利用陶瓷廢料制備瓷質(zhì)仿古磚的研究

廖花妹+范國昌+吳柏惠

摘 要：本文通過研究各種廢料的來源和主要特性，以及各種廢料的化學(xué)組成來確定該種廢料是否可以用來制備仿古瓷質(zhì)磚的坯體原料。并進(jìn)一步分析了各種廢料的引入量對仿古瓷質(zhì)磚的影響，通過測試仿古瓷質(zhì)磚的性能，獲得質(zhì)量較好的仿古磚。因此，廢料回收既可以高效利用廢料，又能產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的坯體配方，因此，在陶瓷行業(yè)值得推廣。

關(guān)鍵詞：廢渣；瓷質(zhì)；仿古磚；利用

1 前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)及建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，建陶工業(yè)廢料日益增多，它不僅對城市環(huán)境造成巨大壓力，而且還限制了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及建陶工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)了解，每年廠家為處理這些廢渣的費(fèi)用高達(dá)幾百萬甚至上千萬，加大了廠家的負(fù)擔(dān)，影響了生產(chǎn)的速度，所以進(jìn)行陶瓷工業(yè)廢料的處理與利用，開展企業(yè)清潔生產(chǎn)非常重要。

隨著陶瓷產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，廢料的量也越來越多。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅佛山陶瓷產(chǎn)區(qū)各種陶瓷廢料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過400萬噸，而全國陶瓷廢料的年產(chǎn)量估計(jì)在1000萬噸左右，如此大量的陶瓷廢料已經(jīng)不是簡單填埋就可以解決的問題。同時(shí)，建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)生產(chǎn)需要消耗大量的能源和粘土、長石、石英等不可再生的礦物資源，隨著陶瓷工業(yè)的飛速發(fā)展，陶瓷礦產(chǎn)資源消耗巨大且浪費(fèi)嚴(yán)重，造成許多優(yōu)質(zhì)陶瓷原料資源瀕臨枯竭，而且較高的價(jià)格也限制了其應(yīng)用。而且隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展和社會的進(jìn)步，環(huán)境已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，2012年2月29日，中華人民共和國第十一屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十五次會議已通過并重新修改了《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，法則中將第十二條修改為國家對浪費(fèi)資源和嚴(yán)重污染環(huán)境的落后生產(chǎn)技術(shù)、工藝、設(shè)備和產(chǎn)品實(shí)行限期淘汰制度。

針對以上情況，陶瓷廢料的循環(huán)利用，開展企業(yè)清潔生產(chǎn)已成為陶瓷企業(yè)的一項(xiàng)責(zé)任和義務(wù)。本文對陶瓷行業(yè)廢料進(jìn)行了資源化研究，使其變廢為寶，采用陶瓷廢料作為主要原料來生產(chǎn)瓷質(zhì)仿古磚。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1實(shí)驗(yàn)原料

本實(shí)驗(yàn)所使用的原料主要有兩部分，一部分是常用的仿古磚坯體原料廣西鉀鈉砂和從化黑坭；另一部分是陶瓷廢料，主要包含坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣三種。

2.2工藝流程

本文利用廢料生產(chǎn)低溫仿古磚的生產(chǎn)工藝流程示意圖如圖1所示。

2.3燒成

由于拋光廢渣中含SiC、MgCl和MgO，其助熔效果非常強(qiáng)，燒成范圍窄，大量引入坯料配方中無法在傳統(tǒng)瓷質(zhì)磚的窯爐中燒結(jié)，因此，要大量消耗拋光廢渣。除了原料和配方對拋光廢渣的利用很重要外，制定一個(gè)新的燒成曲線也是至關(guān)重要的。實(shí)踐證明，窯爐前溫一定要高，因?yàn)榕浞绞既埸c(diǎn)低，前溫高有助于盡快把有機(jī)物排清，保證產(chǎn)品不夾心；中溫帶要長，因?yàn)榕浞綗煞秶罡邷囟赛c(diǎn)低，容易過燒。即燒成區(qū)要短，中高溫帶要拉長。圖2為利用廢渣生產(chǎn)低溫仿古磚的燒成曲線圖。

3 結(jié)果分析與討論

3.1廢料性能的分析

本實(shí)驗(yàn)主要研究了坯體廢料、拋光廢渣和燒成廢料三種廢料的相關(guān)性能，其化學(xué)組成分析如表1所示。

通過對廢料的相關(guān)性能分析可知，坯體廢料其化學(xué)成份與坯體基本相同，只是在加工過程中加入了各種色料，在回收過程中帶上小量鐵屑、泥塵等雜質(zhì)。經(jīng)過重新球磨除鐵便可重新使用，為控制新粉料顯色穩(wěn)定，根據(jù)坯體廢料的顯色控制其加入量便可。燒成廢料的化學(xué)成份與坯體基本相同，由于已經(jīng)過煅燒，可塑性差，燒結(jié)度與長石接近，經(jīng)過破碎均化后可當(dāng)溶劑使用。拋光廢渣則比較復(fù)雜，經(jīng)過多次不同的取樣分析，不同企業(yè)、不同時(shí)期的拋光廢渣的成份和燒結(jié)熔融溫度都不一樣。經(jīng)過對比分析，不同產(chǎn)品的拋光廢渣的熔融溫度，除了本身產(chǎn)品拋削出來的磚屑外，里面所含模塊的損耗是關(guān)鍵因素。磨塊主要由SiC、MgC、MgO組成。從一些拋釉磚、仿古磚生產(chǎn)線收集的拋光磨邊廢渣，這些采用軟拋的產(chǎn)品，里面所含的模塊損耗較少，在后面的研究里稱為拋光廢渣A；從拋光磚、微晶磚這些生產(chǎn)線取樣，由于采用硬拋技術(shù)，模塊的損耗較多，在后面的研究里稱為拋光廢渣B。拋光模具含有的SiC、MgCl、MgO使其始熔溫度低，燒成范圍變窄，極易造成過燒。因此，廢渣中含模塊的多少決定其燒結(jié)溫度和燒成范圍。綜上所述，本項(xiàng)目采用坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣幾種廢渣作為仿古磚的坯用原料來進(jìn)行研究。

3.2配方組成對利用廢渣生產(chǎn)低溫仿古磚性能的影響

本試驗(yàn)主要采用坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣三種廢渣，以及從化黑泥、廣西鉀鈉砂作為仿古磚的坯體原料。由于坯體廢料、燒成廢料在生產(chǎn)中產(chǎn)生的比例較小，且部分廠家可以自己消化，因此本試驗(yàn)只按適當(dāng)比例加入，主要是研究如何最大化利用拋光廢渣。初步擬定的實(shí)驗(yàn)方案一的配方如表2所示（編號為1#~5#），配方通過稱料、球磨、壓制等工藝，分別在1000℃、1200℃電爐溫度下燒結(jié)得到10個(gè)樣品（1000℃編號為1#~5#，1200℃編號為6#~10#），對各種樣品進(jìn)行外表觀察，以及吸水率、收縮率、抗折強(qiáng)度等性能方面的測試。結(jié)果顯示，在1200℃下燒成得到的樣品都已過燒，本文中不再講述；在1000℃下燒成的樣品其理化性能如表3所示。

由表3可知，1#~5#配方在1000℃條件下燒成最接近瓷質(zhì)磚，在1200℃爐溫下全部膨脹、過燒。證明含有模塊成份的拋光廢渣大量使用在坯體配方中在1200℃無法燒結(jié)，考慮到兩種廢渣都要使用，因此，方案二將圍繞1#配方進(jìn)一步優(yōu)化配方組成。1#樣品吸水率比5#高，因此，通過增加拋光廢渣B、 拋光廢渣A的方式進(jìn)一步優(yōu)化配方。同時(shí)，為了繼續(xù)降低其吸水率，將燒成溫度提高至1050℃。因此，因此本文制定了方案二，其配方組成如表4所示。

以上方案二配方通過稱料、球磨、壓制和燒結(jié)得到各種樣品，并對各種樣品進(jìn)行外表觀察，以及吸水率、收縮率、抗折強(qiáng)度等方面的性能測試，樣品性能對比如表5所示。

從表5各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)顯示：配方11#最接近瓷質(zhì)磚，其它配方可見都有過燒現(xiàn)象。以11#的配方進(jìn)行大中試，發(fā)現(xiàn)吸水率有時(shí)偏高，達(dá)到0.13％。通過研究，把燒成溫度提高5℃，吸水率且出現(xiàn)下降現(xiàn)象；若升高10℃，其吸水率不變，收縮降低0.3％；若升高13℃，吸水率又開始往上升，尺碼開始增大。因此，得出11#的最佳燒成范圍在1050～1060℃之間，超出此溫度范圍，則會開始膨脹，過燒。

實(shí)踐證明，低溫仿古磚的最佳配方為：坯體廢料：8%、燒成廢料：4%、拋光廢渣A：24%；拋光廢渣B：28%；廣西鉀鈉砂：17%；從化黑泥：19%；燒成范圍為：1050～1060℃；產(chǎn)品性能為：抗折強(qiáng)度：37MPa、吸水率：0.08％、收縮：8.5％；產(chǎn)品外觀和尺寸都合格。

4 結(jié)論

（1） 本實(shí)驗(yàn)采用坯體廢料、拋光廢渣和燒成廢料三種廢料，以及從化黑泥、廣西鉀鈉砂作為仿古磚的坯體原料，可以獲得理想的效果。

（2） 低溫仿古磚的最佳配方為：坯體廢料：8%、燒成廢料：4%、拋光廢渣A：24%；拋光廢渣B：28%；廣西鉀鈉砂：17%；從化黑泥：19%；燒成范圍為：1050～1060℃；產(chǎn)品性能為：抗折強(qiáng)度：37MPa、吸水率：0.08％、收縮：8.5％；產(chǎn)品外觀和尺寸都合格。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛瑞,霍德熾,孔海發(fā),等.陶瓷固體廢物回用消納技術(shù)研究[J].陶瓷,2013,12（上）.

[2] 廖花妹,劉延翔,吳柏惠.利用工業(yè)廢渣制備陶瓷輕質(zhì)磚的研究[J].佛山陶瓷,2013（10）.

[3] 范新暉.陶瓷拋光廢渣循環(huán)利用技術(shù)研究[J].佛山陶瓷,2013（8）.

項(xiàng)目基金：佛山市禪城區(qū)2011年科技開發(fā)專項(xiàng)資金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：2011A1002。

摘 要：本文通過研究各種廢料的來源和主要特性，以及各種廢料的化學(xué)組成來確定該種廢料是否可以用來制備仿古瓷質(zhì)磚的坯體原料。并進(jìn)一步分析了各種廢料的引入量對仿古瓷質(zhì)磚的影響，通過測試仿古瓷質(zhì)磚的性能，獲得質(zhì)量較好的仿古磚。因此，廢料回收既可以高效利用廢料，又能產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的坯體配方，因此，在陶瓷行業(yè)值得推廣。

關(guān)鍵詞：廢渣；瓷質(zhì)；仿古磚；利用

1 前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)及建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，建陶工業(yè)廢料日益增多，它不僅對城市環(huán)境造成巨大壓力，而且還限制了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及建陶工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)了解，每年廠家為處理這些廢渣的費(fèi)用高達(dá)幾百萬甚至上千萬，加大了廠家的負(fù)擔(dān)，影響了生產(chǎn)的速度，所以進(jìn)行陶瓷工業(yè)廢料的處理與利用，開展企業(yè)清潔生產(chǎn)非常重要。

隨著陶瓷產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，廢料的量也越來越多。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅佛山陶瓷產(chǎn)區(qū)各種陶瓷廢料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過400萬噸，而全國陶瓷廢料的年產(chǎn)量估計(jì)在1000萬噸左右，如此大量的陶瓷廢料已經(jīng)不是簡單填埋就可以解決的問題。同時(shí)，建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)生產(chǎn)需要消耗大量的能源和粘土、長石、石英等不可再生的礦物資源，隨著陶瓷工業(yè)的飛速發(fā)展，陶瓷礦產(chǎn)資源消耗巨大且浪費(fèi)嚴(yán)重，造成許多優(yōu)質(zhì)陶瓷原料資源瀕臨枯竭，而且較高的價(jià)格也限制了其應(yīng)用。而且隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展和社會的進(jìn)步，環(huán)境已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，2012年2月29日，中華人民共和國第十一屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十五次會議已通過并重新修改了《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，法則中將第十二條修改為國家對浪費(fèi)資源和嚴(yán)重污染環(huán)境的落后生產(chǎn)技術(shù)、工藝、設(shè)備和產(chǎn)品實(shí)行限期淘汰制度。

針對以上情況，陶瓷廢料的循環(huán)利用，開展企業(yè)清潔生產(chǎn)已成為陶瓷企業(yè)的一項(xiàng)責(zé)任和義務(wù)。本文對陶瓷行業(yè)廢料進(jìn)行了資源化研究，使其變廢為寶，采用陶瓷廢料作為主要原料來生產(chǎn)瓷質(zhì)仿古磚。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1實(shí)驗(yàn)原料

本實(shí)驗(yàn)所使用的原料主要有兩部分，一部分是常用的仿古磚坯體原料廣西鉀鈉砂和從化黑坭；另一部分是陶瓷廢料，主要包含坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣三種。

2.2工藝流程

本文利用廢料生產(chǎn)低溫仿古磚的生產(chǎn)工藝流程示意圖如圖1所示。

2.3燒成

由于拋光廢渣中含SiC、MgCl和MgO，其助熔效果非常強(qiáng)，燒成范圍窄，大量引入坯料配方中無法在傳統(tǒng)瓷質(zhì)磚的窯爐中燒結(jié)，因此，要大量消耗拋光廢渣。除了原料和配方對拋光廢渣的利用很重要外，制定一個(gè)新的燒成曲線也是至關(guān)重要的。實(shí)踐證明，窯爐前溫一定要高，因?yàn)榕浞绞既埸c(diǎn)低，前溫高有助于盡快把有機(jī)物排清，保證產(chǎn)品不夾心；中溫帶要長，因?yàn)榕浞綗煞秶罡邷囟赛c(diǎn)低，容易過燒。即燒成區(qū)要短，中高溫帶要拉長。圖2為利用廢渣生產(chǎn)低溫仿古磚的燒成曲線圖。

3 結(jié)果分析與討論

3.1廢料性能的分析

本實(shí)驗(yàn)主要研究了坯體廢料、拋光廢渣和燒成廢料三種廢料的相關(guān)性能，其化學(xué)組成分析如表1所示。

通過對廢料的相關(guān)性能分析可知，坯體廢料其化學(xué)成份與坯體基本相同，只是在加工過程中加入了各種色料，在回收過程中帶上小量鐵屑、泥塵等雜質(zhì)。經(jīng)過重新球磨除鐵便可重新使用，為控制新粉料顯色穩(wěn)定，根據(jù)坯體廢料的顯色控制其加入量便可。燒成廢料的化學(xué)成份與坯體基本相同，由于已經(jīng)過煅燒，可塑性差，燒結(jié)度與長石接近，經(jīng)過破碎均化后可當(dāng)溶劑使用。拋光廢渣則比較復(fù)雜，經(jīng)過多次不同的取樣分析，不同企業(yè)、不同時(shí)期的拋光廢渣的成份和燒結(jié)熔融溫度都不一樣。經(jīng)過對比分析，不同產(chǎn)品的拋光廢渣的熔融溫度，除了本身產(chǎn)品拋削出來的磚屑外，里面所含模塊的損耗是關(guān)鍵因素。磨塊主要由SiC、MgC、MgO組成。從一些拋釉磚、仿古磚生產(chǎn)線收集的拋光磨邊廢渣，這些采用軟拋的產(chǎn)品，里面所含的模塊損耗較少，在后面的研究里稱為拋光廢渣A；從拋光磚、微晶磚這些生產(chǎn)線取樣，由于采用硬拋技術(shù)，模塊的損耗較多，在后面的研究里稱為拋光廢渣B。拋光模具含有的SiC、MgCl、MgO使其始熔溫度低，燒成范圍變窄，極易造成過燒。因此，廢渣中含模塊的多少決定其燒結(jié)溫度和燒成范圍。綜上所述，本項(xiàng)目采用坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣幾種廢渣作為仿古磚的坯用原料來進(jìn)行研究。

3.2配方組成對利用廢渣生產(chǎn)低溫仿古磚性能的影響

本試驗(yàn)主要采用坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣三種廢渣，以及從化黑泥、廣西鉀鈉砂作為仿古磚的坯體原料。由于坯體廢料、燒成廢料在生產(chǎn)中產(chǎn)生的比例較小，且部分廠家可以自己消化，因此本試驗(yàn)只按適當(dāng)比例加入，主要是研究如何最大化利用拋光廢渣。初步擬定的實(shí)驗(yàn)方案一的配方如表2所示（編號為1#~5#），配方通過稱料、球磨、壓制等工藝，分別在1000℃、1200℃電爐溫度下燒結(jié)得到10個(gè)樣品（1000℃編號為1#~5#，1200℃編號為6#~10#），對各種樣品進(jìn)行外表觀察，以及吸水率、收縮率、抗折強(qiáng)度等性能方面的測試。結(jié)果顯示，在1200℃下燒成得到的樣品都已過燒，本文中不再講述；在1000℃下燒成的樣品其理化性能如表3所示。

由表3可知，1#~5#配方在1000℃條件下燒成最接近瓷質(zhì)磚，在1200℃爐溫下全部膨脹、過燒。證明含有模塊成份的拋光廢渣大量使用在坯體配方中在1200℃無法燒結(jié)，考慮到兩種廢渣都要使用，因此，方案二將圍繞1#配方進(jìn)一步優(yōu)化配方組成。1#樣品吸水率比5#高，因此，通過增加拋光廢渣B、 拋光廢渣A的方式進(jìn)一步優(yōu)化配方。同時(shí)，為了繼續(xù)降低其吸水率，將燒成溫度提高至1050℃。因此，因此本文制定了方案二，其配方組成如表4所示。

以上方案二配方通過稱料、球磨、壓制和燒結(jié)得到各種樣品，并對各種樣品進(jìn)行外表觀察，以及吸水率、收縮率、抗折強(qiáng)度等方面的性能測試，樣品性能對比如表5所示。

從表5各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)顯示：配方11#最接近瓷質(zhì)磚，其它配方可見都有過燒現(xiàn)象。以11#的配方進(jìn)行大中試，發(fā)現(xiàn)吸水率有時(shí)偏高，達(dá)到0.13％。通過研究，把燒成溫度提高5℃，吸水率且出現(xiàn)下降現(xiàn)象；若升高10℃，其吸水率不變，收縮降低0.3％；若升高13℃，吸水率又開始往上升，尺碼開始增大。因此，得出11#的最佳燒成范圍在1050～1060℃之間，超出此溫度范圍，則會開始膨脹，過燒。

實(shí)踐證明，低溫仿古磚的最佳配方為：坯體廢料：8%、燒成廢料：4%、拋光廢渣A：24%；拋光廢渣B：28%；廣西鉀鈉砂：17%；從化黑泥：19%；燒成范圍為：1050～1060℃；產(chǎn)品性能為：抗折強(qiáng)度：37MPa、吸水率：0.08％、收縮：8.5％；產(chǎn)品外觀和尺寸都合格。

4 結(jié)論

（1） 本實(shí)驗(yàn)采用坯體廢料、拋光廢渣和燒成廢料三種廢料，以及從化黑泥、廣西鉀鈉砂作為仿古磚的坯體原料，可以獲得理想的效果。

（2） 低溫仿古磚的最佳配方為：坯體廢料：8%、燒成廢料：4%、拋光廢渣A：24%；拋光廢渣B：28%；廣西鉀鈉砂：17%；從化黑泥：19%；燒成范圍為：1050～1060℃；產(chǎn)品性能為：抗折強(qiáng)度：37MPa、吸水率：0.08％、收縮：8.5％；產(chǎn)品外觀和尺寸都合格。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛瑞,霍德熾,孔海發(fā),等.陶瓷固體廢物回用消納技術(shù)研究[J].陶瓷,2013,12（上）.

[2] 廖花妹,劉延翔,吳柏惠.利用工業(yè)廢渣制備陶瓷輕質(zhì)磚的研究[J].佛山陶瓷,2013（10）.

[3] 范新暉.陶瓷拋光廢渣循環(huán)利用技術(shù)研究[J].佛山陶瓷,2013（8）.

項(xiàng)目基金：佛山市禪城區(qū)2011年科技開發(fā)專項(xiàng)資金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：2011A1002。

摘 要：本文通過研究各種廢料的來源和主要特性，以及各種廢料的化學(xué)組成來確定該種廢料是否可以用來制備仿古瓷質(zhì)磚的坯體原料。并進(jìn)一步分析了各種廢料的引入量對仿古瓷質(zhì)磚的影響，通過測試仿古瓷質(zhì)磚的性能，獲得質(zhì)量較好的仿古磚。因此，廢料回收既可以高效利用廢料，又能產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的坯體配方，因此，在陶瓷行業(yè)值得推廣。

關(guān)鍵詞：廢渣；瓷質(zhì)；仿古磚；利用

1 前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)及建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，建陶工業(yè)廢料日益增多，它不僅對城市環(huán)境造成巨大壓力，而且還限制了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及建陶工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)了解，每年廠家為處理這些廢渣的費(fèi)用高達(dá)幾百萬甚至上千萬，加大了廠家的負(fù)擔(dān)，影響了生產(chǎn)的速度，所以進(jìn)行陶瓷工業(yè)廢料的處理與利用，開展企業(yè)清潔生產(chǎn)非常重要。

隨著陶瓷產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，廢料的量也越來越多。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅佛山陶瓷產(chǎn)區(qū)各種陶瓷廢料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過400萬噸，而全國陶瓷廢料的年產(chǎn)量估計(jì)在1000萬噸左右，如此大量的陶瓷廢料已經(jīng)不是簡單填埋就可以解決的問題。同時(shí)，建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)生產(chǎn)需要消耗大量的能源和粘土、長石、石英等不可再生的礦物資源，隨著陶瓷工業(yè)的飛速發(fā)展，陶瓷礦產(chǎn)資源消耗巨大且浪費(fèi)嚴(yán)重，造成許多優(yōu)質(zhì)陶瓷原料資源瀕臨枯竭，而且較高的價(jià)格也限制了其應(yīng)用。而且隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展和社會的進(jìn)步，環(huán)境已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，2012年2月29日，中華人民共和國第十一屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十五次會議已通過并重新修改了《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，法則中將第十二條修改為國家對浪費(fèi)資源和嚴(yán)重污染環(huán)境的落后生產(chǎn)技術(shù)、工藝、設(shè)備和產(chǎn)品實(shí)行限期淘汰制度。

針對以上情況，陶瓷廢料的循環(huán)利用，開展企業(yè)清潔生產(chǎn)已成為陶瓷企業(yè)的一項(xiàng)責(zé)任和義務(wù)。本文對陶瓷行業(yè)廢料進(jìn)行了資源化研究，使其變廢為寶，采用陶瓷廢料作為主要原料來生產(chǎn)瓷質(zhì)仿古磚。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1實(shí)驗(yàn)原料

本實(shí)驗(yàn)所使用的原料主要有兩部分，一部分是常用的仿古磚坯體原料廣西鉀鈉砂和從化黑坭；另一部分是陶瓷廢料，主要包含坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣三種。

2.2工藝流程

本文利用廢料生產(chǎn)低溫仿古磚的生產(chǎn)工藝流程示意圖如圖1所示。

2.3燒成

由于拋光廢渣中含SiC、MgCl和MgO，其助熔效果非常強(qiáng)，燒成范圍窄，大量引入坯料配方中無法在傳統(tǒng)瓷質(zhì)磚的窯爐中燒結(jié)，因此，要大量消耗拋光廢渣。除了原料和配方對拋光廢渣的利用很重要外，制定一個(gè)新的燒成曲線也是至關(guān)重要的。實(shí)踐證明，窯爐前溫一定要高，因?yàn)榕浞绞既埸c(diǎn)低，前溫高有助于盡快把有機(jī)物排清，保證產(chǎn)品不夾心；中溫帶要長，因?yàn)榕浞綗煞秶?，最高溫度點(diǎn)低，容易過燒。即燒成區(qū)要短，中高溫帶要拉長。圖2為利用廢渣生產(chǎn)低溫仿古磚的燒成曲線圖。

3 結(jié)果分析與討論

3.1廢料性能的分析

本實(shí)驗(yàn)主要研究了坯體廢料、拋光廢渣和燒成廢料三種廢料的相關(guān)性能，其化學(xué)組成分析如表1所示。

通過對廢料的相關(guān)性能分析可知，坯體廢料其化學(xué)成份與坯體基本相同，只是在加工過程中加入了各種色料，在回收過程中帶上小量鐵屑、泥塵等雜質(zhì)。經(jīng)過重新球磨除鐵便可重新使用，為控制新粉料顯色穩(wěn)定，根據(jù)坯體廢料的顯色控制其加入量便可。燒成廢料的化學(xué)成份與坯體基本相同，由于已經(jīng)過煅燒，可塑性差，燒結(jié)度與長石接近，經(jīng)過破碎均化后可當(dāng)溶劑使用。拋光廢渣則比較復(fù)雜，經(jīng)過多次不同的取樣分析，不同企業(yè)、不同時(shí)期的拋光廢渣的成份和燒結(jié)熔融溫度都不一樣。經(jīng)過對比分析，不同產(chǎn)品的拋光廢渣的熔融溫度，除了本身產(chǎn)品拋削出來的磚屑外，里面所含模塊的損耗是關(guān)鍵因素。磨塊主要由SiC、MgC、MgO組成。從一些拋釉磚、仿古磚生產(chǎn)線收集的拋光磨邊廢渣，這些采用軟拋的產(chǎn)品，里面所含的模塊損耗較少，在后面的研究里稱為拋光廢渣A；從拋光磚、微晶磚這些生產(chǎn)線取樣，由于采用硬拋技術(shù)，模塊的損耗較多，在后面的研究里稱為拋光廢渣B。拋光模具含有的SiC、MgCl、MgO使其始熔溫度低，燒成范圍變窄，極易造成過燒。因此，廢渣中含模塊的多少決定其燒結(jié)溫度和燒成范圍。綜上所述，本項(xiàng)目采用坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣幾種廢渣作為仿古磚的坯用原料來進(jìn)行研究。

3.2配方組成對利用廢渣生產(chǎn)低溫仿古磚性能的影響

本試驗(yàn)主要采用坯體廢料、燒成廢料、拋光廢渣三種廢渣，以及從化黑泥、廣西鉀鈉砂作為仿古磚的坯體原料。由于坯體廢料、燒成廢料在生產(chǎn)中產(chǎn)生的比例較小，且部分廠家可以自己消化，因此本試驗(yàn)只按適當(dāng)比例加入，主要是研究如何最大化利用拋光廢渣。初步擬定的實(shí)驗(yàn)方案一的配方如表2所示（編號為1#~5#），配方通過稱料、球磨、壓制等工藝，分別在1000℃、1200℃電爐溫度下燒結(jié)得到10個(gè)樣品（1000℃編號為1#~5#，1200℃編號為6#~10#），對各種樣品進(jìn)行外表觀察，以及吸水率、收縮率、抗折強(qiáng)度等性能方面的測試。結(jié)果顯示，在1200℃下燒成得到的樣品都已過燒，本文中不再講述；在1000℃下燒成的樣品其理化性能如表3所示。

由表3可知，1#~5#配方在1000℃條件下燒成最接近瓷質(zhì)磚，在1200℃爐溫下全部膨脹、過燒。證明含有模塊成份的拋光廢渣大量使用在坯體配方中在1200℃無法燒結(jié)，考慮到兩種廢渣都要使用，因此，方案二將圍繞1#配方進(jìn)一步優(yōu)化配方組成。1#樣品吸水率比5#高，因此，通過增加拋光廢渣B、 拋光廢渣A的方式進(jìn)一步優(yōu)化配方。同時(shí)，為了繼續(xù)降低其吸水率，將燒成溫度提高至1050℃。因此，因此本文制定了方案二，其配方組成如表4所示。

以上方案二配方通過稱料、球磨、壓制和燒結(jié)得到各種樣品，并對各種樣品進(jìn)行外表觀察，以及吸水率、收縮率、抗折強(qiáng)度等方面的性能測試，樣品性能對比如表5所示。

從表5各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)顯示：配方11#最接近瓷質(zhì)磚，其它配方可見都有過燒現(xiàn)象。以11#的配方進(jìn)行大中試，發(fā)現(xiàn)吸水率有時(shí)偏高，達(dá)到0.13％。通過研究，把燒成溫度提高5℃，吸水率且出現(xiàn)下降現(xiàn)象；若升高10℃，其吸水率不變，收縮降低0.3％；若升高13℃，吸水率又開始往上升，尺碼開始增大。因此，得出11#的最佳燒成范圍在1050～1060℃之間，超出此溫度范圍，則會開始膨脹，過燒。

實(shí)踐證明，低溫仿古磚的最佳配方為：坯體廢料：8%、燒成廢料：4%、拋光廢渣A：24%；拋光廢渣B：28%；廣西鉀鈉砂：17%；從化黑泥：19%；燒成范圍為：1050～1060℃；產(chǎn)品性能為：抗折強(qiáng)度：37MPa、吸水率：0.08％、收縮：8.5％；產(chǎn)品外觀和尺寸都合格。

4 結(jié)論

（1） 本實(shí)驗(yàn)采用坯體廢料、拋光廢渣和燒成廢料三種廢料，以及從化黑泥、廣西鉀鈉砂作為仿古磚的坯體原料，可以獲得理想的效果。

（2） 低溫仿古磚的最佳配方為：坯體廢料：8%、燒成廢料：4%、拋光廢渣A：24%；拋光廢渣B：28%；廣西鉀鈉砂：17%；從化黑泥：19%；燒成范圍為：1050～1060℃；產(chǎn)品性能為：抗折強(qiáng)度：37MPa、吸水率：0.08％、收縮：8.5％；產(chǎn)品外觀和尺寸都合格。

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項(xiàng)目基金：佛山市禪城區(qū)2011年科技開發(fā)專項(xiàng)資金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：2011A1002。