論工業廢渣在陶瓷行業中的回收利用

摘 要：因工業廢渣排放而造成的環境污染，已經構成對人類生存的嚴重威脅。近年來，陶瓷企業不僅能回收利用自產的廢渣，還消化利用了其它行業的廢渣，取得了一些成效，但還存在很多急需解決的問題。只要陶瓷企業能夠增強社會責任感，政府出臺一些行之有效的對策，陶瓷企業、大專院校、科研單位在廢渣利用方面不斷開拓創新，陶瓷行業是可以為回收利用工業廢渣作出更大貢獻的。

關鍵詞：工業廢渣；回收利用；變廢為寶

1 前 言

聯合國第一次氣候大會有170多個國家或政府首腦出席，我國政府也在大會上作出了節能減排的莊嚴承諾。大會達成共識：由于工業的迅猛發展，造成地下礦產資源的高度開采，環境污染已經構成對人類生存的嚴重威脅，而作為影響氣候的環境保護已經到了非抓不行的時候了。

我國實行改革開放三十多年來，國民經濟有了較大的發展，但隨之而來的環境保護問題已經成為人們關注的焦點。工業廢渣的大量排放，嚴重擠占了農田、耕地和山地，使水和空氣受到了污染，而簡單的填埋措施既浪費人力、物力，還污染地下水質。從近來各地發生的群體性事件來看，也大多與工業污染和環境保護有關。因此，如何變廢為寶，化廢料廢渣為再生資源，循環利用，已經成為企業、環保和科技部門的一個急需解決的課題。

陶瓷行業是工業廢渣的排放大戶之一，近年來，各瓷區對廢渣的回收利用都進行了廣泛的研究，取得了較好的經濟效益和社會效益。陶瓷行業不僅在回收消化本行業所產的廢渣方面積累了經驗，而且還有效地把其它行業所產的廢渣用來制造陶瓷器，變廢為寶，為區域的環境保護和經濟發展做出了貢獻。

2 陶瓷行業自產廢渣回收利用情況

2.1 廢瓷的利用

廢瓷是指陶瓷制品在窯內燒成后，產生諸如坯裂、驚裂、掉把、碰磕、粘疤、嚴重落渣或嚴重變形等各種缺陷而沒有使用價值的廢品。

對于日用陶瓷廢瓷的利用，有關報道較多。就潮州瓷區而言，這方面的工作做得較好。有的企業把廢瓷用于制坯或配釉，做到自產自消；有的企業在坯釉配方中的廢瓷加入比例較大，自產的廢瓷不夠用，還要從別廠調進；有的企業廢瓷利用率較低，配比用量較小，略有剩余，可以轉讓給別廠利用。

對于衛生潔具的廢瓷，在潮州瓷區以前回收利用得較少。近幾年有些單位開展了衛生潔具廢瓷回收利用項目的研究，取得了成功。據資料介紹，在衛生潔具坯體中，引入30%的廢瓷，可相對減少長石用量，降低燒成溫度；與其相匹配的釉料則以鈣釉為基礎，調整硅鋁比，加入超細硅酸鋯乳濁劑。

2.2廢土的回收利用

廢土是指陶瓷半成品在各個工序經加工而削除的邊角料，或產生的粉塵，或因搬運時不慎掉在地上的廢坯，或在修坯上釉等工序沉積在盆里的沉淀物，或是清理機臺時的廢料。這些廢土一般帶有較多的雜質，有些工廠往往不予利用，而當作廢渣倒掉。

對于日用陶瓷行業，干凈的廢土基本得到回收利用；而較臟的廢土，因含有較多的雜質（有些是施有顏色釉的廢土），有些廠家認為一時難以處理干凈而倒掉，造成環境污染。

潮州某廠對于這些較臟的廢土采用集中存放、集中處理、三次高強磁除鐵和三次過振動篩等方法，并與干凈的坯泥按比例混合，制成適合出口要求的釉下青花瓷坯和色坯，取得了較好效果。

2.3廢窯具的回收利用

廢窯具是指陶瓷制品在窯內燒成時，用于盛裝制品的匣缽、棚板、支柱、支架等耐火器具（窯具）發生破裂、損壞或嚴重彎曲變形等現象造成的廢品。

隨著清潔能源的廣泛采用，陶瓷制品基本上實現了裸裝燒成。但有時為了增加盤、碟類制品的窯爐裝容量，偶爾也采用一些匣缽來裝坯。

對于廢匣缽，大多數企業都能把它作為熟料，按比例加入到新匣缽料中，經處理后又可制成新匣缽（新窯具），用于裝燒陶瓷坯體。另外有資料報道，有研究人員作了“用廢匣缽料制作多孔滲水磚”的研究，把廢匣缽破碎后分別過40目、40～16目、16目和4目篩而得到A、B、C、D四種粒度的骨料，配以長石、石英、白云石、蘇州土和石灰石組成的粘結劑約24%，用3MPa/cm2的壓力壓制成形具有多孔結構的滲水磚，于1170℃下燒成且保溫30min。其滲水磚性能良好，滲水速度≥2×10-2cm/s，抗折強度≥18MPa/cm2。

對于各種材質的棚板、支架、支柱等廢渣，雖然生產陶瓷制品的企業沒能直接利用它，但是大多還是被生產窯具的企業所回收利用，用于制造新支架、新支柱，或用于制作隔焰窯爐的馬弗板等。

2.4高嶺土尾砂的回收利用

高嶺土尾砂是指含砂子較多的高嶺土經搗碎加工和水力淘洗后，沉積在溝渠里的沒有可塑性的較粗的砂子。

有些企業為了提高坯料的可塑性，往往要把某種高嶺土原料經機碓搗碎后再用水力淘洗處理，以除去較粗的砂子；大多數的專業化高嶺土礦公司也用水力淘洗的方法除去粗砂，再把高嶺土的微細粒子經烘干后用袋裝銷售。

對于高嶺土尾砂的利用，各地都有一些成熟的經驗做法。就潮州瓷區而言，若尾砂中含有較多的長石質，則把它當作長石使用；若石英質較多者，則把它當作石英使用。如潮州某單位在衛生潔具廢瓷利用的坯體中摻加5%的高硅尾砂；又如潮州某瓷釉廠在強化瓷釉中加入10%的長石質砂頭。

高嶺土尾砂在其它陶瓷方面也得到了應用。廣西某單位做了“利用高嶺土尾礦和白云石制備玻璃陶瓷”的研究。在玻璃陶瓷料中，高嶺土尾礦用量在50%以上，配以長石、白云石、硼砂、螢石、滑石等原料，經1230～1250℃熔制后水淬，濕磨過100目篩，干燥，再平鋪在經素燒過的瓷質磚上，入窯經煅燒、核化和晶化處理，玻璃陶瓷層與基底瓷磚結合牢固，各項性能優良。

2.5陶瓷廠廢渣的綜合利用

據資料介紹，有的企業把廢瓷、廢匣、廢耐火磚等廢渣分別粉碎后，按比例加入到其它新原料中，制成瓷磚或西式瓦；又有資料介紹，有的企業以廢土粉作填充料、廢瓷粉作骨料，粉煤灰和釉粉作發泡基礎料，以煤粉為發泡劑，以硼酸和硝酸鈉為助泡劑，制成容重輕、強度高、適合于作新型墻體材料或作廣場透水磚的多孔陶瓷制品。

3 其它行業廢渣在陶瓷行業的回收利用情況

陶瓷行業是產生廢渣的大戶，同時又是回收利用、消化廢渣的能手。不僅自產的廢渣能得到回收利用，而且還消化利用了一部分其它行業產的廢渣，變廢為寶。

3.1利用火力發電廠的廢渣粉煤灰制造玻璃陶瓷

據資料介紹，某單位采用火力發電廠的廢渣廢煤灰與工業Al2O3、堿式碳酸鎂，配以CMC作粘結劑，硬脂酸為潤滑劑，在1300℃下合成堇青石質微晶玻璃。該材料有較多且均勻的氣孔，具有良好的抗熱震性能，經1200～280℃水循環37次不裂。在該項目中，粉煤灰用量達68%。

3.2利用銅尾礦和鉭鈮尾礦制備玻璃陶瓷

有資料介紹，某單位采用銅礦尾砂、鉭鈮礦尾砂和石英、純堿、石灰石、螢石等原料配成玻璃陶瓷料，在1400℃下熔制后水淬成玻璃粒，再經900℃核化和1100℃晶化處理，得到性能優良的CaO-Al2O3-SiO2系統微晶玻璃。在該項目中銅礦尾砂用量達40%以上，鉭鈮礦尾砂用量達20%以上。

3.3利用金礦尾砂制備玻璃陶瓷

福建某單位經過對福建雙旗山金礦尾砂的分析后發現，尾砂中除了Si、Al、K、Na外，還含有Fe2O3 4.07%、CaO 4.72%、MgO 2.86%，是制備玻璃陶瓷的良好原料。該項目完全采用單一的尾砂原料，在1300℃下熔化后水淬成玻璃粒，再經750℃核化和860℃晶化，制成CaO-MgO-Al2O3-SiO2系統的物美價廉的黑色玻璃陶瓷制品。

3.4利用廢建筑玻璃研制玻璃陶瓷

據資料報道，福建曾有人以廢碎的建筑玻璃為基礎原料，以Cr2O3為晶核劑，經粉碎加工后于570℃下核化和720℃下晶化，制成性能優良的玻璃陶瓷制品。該項目所用原料不需高溫熔融，產品燒結溫度低、能耗低、成本低，經濟效益顯著。

3.5利用廢瓷、廢玻璃和粉煤灰制備無光乳濁釉

據資料介紹，某單位利用日用細瓷廢品、普通玻璃廢品和發電廠的粉煤灰，配以長石、方解石、滑石、高嶺土、硅酸鋯、碳酸鋇、氧化鋅及少量熔塊等原料制成適合1170～1190℃氧化氣氛燒成的無光乳濁釉。在該項目中，廢瓷用量達30%～42%、廢玻璃5%～8%、粉煤灰25%～35%。

3.6利用粉煤灰和廢泥制備黑陶制品

據資料介紹，某單位采用20%的熱電廠粉煤灰和20%的陶瓷廠廢泥，配以紫頁巖、紫木節粘土、紅砂巖、鐵礦石、黃砂等原料，以碳酸鈉和三聚磷酸鈉作稀釋懸浮劑，制成流動性和懸浮性都較好的泥漿，用空心注漿法成形黑陶制品，并在梭式窯中于1100℃燒成。

3.7利用粉煤灰制作飾面磚

據資料介紹，湖南某單位采用火電廠的粉煤灰制成飾面磚。在該項目中，粉煤灰用量為65%～75%、銅官粘土25%～30%、長石質低溫砂5%～10%，混合料經濕磨后過篩、干燥、壓制成坯體，在1230℃下煅燒，制成深黃綠色瓷質飾面磚。該制品性能良好，吸水率僅為0.26%，若施以白色乳濁釉則可制成白色飾面磚。

4 關于對工業廢渣利用的幾點看法

4.1 企業應增強社會責任感

企業的發展一方面為社會創造了財富，另一方面又為社會帶來了某些弊病，給環境造成了污染。改革開放后，民營企業如雨后春筍般迅速發展起來。建廠初期由于缺乏資金，對廢渣處理沒有全面考慮，但經過若干年發展之后，企業壯大起來了，是系統地全面地進行三廢處理的時候了。有的企業做得較好，做到少排放或零排放；有的企業不太重視，廢渣照排、廢氣照放、廢水照流。為此，筆者呼吁企業應在發展經濟的同時增強社會責任感，重視環境保護，重視三廢處理，保護我們的生存空間，將所獲利潤的一小部分投入到三廢治理方面，回報社會。

4.2政府要出臺一些行之有效的對策

工業廢渣的回收利用，單從技術層面來講，有些是很成功的。比如衛生潔具廢瓷的回收利用問題，幾年前廣東某科研單位就進行了研究攻關，在衛生潔具坯體中廢瓷的利用率達30%以上，并進行了批量生產。如果每個衛生潔具企業都能按照這個技術路線進行回收處理廢瓷，則廢瓷完全可以做到自產自消，衛生潔具的廢瓷就可以做到零排放。但事實卻不然，這項技術至今還沒有在衛生潔具企業得到廣泛的應用。據了解，主要是產品成本問題。通過粉碎加工廢瓷得到的坯料比直接采用高嶺土制備的坯料，每噸價格要高出100多元。企業從自身利益考慮，廢瓷料自然是難以加以利用。

為此，政府應研究出臺一些行之有效的對策，鼓勵衛生潔具企業主動積極地回收利用廢瓷配料。比如，可在一個瓷區設立一個或多個專門從事廢瓷回收利用的坯泥制備廠，要求衛生潔具企業把廢瓷運來，換回制備好的坯泥，政府則給坯泥廠予適當補貼，等等。

4.3提倡坯泥采用原礦全球磨工藝，減少高嶺土尾砂排放。

對于高嶺土尾砂的回收利用，目前各廠做法不一。有的企業把高嶺土淘洗后的尾砂全部倒掉，有的企業部分回收利用。根據潮州某廠的經驗，陶瓷坯料采用原礦全球磨的細加工工藝，加之較長時間的陳腐并經多次真空練泥，完全可以使坯泥可塑性滿足成形工藝要求，使原料利用率達99%以上。至于專業化生產坯泥的企業，也可走坯泥全球磨工藝這條路線，確實需要經淘洗處理的也可把淘洗出來的粗砂單獨球磨后再與其它細料混合。至于全球磨工藝可能會造成坯泥含硅量過高的問題，可通過外加工業氧化鋁的辦法來解決。高嶺土公司的尾砂也要妥善處理，除作陶瓷、微晶玻璃用料外，還可開辟其它用途。

4.4其它工業廢渣也要開辟在陶瓷行業的應用領域

陶瓷行業外的其它工業廢渣，還可開辟一些新的應用領域。例如：可以利用粉煤灰等廢渣、廢土制備陶瓷坯泥或生產各種溫度等級的陶瓷制品，配以顏色釉、藝術釉裝飾或其它裝飾手法，并在產品器型上大膽創新，同樣也可以變廢為寶，生產出質量上乘的陶瓷制品。

5 結 語

陶瓷企業屬于勞動密集型企業，它一方面解決了大量勞動力就業，具有較好的社會效益；另一方面又是消耗礦產資源的大戶，要排放出大量的廢渣、廢氣和廢水，對環境造成污染。工業廢渣的回收利用，是擺在陶瓷企業面前的一個急需解決的問題。陶瓷企業不僅要回收利用好自產的廢渣，還有責任消化回收其它行業產生的廢渣。

筆者認為，只要陶瓷企業及企業家能夠增強社會責任感，增加憂患意識，高度重視廢渣利用問題，相信在工業廢渣的治理方面肯定會有所作為；地方政府在如何協助企業處理三廢等方面，也應拿出具體的行之有效的辦法；陶瓷企業、大專院校、科研單位也應在廢渣利用方面鞏固和完善現有的成果，拓展工業廢渣利用空間，開發應用廢渣的新品種并在器型設計、外觀裝飾上不斷創新。

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