曾令可 金雪莉 劉艷春 王 慧 程小蘇 劉華鋒
(華南理工大學,廣東廣州510640)
陶瓷在我國的國民經濟發展中占有相當重要的地位,它是人們生活中不可或缺的生活資料,陶瓷對于人類社會文明進步的貢獻是毋庸置疑的。近十幾年來,我國的陶瓷工業得到了迅猛發展。據悉,2011年1~12月,全國陶瓷墻地磚的產量達100多億平方米,衛生陶瓷近2億件,工業陶瓷1.2億件,日用陶瓷產量244億件,均占世界總產量的60%以上,且以每年30%以上的速度增長,形勢一片大好。雖然陶瓷企業為繁榮發展陶瓷業、推進我國經濟建設做出了不可磨滅的貢獻,但其帶來的負面影響也越來越突出,年耗標準煤3000萬噸以上,用電量超200億千瓦時,年耗天然礦物資源1.2億噸以上。對資源的過度開采、不合理利用等間接影響了環境以及行業自身的可持續發展。在一些陶瓷產業密集度高、經濟發達的地區,如廣東佛山、潮州等地,陶瓷行業對空氣、土地等的環境污染現象更為嚴重。特別是近20年的高速發展,隨著產量的增加,陶瓷廢料、特別是拋光磚廢料的數量越來越多,據統計:2011年墻地磚產量已達90億平方米,若按70%為拋光磚,則全國拋光磚產量達50~65億平方米。僅佛山陶瓷產區,各種拋光磚廢料的年產生量已經超過300萬噸(陶瓷廢料總量預計500萬噸),全國拋光磚廢料的年產生量估計在500萬噸左右(陶瓷廢料總量預計1000萬噸),如此大量的陶瓷廢料已經不能用簡單的填埋方法來解決了,同時,目前大量堆積的陶瓷廢料擠占土地,對水、空氣和土壤等環境造成了嚴重污染。如何將這些廢料加工處理或再利用,己成為陶瓷生產廠家和環保部門共同關注的問題,也是實現陶瓷低碳生產必須解決的嚴峻問題。
《陶瓷廢料回收利用技術》一書共57萬字,由化學工業出版社出版,全面地介紹國內外在陶瓷廢料的回收利用技術方面的研究現狀和最新工作進展,特別對目前國內產生量最大、影響最明顯的幾種陶瓷廢料的回收應用問題進行分析。本書介紹了各種陶瓷廢料的形成原因、以及將陶瓷廢料回收應用于各種建筑制品中。有針對性地詳細介紹了利用陶瓷廢料制備各種陶瓷制品的制備原理、制備工藝、配方的摻雜改性,以及制品的性能測試和表征研究等內容,書中還對有關陶瓷廢料的回收利用、技術規范以及制品的內控標準等進行了介紹,并且利用技術規范,重點介紹了利用陶瓷廢料制備各種制品的工藝過程、生產產品的性能以及用途,可以為陶瓷工作者們提供陶瓷廢料再利用最新的信息和有益的幫助,并能為人們解決陶瓷廢料污染的嚴重問題有所啟迪和開拓,為陶瓷行業節能減排及低碳技術的實施提供保障。
在執行廣州市科技攻關項目、廣州市建委科技項目、佛山市科技局產學研項目、廣東省部產學研項目、廣東省重大科技專項及廣東省粵港關鍵領域重點突破招標項目的過程中,我們采用產學研相結合的形式,充分利用陶瓷廢料進行再利用,變廢為寶,并對利用技術進行了廣泛的研究,積累了較為豐富的處理陶瓷廢料的經驗,為本書提供了非常有價值的實例參考。本書結合具體的實例,從陶瓷廢料的選取、制備原理工藝、配方的研究以及制品的性能測試及表征等方面進行了詳細地討論,探討了廢料的摻雜量及摻雜方式對制品微觀結構和材料性能的影響,優化制備工藝及配方,以期達到廢料利用的最大化及最優化。書中內容特別是關于利用陶瓷廢料制備各種產品的技術,是作者和同事們多年來從事研究工作的成果,書中也收錄了部分國內同行在陶瓷廢料應用中的成果,使得本書的內容更為系統、全面。本書不僅在相關理論上能給讀者以啟示,在工藝實踐上更有重要的參考價值。
全書內容共分10章,主要從陶瓷廢料的現狀、陶瓷廢料形成的原因、陶瓷廢料的實際應用及制品的性能測試、陶瓷廢料回收利用的技術規范等四個方面全面介紹了陶瓷廢料回收利用的相關內容。
本書第一章從陶瓷廢料的主要來源及分類、陶瓷廢料的收集及處理,以及陶瓷廢料的運輸等幾個方面詳細介紹了陶瓷廢料的應用現狀,并且從可持續發展及低碳經濟的角度解釋了陶瓷廢料回收利用的重要意義。建筑衛生陶瓷是重要的建筑材料,根據綠色建材的要求,推動建筑衛生陶瓷的綠色化,是行業發展必須解決的重大課題。綠色化發展也是我國建筑衛生陶瓷行業可持續發展的重要保證和努力的方向。
第二章詳細介紹了陶瓷廢料的形成原因,對于不同的陶瓷產品其外觀缺陷的產生原因和解決方法有不盡相同之處,本章以比較典型的產量大的幾種陶瓷為例進行分析,主要有建筑陶瓷、衛生陶瓷、日用陶瓷、電瓷、功能多孔陶瓷等陶瓷在生產過程中產生的廢料。正是因為有形形色色的陶瓷廢料,如果處理和回收應用不合理,便會造成污染環境,浪費資源,影響陶瓷行業的可持續發展,因此本章分別對每一種陶瓷廢料的產生原因進行了詳細分析。
本書從第三章到第八章介紹了陶瓷廢料的具體應用,并結合具體的生產實例,分別從陶瓷廢料的選取、制備原理、制備工藝、配方的研究以及制品的性能測試及表征、微觀結構形成等方面進行了詳細的討論,在第九章還介紹了陶瓷制品性能的具體測試及表征方法,這對于陶瓷廢料的實際回收再利用的過程具有非常重要的指導意義。
第十章是陶瓷廢料的回收利用規范。陶瓷廢料回收利用技術的廣泛使用急需建立統一的技術規范,該技術規范是由廣東省質量技術監督局提出,由廣東省楓溪陶瓷工業研究所,潮州市標準化協會邱偉志、沈茂榮等人起草制定,討論的有《衛生陶瓷廢瓷回收利用技術規范》廣東省地方標準、《日用陶瓷廢瓷回收利用技術規范》廣東省地方標準,由廣東佛山歐神諾陶瓷有限公司唐奇等人起草制定的《建筑陶瓷廢料回收利用技術規范》討論稿及《輕質陶瓷磚》、《工業廢渣輕質磚》等企業內部標準。其它有關陶瓷廢料回收利用的規范也在積極制定中。
由于陶瓷廢料的產生原因以及應用十分廣泛,另外陶瓷廢料的綜合利用技術領域發展速度很快,許多新的工藝技術和研究成果在書中反映得不夠全面,再加上參編者自身的教學實踐和工作經驗有限,本書難免存在許多不足之處,只能在教學實踐和科研工作中不斷積累、不斷更新、不斷完善,以彌補本書不足之處,也希望廣大同行讀者原諒并不吝指正。
1 曾令可,金雪莉,劉艷春,鄭樹龍等.陶瓷廢料回收利用技術.北京:化學工業版社,2010
2 蔡振城,伍武,曾令可等.廢瓷回收利用在衛生潔具生產中應用.陶瓷2011(19):22~24
3 冼志勇,曾令可.利用拋光磚廢料制備吸聲材料的研究.CEE2011能源與環境國際會議論文集,P393~396.
4 許愛民,曾令可.陶瓷廢料的綜合利用.中國陶瓷工業,2006,13(6):16~22