利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)高檔建筑陶瓷材料

許煒煒

摘 要：高檔建筑陶瓷材料在當前建筑工程項目中得到廣泛應(yīng)用，在實際生產(chǎn)中，要合理利用工業(yè)廢渣。工業(yè)廢渣能夠為高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)提供便利，為建筑工程施工打下良好基礎(chǔ)。因此，本文首先闡述工業(yè)廢渣分類與危害，然后分析陶瓷材料具體內(nèi)容。最后圍繞磷礦渣、高爐礦渣、粉煤灰等幾點，對高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)中工業(yè)廢渣的應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢渣；高檔；建筑；陶瓷材料

1 前言

高檔建筑陶瓷材料是當前建筑工程項目施工中的重要組成部分，高檔建筑陶瓷材料的應(yīng)用，能夠提升建筑整體美觀性，提高建筑工程質(zhì)量，同時滿足建筑工程需求。隨著建筑工程對于建筑陶瓷材料需求的不斷提升，對于高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)，需要相關(guān)部門、工作人員給予更多重視。在高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)過程中，要對工業(yè)廢渣進行合理利用，這樣能夠提升工業(yè)廢渣利用率，減少環(huán)境污染問題。怎樣利用工業(yè)廢渣進行高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)，是當前建筑行業(yè)發(fā)展中面臨的一個重要問題。

2工業(yè)廢渣分析

2.1分類

工業(yè)廢渣主要是指在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中排放出的固體廢物，此類固體廢物具有易燃性特點、腐蝕性特點等。對于工業(yè)廢渣的具體分析如下：

①有毒廢物分析。如果廢物在任何一類特定遺傳活動中進行測定，呈現(xiàn)出陽性反應(yīng)，那么此類廢物就屬于有毒廢物；如果物體超過“特定化學(xué)制劑表列”當中的規(guī)定含量，那么就屬于有毒廢物；在使用相應(yīng)的分析方法、生物監(jiān)測方法進行分析、監(jiān)測時，發(fā)現(xiàn)廢物超過規(guī)定濃度，此類廢物屬于有毒廢物。

②易燃廢物分析。燃點在60℃以下的液體廢棄物匪仔屬于易燃廢物；在受到物理因素影響后，容易起火的含液體廢棄物、含氣體廢棄物屬于易燃廢物；在點火時能夠劇烈燃燒的廢棄物，以及容易引起火災(zāi)廢棄物、含氧化劑的廢棄物都屬于易燃廢棄物。

③有腐蝕性廢物分析。有腐蝕性的廢棄物包括含捉疊凝水廢棄物，以及不含水，但是加入等量水之后，浸出液的酸堿值在3以下的廢棄物，以及酸堿值在12以上的廢棄物。

④傳染疾病的廢物分析。具備傳染性的廢棄物包括醫(yī)院內(nèi)沒有經(jīng)過消毒，從而排出含有病原體或者含有致病性生物的污泥，同時獸醫(yī)院未經(jīng)消毒排出的含有病原體或者含有致病性生物的污泥，也屬于具有傳染性的廢棄物。

⑤有化學(xué)反應(yīng)的廢物分析。廢物容易引發(fā)激烈化學(xué)反應(yīng)但不會出現(xiàn)爆炸，能夠與水發(fā)生激烈反應(yīng)且形成爆炸性混合物就屬于有化學(xué)反應(yīng)的廢物；廢物在與水混合過程中，能夠釋放出有毒煙霧，此類廢物屬于有化學(xué)反應(yīng)廢物。除此之外，有化學(xué)反應(yīng)的廢物，在常溫常壓的條件下，很有可能會出現(xiàn)爆炸性反應(yīng)。

2.2危害

工業(yè)廢渣內(nèi)的固體廢棄物在長時間堆放過程中，不但會占用大量土地資源，而且會在不同程度上對地下水資源、大氣造成污染與影響；采礦廢石的堆積會對農(nóng)田、森林地帶造成損害；工業(yè)廢渣在長期堆存期間，經(jīng)過雨雪的沖淋，工業(yè)廢渣中的可溶成分會隨著雨雪進入到地下，有害物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)移到土壤中，出現(xiàn)有害物質(zhì)富集，堆場附近的土質(zhì)會呈現(xiàn)出酸化、硬化、堿化情況，嚴重情況下會出現(xiàn)重金屬污染[1]。經(jīng)過調(diào)查分析可以了解到，在有色金屬冶煉廠附近的土壤當中，鉛含量、銅含量、鋅含量超標，分別是10—20倍、5—200倍、5—50倍。部分有害物質(zhì)會通過土壤進入到水體中，同時也會被農(nóng)作物吸收，對農(nóng)作物產(chǎn)生毒害，如果有害物質(zhì)超標的農(nóng)作物被人們食用，會對健康產(chǎn)生威脅。

工業(yè)廢渣在受到雨水作用、雪水作用之后，會帶來嚴重的水土污染問題，如果直接將工業(yè)廢渣投入到河流、湖泊當中，會帶來更為嚴重的污染問題。工業(yè)廢渣在縮放期間會受到溫度因素、水分因素的影響，部分有機物質(zhì)會出現(xiàn)分解情況，從而形成有害氣體，引發(fā)嚴重空氣污染問題。比如，煤矸石在長期堆積過程中，極容易出現(xiàn)自燃情況，火勢蔓延較快，撲救難以進行。在自燃過程中會釋放出二氧化硫氣體，從而對環(huán)境產(chǎn)生污染。此外，在固體廢棄物處理期間，經(jīng)常會采用焚燒處理方式，在焚燒期間產(chǎn)生的煙塵、有害氣體會對大氣產(chǎn)生污染。

3陶瓷分析

陶瓷通常是將黏土作為主要原材料，原材料在經(jīng)過處理、焙燒后，形成的無機非金屬材料。陶瓷一般而言會將其分為兩部分，一部分是陶，另一部分是瓷，在陶與瓷之間的被人們稱之為炻，該種情況也被稱之為半瓷，或者石胎瓷[2]。人們?nèi)粘＝佑|到的陶瓷材料，包括陶瓷衛(wèi)生潔具、干壓陶瓷磚等，此類陶瓷通常應(yīng)用在室內(nèi)室外飾面裝飾中。在現(xiàn)如今建筑行業(yè)發(fā)展中，陶瓷屬于重要建筑材料，對于整個建筑美觀性、建筑質(zhì)量會產(chǎn)生直接影響。因此，對于陶瓷生產(chǎn)、陶瓷應(yīng)用要給予更多重視。

4利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)高檔建筑陶瓷材料措施

4.1磷礦渣的應(yīng)用

磷礦渣的化學(xué)成分包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K20 +Na2O、P2O5、SO3，具體質(zhì)量分別為44%—45%、0.5%、0.5%、43%—43.7%、0.7%、1.2%—1.5%、1%、0.1%，其燒失在1.2—1.3之間[3]。從磷礦渣的化學(xué)成分分析中可以了解到，與天然硅灰石存在一定相似性。所以，有很多專家認為磷礦渣屬于非晶質(zhì)假硅灰石，可以經(jīng)1100℃的煅燒。在磷礦渣中包含水溶堿、碳物質(zhì)，因此，為確保坯體燒結(jié)的均勻性，要確保在經(jīng)過1100℃以上溫度煅燒之后正常使用。磷礦渣與硅灰石存在相同性，那就是能夠為陶瓷磚坯體提供一定的CaO，在其中不存在揮發(fā)成分。因此，在快速燒成釉面磚過程中，磷礦渣屬于非常理想的原材料，

4.2高爐礦渣的應(yīng)用

SiO2、Al2O3、CaO等，是高爐礦渣的主要成分。高爐礦渣的化學(xué)成分，會受到鋼鐵冶煉類型的影響，不同鋼鐵冶煉類型致使高爐礦渣化學(xué)成分存在不同。如果是特定的高爐礦渣，其化學(xué)成分具有相對穩(wěn)定特點[4]。高爐礦渣包含很多不同類型，比如，礦渣棉、粒狀礦渣、粉碎礦渣等。其中粉碎礦渣、粒狀礦渣，在陶瓷釉面磚坯料中得到廣泛應(yīng)用。在近些年發(fā)展中，日本使用煉鋼粉塵，將黑褐色釉料研發(fā)出來，并且獲得很多專利。

4.3螢石礦渣的應(yīng)用

螢石在開采、加工之后，會產(chǎn)生螢石礦渣，螢石礦渣的主要化學(xué)成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、K2O +Na2O、TiO2、P2O5、F，質(zhì)量分別是42.5%—43.0%、7.4%—7.6%、1%、38.5%—39.0%、2.7%—2.9%、0.1%—0.2%、1.4%—1.7%、0.1%、51.5%—51.8%、2.0%。硅酸鈣是螢石礦渣的主要組成部分，因此，在高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)過程中，可以對硅灰石進行替代，還可以將其應(yīng)用在瓷磚坯料配置中。此外，還可以將螢石礦渣作為助溶劑材料，應(yīng)用在瓷磚釉料當中。

4.4粉煤灰的應(yīng)用

粉煤灰是火力發(fā)電廠排出的粉狀工業(yè)廢料，如果火力發(fā)電上在運行過程中將煤粉作為主要能源，那么粉煤灰的產(chǎn)生也無法避免。在當前很多火力發(fā)電廠中，都將粉煤作為主要能源，因此，會產(chǎn)生很多粉煤灰。使用的煤粉其煤種、煤粉細度以及燃燒條件存在不同，產(chǎn)生的粉煤灰化學(xué)成分也存在一定差異，但是SiO2、Al2O3在粉煤灰中的含量始終超過80%，并且不存在粘結(jié)性，可以將其用作瘠性原料。粉煤灰當中Fe2O3的含量相對較高，因此，不適合將粉煤灰應(yīng)用在日用陶瓷生產(chǎn)中，但可以將其用作瓷磚坯料。比如，河南某陶瓷廠將粉煤灰應(yīng)用在地磚生產(chǎn)中，并且取得良好成果[5]。在地磚坯料配方當中，粉煤灰含量在40%—50%之間，生產(chǎn)的地磚，其性能等方面符合規(guī)定要求。除此之外，長春某學(xué)院與唐山某?？茖W(xué)校，成功使用粉煤灰研發(fā)出黑陶泥漿稀釋劑。將粉煤灰應(yīng)用在黑陶泥漿制備中，要注意對碳酸鈉與多聚磷酸鈉進行混合，這樣可以達到更好稀釋效果。

4.5煤矸石的應(yīng)用

通常情況下，夾在煤層之間的脈石就是煤矸石，在其中含有很多混雜物，比如，碳質(zhì)頁巖、碳質(zhì)灰?guī)r、少量煤塊、砂巖、頁巖等。實際上，煤矸石的成分相對復(fù)雜，其成分會受到地質(zhì)形成條件影響、取樣方法影響。SiO2、Al2O3是煤矸石的主要成分，同時還包括Fe2O3、CaO、MgO、SO3等次要成分。在當前高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)過程中，煤矸石得到廣泛應(yīng)用，可以將其應(yīng)用在有釉面磚、燒結(jié)磚、地磚等生產(chǎn)中。在釉面磚生產(chǎn)以及地磚生產(chǎn)過程中，煤矸石的加入量在60%—80%之間，燒結(jié)磚生產(chǎn)時煤矸石的加入量也隨之增加。

4.6釩礦尾渣的應(yīng)用

從當前我國社會發(fā)展中不難看出，是金屬釩的生產(chǎn)大國，因此，每年也會產(chǎn)量大量的釩礦尾渣。為避免釩礦尾渣引發(fā)污染問題，要將釩礦尾渣與其他類型陶瓷原材料進行科學(xué)、有效的計算配比，經(jīng)過原材料的混合、加工之后，壓制成為磚坯，或者擠壓成為磚坯。再經(jīng)過高溫燒成后，能夠生產(chǎn)出黑胎瓷磚產(chǎn)品[6]。使用釩礦尾渣制作、生產(chǎn)的瓷磚，具備良好的燒結(jié)性能，而且色澤較為純正，無論是在使用性能，還是在產(chǎn)品外觀上，都能夠與黑色天然花崗石相媲美，是當前廣泛使用的建筑陶瓷裝飾材料產(chǎn)品。當前很多陶瓷生產(chǎn)商，都將釩礦尾渣應(yīng)用在陶瓷墻地磚產(chǎn)品生產(chǎn)中。生產(chǎn)的陶瓷產(chǎn)品外觀獨特，而且擁有較高質(zhì)量，在市場上受到更多人的歡迎。

5結(jié) 語

綜上所述，在高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)過程中，工業(yè)廢渣在其中發(fā)揮著不可替代的重要作用，工業(yè)廢渣本身存在一定危害，通過對其的利用，不僅能夠減少對生態(tài)環(huán)境的影響，同時還能提升工業(yè)廢渣利用率。因此，會將工業(yè)廢渣應(yīng)用在高檔建筑陶瓷材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，在這一過程中，要對釩礦尾渣、煤矸石、粉煤灰等工業(yè)廢渣進行合理利用，提升陶瓷材料質(zhì)量，保證其美觀性，推動建筑行業(yè)朝著更好方向發(fā)展。與此同時，可以將人們對于建筑的需求滿足，減少工業(yè)廢渣造成的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)人類與環(huán)境的和諧發(fā)展。

參考文獻

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[4]劉建鋒，張曉果，王曄曄.工業(yè)廢渣土壤固化劑改良黃泛區(qū)粉土研究[J].城市建筑，2021，18（26）：137-140+147.

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[6]張國濤，李光偉，楊景琪.復(fù)相增韌技術(shù)在建筑陶瓷材料中的應(yīng)用[J].山東陶瓷，2019，42（01）：13-16.