摘 要：現(xiàn)有的拋光磚生產(chǎn)工藝由于在拋光階段會產(chǎn)生大量的廢渣，很難直接回收利用，從而對周邊環(huán)境造成極大的破壞。其中拋光廢渣中含有氯氧鎂水泥等雜質(zhì)是造成拋光廢渣直接回收利用時產(chǎn)生坯體膨脹、針孔、變形等缺陷的最重要原因。針對現(xiàn)有的拋光磚在拋光階段產(chǎn)生大量的廢渣難于直接回收再用的難題，本文提出了分類回收、自然沉降、分開使用的最優(yōu)處理思路，創(chuàng)新性地豐富了拋光廢渣回收領(lǐng)域的技術(shù)內(nèi)涵。

關(guān)鍵詞：拋光磚；拋光瓷粉；廢渣；資源化利用；發(fā)泡

1 前言

目前，在全國各地的建筑陶瓷生產(chǎn)基地，每年都有大量的陶瓷廢渣產(chǎn)生，當中占最大比例的是拋光廢渣。由于拋光廢渣含有多種雜質(zhì)，在常規(guī)方法燒成后會產(chǎn)生發(fā)泡、膨脹、變形等缺陷，因而回收利用一直是行業(yè)的一大難題。目前陶瓷廢渣主要含有拋光廢渣、原材廢料、煤渣、廢磚坯、工業(yè)垃圾、生活垃圾等的混合物。由于各種廢料均有其特殊性質(zhì)，造成回收利用的難度大，多數(shù)陶瓷企業(yè)是以堆積和填埋的方式進行處理，從而造成了土地、礦產(chǎn)資源的巨大浪費和環(huán)境污染，阻礙了我國陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。少數(shù)陶瓷企業(yè)通過區(qū)分出較好的拋光渣用來生產(chǎn)砌墻灰磚、多孔陶粒、輕質(zhì)外墻磚等[1-3]。此種處理方式在一定程度上實現(xiàn)了變廢為寶的目的，但是考慮到其回收利用率和附加值較低，難以實現(xiàn)大范圍推廣使用。本文立足陶瓷行業(yè)節(jié)能減排的背景，響應政府和諧發(fā)展的經(jīng)濟理念，從難度最大的拋光廢渣回收利用上尋找突破口。通過嚴格而有效的方法將拋光渣區(qū)分為發(fā)泡及不發(fā)泡兩部分，其中不發(fā)泡部分占70%左右，可以作為底料原料直接應用到拋光磚生產(chǎn)中，發(fā)泡部分占30%左右，則可以作為發(fā)泡劑用于生產(chǎn)仿洞石拋光磚或輕質(zhì)外墻磚，從而實現(xiàn)拋光廢渣的回收和利用。

拋光磚在原料加工、成形加工、燒成加工、拋光加工等各個環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生或多或少的廢渣。這些廢渣中有一部分如壓機廢料、料倉廢料等已經(jīng)實施回收使用，把它統(tǒng)稱為回收泥粉。但是在燒成、拋光階段所產(chǎn)生的廢渣、廢磚目前仍然無法回收利用。本文通過從拋光磚整體生產(chǎn)工藝流程的角度出發(fā)，綜合考量拋光磚每個生產(chǎn)流程所產(chǎn)生的廢料特性，結(jié)合簡單的設(shè)備技改，實現(xiàn)廢料的有效區(qū)分，從而在確保不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，順利實現(xiàn)拋光廢渣的自身循環(huán)利用。

其中，本試驗的重點是將拋光階段所產(chǎn)生的廢渣通過簡單的手段，有效地區(qū)分成不發(fā)泡部分和發(fā)泡部分。不發(fā)泡部分統(tǒng)稱為拋光瓷粉，可以作為瘠性低溫料直接引入到拋光磚配方中，發(fā)泡部分統(tǒng)稱為發(fā)泡廢渣而作為洞石原料引入到洞石面料配方中。應用發(fā)泡廢渣開發(fā)的至尊洞石系列，技術(shù)成熟、成品率高、生產(chǎn)穩(wěn)定，回收利用技術(shù)非常可靠，已申請相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品專利[4-5]。同時，由于磨邊產(chǎn)生的拋光瓷粉粒度較粗（一般≥100目）、白度較差，在一、二級沉淀池中首先沉降，將其應用在底料配方中最合適；另外，通過刮平后產(chǎn)生的拋光瓷粉粒度較細（一般＜100目）、白度較好，在二級沉淀池中才沉降，將其應用在面料配方中價值最大。

2 研究開發(fā)內(nèi)容、方法、技術(shù)路線

2.1 主要研究內(nèi)容

（1） 拋光各階段所產(chǎn)生的廢渣的性質(zhì)與特征

800mm×800mm拋光磚拋光各階段產(chǎn)生廢渣的性質(zhì)與特征見表1。

由表1可知，拋光線可分為前磨邊、刮平、拋光、后磨邊等階段，通過分析其各階段料性發(fā)泡與否，可將拋光線劃分為不發(fā)泡部分和發(fā)泡部分。通過對拋削量比例的計算，其中不發(fā)泡部分占81%，這部分可以直接回收利用，并統(tǒng)稱為拋光瓷粉（拋光瓷粉化學組分與生產(chǎn)拋光磚化學組分幾乎接近）。由分析顆粒級比數(shù)據(jù)可知，拋光階段越到后面顆粒越細。因此，我們可將不發(fā)泡部分的拋光瓷粉按細度分為粗瓷粉和細瓷粉。通過對不同階段廢渣的回收利用，并按細度進行分類回收，將有效地縮短后期原料球磨時間、提高球磨效率。

（2） 拋光廢渣分類回收方案

將拋光階段按照是否有樹脂、碳化硅、氯氧鎂水泥粘結(jié)劑等雜質(zhì)混入?yún)^(qū)分成兩塊，對其污水進行嚴格區(qū)分，并對其進行處理。拋光廢渣分類回收優(yōu)選方案工藝見圖1。

由圖1可知，其每條拋光線兩邊各配有一條水溝，可以依據(jù)分類需要兩水溝各設(shè)若干閘板；主水溝最少設(shè)兩條，分為發(fā)泡與不發(fā)泡料廢水溝；設(shè)四條主水溝可分三類廢料回收，可區(qū)分不發(fā)泡料中的面料和底料，同時達到最大拋光瓷粉的回收。

其次，各主水溝或分水溝可設(shè)壓力吹氣管防沉淀，從而減少水溝清理工作量。廢水池中廢渣水可用泵送至水處理系統(tǒng)，也可直接開水溝輸送至水處理系統(tǒng)。

2.2 污水處理分析

污水處理試驗見表2。

由表2可知，兩種不同的處理方法都有各自的優(yōu)缺點。采用常規(guī)多級沉淀的方法處理污水投入金額比較小，成本約半年就可以收回。其優(yōu)點是通過多級沉淀可以對不同粒度的拋光瓷粉進行分別回收，從而使白度、細度均不同的拋光瓷粉分別應用到底、面料的目的。但是其回收率不高、污水處理后水質(zhì)渾濁、有細顆粒懸浮于其中，不可以直接應用于拋光生產(chǎn)中。同時由于其設(shè)備自動化程度低而導致工人勞動強度大。相比之下，采用地面沉淀罐的方法其最大的優(yōu)點就是回收率非常高，經(jīng)處理的水質(zhì)很清澈，可以直接應用于拋光線生產(chǎn)中，將節(jié)約重復處理的成本。同時，降低了工人勞動強度，減少了占地面積。

2.3 拋光瓷粉改性試驗

本文將回收的拋光瓷粉和發(fā)泡廢渣分別回用于拋光磚生產(chǎn)中，通過將發(fā)泡廢渣直接應用于仿洞石拋光磚和輕質(zhì)外墻磚中，制品性能均達到國家標準。考慮到拋光瓷粉其化學組分與生產(chǎn)拋光磚相似，筆者將其應用于不同產(chǎn)品的底、面料中。下面就拋光瓷粉回用于某個產(chǎn)品底料的對比改性試驗進行介紹。拋光瓷粉改性對比試驗見表3，拋光瓷粉回收料化學組成見表4，拋光瓷粉改性實驗數(shù)據(jù)見表5。

由表5數(shù)據(jù)可知，拋光瓷粉代替部分回收泥粉后，拋光磚坯體強度（包括干坯和濕坯）下降了0.1～0.2MPa，但漿料的懸浮性和穩(wěn)定性都有所提高，白度提高了5～6度。通過添加少量改性劑后，陶瓷廢料成形性能得到改善，增加拋光瓷粉回用于陶瓷生產(chǎn)的比例，坯體強度能完全達到行業(yè)內(nèi)坯體強度的標準。通過表4的化學成分分析可知，回收料與中試回收料的化學組成接近，這就證實了拋光瓷粉作為回收料添加的可行性。使用后表明，拋光瓷粉屬于標準瘠性原料、物相穩(wěn)定、料性均勻、原料性能波動小，用于磚坯中，能減小縮脹率、減少變形、穩(wěn)定磚形、拓寬燒成溫度、減少磚面毛孔等優(yōu)點，其使用性能非常好。

2.4 項目的特色和創(chuàng)新突破點

（1） 此技術(shù)的成功應用，大大減少了拋光磚廢渣的排放量，避免廢渣在運輸過程中出現(xiàn)滴漏、揚塵等現(xiàn)象，對陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

（2） 根據(jù)污水是否參有拋光模塊廢渣來區(qū)分，并進行單獨回收。沒有摻雜廢磨塊的廢渣可以直接回收應用到一般拋光磚生產(chǎn)中，存在摻雜的廢渣則可以應用到洞石系列拋光磚生產(chǎn)中作為發(fā)泡料的組分。

（3） 粗瓷粉、細瓷粉分開回收，根據(jù)其白度、細度的差異分開使用，實現(xiàn)使用最優(yōu)化、效益最大化的目的。

3 預期實現(xiàn)的經(jīng)濟指標和社會效益

3.1 預期實現(xiàn)的經(jīng)濟指標

依據(jù)許愛民、曾令可[2]等人的數(shù)據(jù)可知，拋光磚生產(chǎn)1m2產(chǎn)品大約產(chǎn)生2～3kg拋光廢渣，全國每年將產(chǎn)生約500萬噸拋光廢渣。如果這些廢渣無法回收使用，最后以填埋的方式處理，其所造成的環(huán)境破壞和處理費用是驚人的！假如全面推廣本項目，則可以將其中超過400萬噸拋光廢渣不出工廠實現(xiàn)回收利用，如果按照拋光磚原料平均150元/噸計算，這將節(jié)約原料成本6億元左右。同時還將節(jié)約廢渣處理所帶來的運輸、填埋、環(huán)境恢復等費用。放眼陶瓷行業(yè)，這一舉措將有不可替代的經(jīng)濟意義！

3.2 社會效益

隨著陶瓷墻地磚產(chǎn)量的逐年增加，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料也越來越多。同時由于大量陶瓷生產(chǎn)線的投產(chǎn)，對于天然礦物資源的爭奪將更加激烈，可以預期的是，資源價格和固廢排放收費將不斷上漲，這將迫使企業(yè)不得不加大循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)投入。本文資源化利用陶瓷拋光廢渣，涉及的技術(shù)內(nèi)容均已進行了大量的小試或中試，并在規(guī)?；a(chǎn)中證明了技術(shù)的可行性，其實施將極大地帶動本地區(qū)、本行業(yè)的技術(shù)進步，緩解資源緊張和環(huán)境污染問題。

4 展望

通過上述分析發(fā)現(xiàn)，若在拋光階段將現(xiàn)有碳化硅磨塊優(yōu)化為金剛石磨塊，將不會引入碳化硅、氯化鎂等雜質(zhì)，利用率還將提高；另外，通過對拋光瓷粉的優(yōu)化改性，可穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量，減少其變形度，將減少拋屑量，也將降低廢渣的產(chǎn)生，從而提高利用率。

5 結(jié)論

（1） 通過分類回收、自然沉降、分開使用的方法對現(xiàn)有的拋光磚在拋光階段產(chǎn)生的大量廢渣進行回收再利用，其綜合利用率將超過90%。

（2） 采用地面沉淀罐對污水進行處理，處理效果顯著，回收率高達98%以上，處理后水質(zhì)清澈并可直接回用于生產(chǎn)中。

（3） 將發(fā)泡廢渣作為洞石原料直接用于洞石面料配方中，制備的產(chǎn)品性能優(yōu)異；對拋光瓷粉進行改性后回用于拋光磚底、面料配方中，各項性能指標達到生產(chǎn)要求標。

參考文獻

[1] 胡勝東，喬木等.陶瓷拋光磚拋光廢渣的回收與利用[J].節(jié)能， 2010，8:36-38.

[2] 許愛民，曾令可.陶瓷廢料的綜合利用[J].中國陶瓷工業(yè)，2006，6 (13):16-20.

[3] 余國明，李少平，王貴生.陶瓷拋光廢渣循環(huán)利用新技術(shù)[J].佛山 陶瓷，2009，12:1-5.

[4] 廣東東鵬陶瓷股份有限公司，清遠納福娜陶瓷有限公司.一種拋光 廢渣回用于拋光磚生產(chǎn)的方法及設(shè)備[P].專利號:201110183297.6.

[5] 廣東東鵬陶瓷股份有限公司，清遠納福娜陶瓷有限公司.一種 拋光廢渣回收裝置[P].專利號:201120409958.8.