抛光砖废渣的回收与利用

时间:2022-09-07 10:48:58

摘要 :抛光砖废料产出量巨大,严重污染周边环境,是困扰抛光砖生产的世界性难题,同时也是对原材料的一种浪费。本文通过检索大量这方面的文献,着重论述了抛光砖废渣回收利用的有效途径。

关键词:抛光砖废渣;污染;利用

中图分类号: TG580.692 文献标识码: A 文章编号:

前言

在墙地砖的各类产品中,抛光砖属于高端产品。它在墙地砖中所占的权重大,同时产品附加值也高,近年来,该产品得到了迅猛的发展。相对普通砖而言,抛光砖有表面光洁,而且坚硬、耐磨的优点。但抛光砖在研磨、抛光的过程中会产生大量的抛光废渣,这种抛光废渣粒度很细,风干后呈分散状态,极易随风飘落到各处,会严重威胁周围人群的身体健康,并造成周边土地的板结,导致严重的环境污染。而抛光废渣的填埋,不但耗费人力、物力,还会污染地下水质,人们通常把这种现象称作“白色恐怖”。如果这些抛光废渣得不到有效地回收利用,将会对周边的环境造成严重的破坏。

2000年前已经有人着手于“抛光砖抛光废渣回收利用”的研究工作,说明此方面的研究日趋迫切,遗憾的是10多年过去了,此项研究仍未见突破。因此检索了这方面的信息,总结出来呈送给致力于此项研究的同仁,希望能对他们的研究有所帮助和启发。

1.阻碍墙地砖行业发展因素之——废渣环境污染问题

20世纪80年代之前,欧洲已经成为世界墙地砖生产的主要产区。其中,意大利、西班牙是两个最具代表性的国家,在那里集中了世界上最先进的技术、设备和人才。但出于资源、劳动力、环保等方面的原因,他们把墙地砖的生产技术逐渐转移到我国,我国现已成为世界墙地砖生产的最大国。广东佛山是我国引进吸收这一技术最早的地区,随着不断地技术引进和生产扩张,这里成了我国墙地砖生产的龙头和霸主。然而,迫于环保、能源、土地等压力,又将建筑陶瓷企业开始向外省迁移,省份遍及山东、四川、福建、山西、河北、辽宁等地。

在每次迁移的原因中都离不开一个问题——“环保问题”,其中:“废渣占用土地,并严重污染周边环境”是 “环保问题”的一项重要的内容。废渣主要集中在抛光砖抛光废渣,抛光砖抛光废渣的回收利用是一个世界性的难题,目前我国在这方面的研究还停留在理论探讨层面上,实际应用成效不够明显,亟待寻求一种行之有效的解决方法。

2.我国“抛光砖废渣回收利用”现状

根据检索查询结果,我国“抛光砖抛光废渣的综合利用研究”主要有以下几方面:

2.1利用抛光废渣生产轻质外墙砖

此项研究就是直接利用抛光废渣在高温下发泡的原理,以抛光废渣为主要原料再在不加发泡剂和成孔剂的条件下研制出以闭口气孔为主孔为主,兼具保温隔热功能的轻质建筑材料,这种轻质材料内部的气孔均为封闭气孔,其体积密度为0.9-1.3g/cm3。通过优化实验,再经压制、干燥、烧成(1200℃)、切割等工序制成轻质外墙砖。[1]

2.2利用抛光废渣制备吸音材料[2]

采用以抛光砖废料为主要原料制成的轻质陶粒 ,具有质轻、强度高的特性,可作为轻质骨料 ,以减少容重 ,增加强度。技术性能指标为:容重 600Kg/m ,筒压强度为 1. 72MPa,吸水率≤18. 7%。

将膨胀水泥、粉煤灰、陶粒及其它添加剂在水泥砂浆搅拌机中搅拌 0. 5min,得到均匀的干混合料,再加水搅拌约 5min,然后将发泡剂加入混合浆料中搅拌,得到流动性较好的混合浆料。经成型、脱模,即可得到气孔均匀的多孔材料。样品 24h脱模后用保鲜膜包裹 ,在标准养护条件下养护 28d,制得吸音材料,测试其吸音系数及力学性能。

2.3利用抛光废渣制备多孔保温建筑材料

利用抛光渣、高温砂、低温砂以及各种粘土制备一种以闭口气孔为主兼具保温隔热功能的新型轻质建筑材料。其保温性能及强度满足保温墙体材料的新型行业标准,且制备工艺简便,易操作,利于产业化。具体为容重小于1000kg/m3,导热系数小于0.35W/m·k(200℃),抗折强度大于3MPa。抛光渣的用量直接影响产品的气孔率,根据试验得出抛光渣用量在30—60%之间时,保温材料性能最佳。[3]

2.4利用抛光废渣作水泥混合材料

研究人员采用X射线衍射分析、玻璃相含量及硅、铝离子的溶出量分析等方法研究了工业废渣抛光砖粉的组成和火山灰性。研究结果表明:抛光砖粉火山灰试验合格,具有一定的潜在水硬性,其水泥胶砂28天抗压强度比为83.6%。抛光砖粉的早期活性高于粉煤灰。但抛光砖粉中氯含量在0.011%~0.203%范围内波动,其氯含量主要来自抛光磨头和絮凝剂。陶瓷抛光砖粉要用作水泥混合材,需控制其氯含量[4]。而且,有些抛光砖废粉里还含有一些有机树脂材料,这些都给抛光废渣作为水泥混合材料的应用带来困难。

2.5利用抛光废渣生产装饰用微晶玻璃

装饰用微晶玻璃是建筑装饰材料中的高端产品,这种产品生产成本很高,价格也相当昂贵。其生产工艺非常复杂,要经过配料、熔化、水淬、粉碎、铺装、烧结、抛光、切割等工序。它的生产过程包括了玻璃和陶瓷两套生产工艺,熔化工艺要经过引入晶核、助熔、熔制等关键环节,烧结工艺要经过核化、晶化、退火等关键环节,工艺控制非常严格,产品生产难度很大,到目前为止产品表面气孔问题仍然没有得到彻底解决。装饰用微晶玻璃的原料一般为工业尾矿和矿渣,另外,还要引入少量的助熔剂、澄清剂和成核剂。产品的成本主要集中在熔化和烧结成本上,原料成本所占比例较小。而且,用工业尾矿和矿渣制备装饰用微晶玻璃已有50多年的历史,技术已经很成熟[5],抛光废渣、尾矿和矿渣又同属工业废渣,用废渣替代废渣本身意义就不大,何况技术上又不够成熟,更重要的是对抛光废渣的消耗量又相对较小。因此,用抛光废渣生产装饰用微晶玻璃技术难以得到推广应用。

2.6利用抛光废渣生产内墙釉面砖[6]

在建筑陶瓷产品中,内墙釉面砖是与陶瓷抛光砖并行的一大类产品,因产品产量巨大原料的消耗量也很巨大,而且通常来说,同一个墙地砖厂既生产内墙釉面砖又生产陶瓷抛光砖。如果用抛光废渣生产内墙釉面砖方法可行,那么抛光砖产出的抛光废渣,就可以作为内墙釉面砖生产的原料而直接得到利用。

在配方设计上采用了抑制发泡的措施,能够大幅度提高陶瓷抛光废渣的添加比例。用抛光砖抛光废渣制作内墙釉面砖的主要技术指标应为:抛光废渣在内墙釉面砖配料中的比例:50%~80%;内墙釉面砖的烧成温度:1050~1120℃;内墙釉面砖的烧结温度范围:>30℃; 内墙釉面砖的吸水率:<16%。利用抛光砖抛光废渣制作内墙釉面砖,可以彻底解决抛光废渣的环境污染问题,而且对陶瓷废渣利用的同时又节省原料资源。

3.“抛光砖抛光废渣回收利用”应遵循的原则

“抛光砖抛光废渣回收利用”是一项专业性很强、涉及面很广的的综合性研究项目。项目成功与否取决于技术可行性和经济可行性两方面因素。因此,项目首先要明确的就是研究方向,如果研究方向不正确,就会因陷入误区而使研究工作徒劳无益。“抛光砖抛光废渣回收利用”的研究应遵循如下原则:

(1)用来制备的产品一定要有足够的产量去消化抛光废渣的产出;

因抛光废渣的产出量大,如果用它来制备的产品市场需求量小,则吞吐废渣的能力就有限,即便制备出有价值的产品,但从回收废渣的角度上看,还不能够解决根本问题。

(2)产品的制备工艺要力求简单而不应复杂;

复杂、繁琐的制备工艺会因实现过程难以控制,导致产品废品率增高而无实用价值。而且,复杂、繁琐的制备工艺使得材料在成本中所占的比例骤降,从而,降低了废渣回收利用的价值。

(3)制备出的产品性能不能低于同类产品,成本又不应高于同类产品。

在整个实施方案的设计过程中,尤其在各种添加剂的选择上,还要遵循一条重要原则:以合理的成本生产出合格的产品是抛光废渣回收利用的基本原则,只有这样,项目才更有意义。

4 结语

随着抛光砖产量的增加,其生产过程中产生的抛光废渣越来越多。大量的抛光废渣,如果不加以利用,任其积累下去,将会对周边环境造成灾难性的破坏。抛光砖抛光废渣如能有效地得到回收利用,将会在很大程度上解决制约抛光砖生产的这一技术难题,并且每年也能节约数百万吨的原料,它是墙地砖生产的一场技术革命,定能推动我国建筑产业的发展,实现经济与环境协调发展的目标。

参考文献

[1] 罗浩乐,顾幸勇.建陶抛光废渣制备轻质外墙砖研究.陶瓷学报,2009,(30)1:112-115

[2] 曾令可,金雪莉.抛光砖废料制备吸音材料.人工晶体学,2007,(36)4:898-903

[3] 税安泽,夏海斌.利用抛光砖废料制备多孔保温材料.硅酸盐通报,2008,(27)1:191-195

[4] 苏达根,王功勋,钟小敏.陶瓷抛光砖粉的组成及火山灰性能研究.水泥技术,2008,4:22—24

[5] 钟明峰,张志杰,董桂洪.利用抛光砖污泥制备微晶玻璃研究.中国陶瓷,2010,(46)4:62—64

[6] 乔木,王欣丹. 抛光砖抛光废料的回收利用途径分析.中国陶瓷,2011,1:31-34:31-34

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