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陶瓷工业废料废渣的处理
时间: 2017-07-22 09:17 浏览次数:
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一、前言

随着社会经济及陶瓷工业的快速发展,陶瓷工业废料废渣日益增多,它不仅对城市环境造成巨大压力,而且还限制了城市经济的发展及陶瓷工业的可持续发展。所以说,陶瓷工业废料废渣的处理与利用非常重要。目前,我国陶瓷工业废料废渣的处理与利用技术比较低,资金紧缺,致使大量废渣挤占耕地,使水和空气受到污染。因此陶瓷工业废料废渣的处理与利用已成为陶瓷生产厂家及陶瓷工作者共同关注的课题,为此,笔者根据我国陶瓷工业的生产现状,阐述陶瓷工业废料废渣的处理方法,供同行们批评指正。

二、废料

陶瓷工业废料主要是指陶瓷制品的生产过程中,由于成型、干燥、施釉、搬运、焙烧及贮存等工序中产生的废料,通常可大致分为三类,即坯体废料、废釉料(废溶剂)及烧成废料。

2.1坯体废料

坯体废料主要是指陶瓷制品未焙烧之前所形成的废料,包括上釉坯体废料及无釉坯体废料。

2.2废釉料

废釉料是在陶瓷制品的生产过程中(抛光砖的研磨抛光及磨边倒角等深加工工序除外)所形成的污水,污水经净化后所形成的固体废料,通常含有重金属元素,按其化学成分及含量多少可分为有毒废釉料和有害废釉料。

2.3烧成废料

烧成废料是陶瓷制品经焙烧后生成的废料,主要是在贮存和搬运等生产工序中的损坏而造成的。

三、废渣

陶瓷工业废渣大致可分为废石膏、废匣钵及抛光砖废渣。

3.1废石膏

目前,无论是日用陶瓷制品还是卫生陶瓷制品的生产过程中,都使用了大量的石膏模具,由于石膏模具的机械强度较低,使用寿命较短,极易损害而成为石膏废渣。

3.2废匣钵

目前,陶瓷窑炉普遍采用重油或煤作为燃料,由于重油及煤的机械不完全燃烧损失及化学不完全燃烧损失偏高,形成了大量未燃烬的游离碳,极易污染陶瓷制品,尤其是日用陶瓷制品,因此日用陶瓷制品通常采用隔焰加热的方式进行焙烧,而获得隔焰的较经济的方法是采用匣钵焙烧,此外,极个别小型墙地砖生产企业采用多孔窑烧成时仍需利用匣钵(主要是生产规格尺寸较小的墙地砖产品)。由于匣钵多次承受室温一高温(约1300℃左右)一室温的热应力作用及装钵过程中的碰撞等易于损坏而成为匣钵废渣。

3.3抛光砖废渣

瓷质砖经刮(铣)平定厚,研磨抛光砖及磨边便角等一系列深加工后成为光亮如镜及平滑细腻的抛光砖制品,深受消费者的青睐,所以抛光砖是目前墙地砖装饰的新时尚,其生产量正在迅速增大。实践生产经验表明,研磨抛光砖工序通常将从砖坯(瓷质砖)表面去除约0.5--0.7毫米表面层,有的甚至高达1—2毫米,那么生产1平方米抛光砖将去除1.5公斤左右的砖坯表面层,即形成1.5公斤左右的砖屑;此外,在砖坯的研磨抛光的同时,刀具(磨具)的损耗约0.6公斤左右。总之,制造1平方米抛光砖大致形成2.1公斤左右的抛光砖废渣,若以年产40万平方米抛光砖的抛光生产线为例,那么它每年产生840吨左右的抛光砖废渣(干料)。目前在全国范围内至少有几百条抛光生产线在夜以继日地工作,那么每年将产生几十万甚至几百万吨的抛光砖废渣;此外,还有数量更大的石膏废渣及匣钵废渣,如不进行处理,任其堆积,这样不仅挤占耕地,危及人们的生活环境,更重要的是制约了陶瓷工业的可持续发展,因此我们必须积极研究和探讨陶瓷工业废料废渣的处理。
 
四、处理

4.1废料

4.1.1坯体废料

坯体废料,不管是上釉坯体废料还是无釉坯体废料,陶瓷制品生产厂家通常都是在球磨工序中,将坯体废料与一定比例的陶瓷原料球磨成料浆再次利用,达到节约原材料,降低生产成本的目的。

4.1.2废釉料

在陶瓷制品的生产过程中,废釉料通常须与一定比例的陶瓷原料球磨制成料浆,这样既经济,环保效果又好,此外,其最大的优点就是陶瓷制品焙烧时,其料浆中因废釉带入的重金属元素将生成无害的且化学性能非常稳定的氧化物。

4.1.3烧成废料

目前,日用陶瓷制品及卫生陶瓷制品的生产过程中的烧成废料,通常经去除砂土等污染物清洗后,同坯体废料一样,也将与一定比例的陶瓷原料球磨成料浆后再次利用,有利于提高陶瓷制品的机械强度及产品质量等。而墙地砖生产过程中的烧成废料目前在其生产过程中还不能再利用,几乎都是采用填埋法处理。

 4.2废渣

 4.2.1废石膏

目前,废石膏主要还是采用填埋法处理。

4.2.2废匣钵

废匣钵除少量经拣选清洗、破碎用于制造匣钵外,大部分也是采用填埋法处理。

4.2.3抛光砖废渣

因抛光砖废渣的主要成分是砖屑、磨屑及磨料(一般多为碳化硅,碱土金属离子和可溶性盐)等,因此目前它们还无法在瓷质砖的生产过程中重新利用,主要还是采用填埋法处理;也可将抛光废渣与添加剂等混合后制成免烧砖制品及混凝土制品等。

五、处理方法

5.1填埋法就是将陶瓷工业废料废渣填人大坑或洼地中,有利于地貌的恢复和维持生态平衡。

由于陶瓷工业废渣基本上是无毒废料废渣,因此采用填埋法处理不会污染环境,其填埋程序大致如下:

陶瓷工业废渣-- 运输--填埋场---卸车---摊薄压实---覆土---封场---绿化

陶瓷工业废渣填埋时的具体做法大致是,陶瓷工业废渣倾人填埋场后,采用专用机械并摊薄压实,累计厚度达到一定要求后,再覆盖一定厚度的粘土并压实,依次反复填埋、压实、覆盖直至填埋场填满为止,这时应对填埋场进行封场处理,包括覆盖500--600毫米厚的自然土并压实,封场顶面坡度不大于20%,最后在填埋场上进行栽花、种草、植树甚至种植庄稼等。

5.2免烧砖

抛光砖废渣的主要成分是砖屑、磨屑及磨粒等脊性物料,具有一定的物理机械强度,经筛分后,可以通过添加剂(如石蜡、沥青或高分子树脂等)制成色彩丰富的免烧砖制品,用于铺路及屋面建筑等。

5.3、混凝土制品

抛光砖废渣的主要成分是砖屑、磨粒等脊性物料,并具有一定的物理机械强度,适宜于制作建筑填料,如水泥瓦、排水管及污水管等混凝土制品。

六、结论

根据国陶瓷工业的生产现状,陶瓷工业废料废渣将采用以下处理方式:

(1)坯体废料、废釉料、烧成废料(墙地砖除外,墙地砖的烧成废料采用填埋法处理)几乎都是与陶瓷原料混合后球磨制成料浆再次利用。

(2)废石膏采用填埋法处理。

(3)废匣钵除少量用作熟料生产匣钵外,大部分也是采用填埋法处理。

(4)目前,抛光砖废渣还无法在瓷质砖的生产过程中再次利用,但可以通过其他途径再次利用,如通过水泥、石蜡、沥青以及高分子树脂等制成色彩丰富的免烧砖及水泥瓦、排水管等混凝土制品,用于铺路及屋瓦、建造等;也可以采用填埋法处理,至于抛光砖废渣在水泥生产及陶瓷玻璃等方面的应用还有待于进一步的研究开发。

总之,陶瓷工业废料渣通过上述方式处理后从根本上促进了陶瓷工业的可持续发展。

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