖然名稱相同，但是由于產地不同，原礦原料質量、性能差別較大。加工工藝不同，原料采購批次間的質量波動較大，是造成企業(yè)產品質量不穩(wěn)定的主要因素之一。

表2 陶瓷原料的化學分析方法

因陶瓷原料性能評價內容廣泛，涉及的方法眾多，一些相關領域已建立了一些試驗方法標準，表2和表 3為目前現有的主要性能評價方法以及參考標準。

表3 陶瓷原料的評價方法及參考標準

從表2、表3可以看出，一部分原料可以直接用于建筑衛(wèi)生陶瓷原料的性能測試，一部分原料可根據建筑衛(wèi)生陶瓷坯用原料的特點和生產實際參考使用。在陶瓷原料的分析方法標準的制訂方面，已經形成了標準《陶瓷原料差熱分析方法》（GB／T 6297－2002）和《陶瓷原料化學成分光度分析方法》（QB／T 2578）。

其它分析方法尚未形成標準，目前只能參照同類產品的標準或通用標準進行分析測試，這樣就會形成沒有指導原料供應商加工生產原料制品的標準和陶瓷生產企業(yè)執(zhí)行原料的使用標準指導生產，導致供需雙方以協商或合同約定的方式來保證原料的穩(wěn)定性。

3 實現原料標準化的措施

礦物原料的來源和加工工藝決定了原料的化學成分和理化指標，原料的化學成分和理化指標直接決定了產品最終性能。因此，原料的標準化要從產品和原料兩方面來考慮，既要考慮到不同品種的具體特點，如：建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、工藝美術陶瓷；還要考慮不同材質的具體情況，即瓷質、炻質還是陶質；且同一品種還應考慮產品的不同檔次需求，高中低檔對原材料需求不同；此外，還應結合坯、釉用原料的不同及原料的產地和分布狀況等進行綜合分析。

所謂陶瓷原料標準化，并不是要求將天然礦物精確到礦物組成，也不是要將礦山原料精選到某種高的指標，而是要求因地制宜地將本地原料通過技術加工處理達到某種最佳使用程度，確保各種理化性能達到其最佳使用程度，確保各種理化性能穩(wěn)定在允許波動的一定范圍內。

3.1 堅定實施標準化生產信念

大多數陶瓷原料生產企業(yè)對陶瓷原料標準化生產優(yōu)勢并不十分了解，通常認為標準化陶瓷原料必定會成本成倍增加，在原料市場上失去競爭優(yōu)勢；陶瓷生產企業(yè)也認為使用陶瓷標準化原料會增加成倍開支從而降低利潤，但事實上并非如此。

陶瓷原料標準化有如下優(yōu)勢：

1）原料標準化使得生產各環(huán)節(jié)明確分工，對與陶瓷生產廠家而言，相當于將生產中產品配方和工藝參數調整的相關工作外包給了原料供應商，生產商從此不需要大量的技術人員去研制配方，無需擔心產品質量的穩(wěn)定性問題；對陶瓷原料供應商而言，性能穩(wěn)定的標準化原料可以有效穩(wěn)定客戶，此外，經深加工的標準化原料會有更廣的應用范圍，如超白高嶺土是造紙的優(yōu)質填充料，可以替代鈦白粉使用。

2）陶瓷原料標準化生產可以最大限度的綜合利用資源，原料廠可以將原料精細分級，將分級后的原料用于各種不同的用途，超細、超白高嶺土銷售給涂料生產廠替代鈦白粉，分級后礦渣用于制造耐火磚，磁選后的含鐵物質用于冶煉等，各級產品做到物盡其用。

3）陶瓷原料標準化有利于節(jié)能減排，對陶瓷企業(yè)而言，節(jié)能就是節(jié)約成本。陶瓷產品制備過程中的能耗成本是生產成本的主要部分，標準化原料可以有效地控制原料的煅燒溫度波動在50℃的一個小區(qū)間范圍內，可避免煅燒溫度設置過高而產生多余的能耗。

4）從陶瓷行業(yè)整體角度來分析，原料標準化生產有利于原料生產技術裝備迅速提高，從而利于原料質量的提高及高品位原料配方的開發(fā)利用，促使陶瓷行業(yè)走規(guī)?；?、集約化的綠色發(fā)展之路。

3.2 合理配置檢測設備，確保原料質量

陶瓷原料生產企業(yè)應根據企業(yè)現有礦區(qū)原料的特點及所生產產品要求到達的理化性能指標進行設備的購置。如礦區(qū)的高嶺土本身含鐵量不高，且多數鐵主要以膠狀褐鐵礦的形式存在，并處于高度分散狀態(tài)，則選用高梯度磁性設備制備白度在95%以上的超白高嶺土產品可能很難成功，而超導磁性設備則可以達到要求。

對于原料生產企業(yè)生產燒結溫度穩(wěn)定的標準化陶瓷原料，則可配置能量色譜儀，利用該儀器可以快速分析原料的各金屬元素含量，從而判斷原料煅燒溫度的精確范圍。如企業(yè)生產的產品對粒度有嚴格要求，則激光粒度分布儀器能快速對產品進行檢測?，F代化的儀器設備是企業(yè)實現原料標準化生產的必備條件，根據實際需求及具體情況購置檢測設備，即可節(jié)約經費開支，又可保證標準化原料質量穩(wěn)定，贏得客戶信賴。

3.3 充分利用技術資源提升產品質量

對于一般中小企業(yè)來說，企業(yè)本身很少會去開發(fā)行業(yè)新技術、研發(fā)新產品，企業(yè)引進技術人才的費用及有關項目研發(fā)成本相對較高，加之技術人員在中小企業(yè)的流動性會相對較大，項目研發(fā)的連續(xù)性及成功完成的可能性受到質疑。因此技術力量不足，也是制約大多中小企業(yè)難以實現原料標準化生產的關鍵因素之一，其行之有效的解決方法是企業(yè)應加強與高校合作，充分利用高校的人才技術資源解決企業(yè)自身的技術難題。

企業(yè)與高校合作有以下優(yōu)勢：

1）企業(yè)只需投入較少的資金，便可在高校建立企業(yè)自己的技術研發(fā)平臺，有高素質技術人才為之服務，相對于企業(yè)引進人才而言，省之又省；此外，企業(yè)與高校合作后，可間接的利用高校昂貴的研發(fā)及檢測設備，這些為企業(yè)節(jié)省不少成本投入。

2）高校在與企業(yè)合作過程中，會為企業(yè)提出一些建設性的建議，一些有創(chuàng)意的創(chuàng)新點；可以聯合申報各級各類項目，即可以促進企業(yè)技術的提升，也可獲得政府的資金資助。對企業(yè)而言，通過項目驗收的產品在市場上具有較強的競爭力，為企業(yè)拓展市場、提高企業(yè)知名度具有很好的作用。

3）企業(yè)與高校合作，有利于企業(yè)產品向縱深方向發(fā)展，為企業(yè)不斷開發(fā)高質量的新產品。

3.4 借鑒和使用國外原料標準化

目前，一些陶瓷強國如西班牙、意大利、美國、日本等國家，都已實現了原料的標準化，原料的標準化已經是一種正常的企業(yè)意識，使用標準化材料進行生產也是企業(yè)的一種正常行為，非標準已經是不可想象，在使用標準化材料前提下，企業(yè)生產有穩(wěn)定的基礎，技術主要集中在新產品開發(fā)上，所以通常國外企業(yè)產品質量是很穩(wěn)定的，沒有國內工廠質量經常波動的問題。筆者曾參觀日本陶瓷企業(yè)，包括礦山的開采、標準化原料工廠和陶瓷生產工廠，其做法與我們國內有很大不同。礦山開采是有序而且分類的，基本上開采出來的材料都被利用，在礦山就按不同類別品種進行均化處理堆放，不同品質材料價格不同，而且在開采過程中做好防護措施，少量廢棄余料回填，然后對開采地及時進行復綠，有效地防止水土流失以及恢復環(huán)境減少對環(huán)境的破壞。在原料加工廠，所有原料也是分類堆放，根據各種原料的檢測結果，按不同類別材料的出廠標準進行配合均化。每個材料的均化都有嚴格的步驟過程，保證出廠原料符合所要求的標準，原料生產廠家在使用時無需因原料質量波動而修改配方。所以陶瓷生產廠家研發(fā)確定配方后基本都會穩(wěn)定使用，除非換配方或材料，否則就是長期使用該配方，技術人員有更多的時間去研究開發(fā)新配方新產品。

4 原料的標準化與環(huán)境保護

原料的標準化可使各生產環(huán)節(jié)分工明確，把原料加工部分分散的資金集中使用，使原料加工的技術裝備水平迅速提高，這樣不僅有利于提高原料的質量，也有利于推動相關行業(yè)的發(fā)展。

實現原料的標準化的前提要有據可依。因此各原料生產廠家應根據原料的產地、性能特點及應用情況，確定各種原料的質量標準，即確定其化學組成、礦物組成、粒度分布等一系列理化性能指標的相關參數范圍。根據產品種類、制品性能、產品質量檔次、生產工藝裝備水平等制定一些列陶瓷原料質量標準，使原料的標準化有一個共同的標準。

原料標準化的過程就是利用各種選礦方法對陶瓷原料進行一些列的洗選加工，使其性能指標達到標準的要求，以及如何確定最合適的標準范圍。

原料的標準化給陶瓷行業(yè)帶來的促進作用將是巨大的，既是產業(yè)升級的出發(fā)點，又是產業(yè)崛起的著力點。原料的標準化將使陶瓷行業(yè)走規(guī)?；?、集約化發(fā)展的道路，將使我國陶瓷產業(yè)徹底摘掉“高能耗、高成本、高污染”的帽子。只有我們整個行業(yè)去努力，去付出，去實實在在地付諸行動，共同創(chuàng)造“陶瓷大國”一躍而成為“陶瓷強國”的局面，實現陶瓷原料標準化與資源環(huán)境的保護的目標就不會太遠。

1 高力明.談談我國陶瓷原料標準化和坯釉料商品化中的幾個問題［J］.全國性科技核心期刊——陶瓷，1992（5）：13～18

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