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1 前言
作为陶瓷生产大国,我国陶瓷工业近十年来得到了迅猛发展。陶瓷墙地砖、卫生陶瓷、工业陶瓷等陶瓷产品产量均占同类产品世界年总产量的60%以上。预计我国在未来较长一段时间内将继续保持陶瓷产量世界第一、人均消费瓷砖第一和产品出口第一的陶瓷大国地位[1]。陶瓷工业在生产过程中难免会产生大量次品和废品,在陶瓷制品深加工过程(如切割、研磨和抛光等)中也会产生大量陶瓷边角废料及粉尘。据不完全统计,我国每年会产生至少1000万吨的瓷粉废料[2]。长期以来,瓷粉废料的处理是困扰陶瓷行业的难题,处理不当会给周边环境带来非常严重的危害,影响周边地区人们的生活质量。
根据现有报道,目前国内外对瓷粉废料的综合利用,主要采取以下两种方式:一是将瓷粉废料回收作为矿物原料,制备陶瓷浆料,在行业内消化废料[3,4];二是应用于建材行业,如将瓷粉废料作为掺合料替代部分水泥,或者经初步加工后用以生产各种建筑材料[5,6]。总之,最终目标是实现瓷粉废料的资源化利用,减少污染、节省优质矿物原料。这是陶瓷行业节资、节能、减排和降低成本的可行之路。
本文简述了瓷粉废料的来源及特性,全面分析了瓷粉废料在建材行业中的应用现状,希望对瓷粉废料在建材行业的资源化安全利用有所裨益。
2 瓷粉废料来源及特性
2.1 来源
陶瓷工业所产生的废料主要是在陶瓷制品生产过程中,由于成形、干燥、施釉、搬运、焙烧及贮存等不同工序中产生的废料,大致分为坯体废料、废釉料、烧成废料和砖屑废料四类[7],如图1 所示。坯体废料是指陶瓷制品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,该类废料大部分可以在本厂回收再利用。废釉料是在陶瓷制品的生产过程中所形成的污水经净化处理后产生的固体废料,通常含有重金属元素。烧成废料是陶瓷制品在生产过程中因成型工艺不当或烧成制度不合理产生的废品,或是陶瓷制品在贮存和搬运等工序中损坏产生的废品。砖屑废料指瓷质砖等在刮平定厚、研磨抛光及磨边倒角等一系列深加工过程中产生的大量废料。
图1 四类废料
目前在陶瓷厂瓷粉废料资源化利用难度最大的是烧成废料和砖屑废料,本文就这两种废料进行重点讨论。
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