梁燕珍
(佛山市金甲環(huán)??萍加邢薰?廣東 佛山 528000)
佛山陶瓷已經(jīng)成為世界最大的建筑衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)基地之一,形成了集原料供應(yīng)、生產(chǎn)研發(fā)、營(yíng)銷(xiāo)展示、機(jī)械制造等產(chǎn)業(yè)集群,在生產(chǎn)技術(shù)方面成為全國(guó)同行業(yè)的領(lǐng)頭羊。然而,隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大、生產(chǎn)需求量的增多導(dǎo)致資源消耗不斷增大,固廢物的產(chǎn)生不斷增加。如何綜合利用資源,大力推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)陶瓷企業(yè)節(jié)能減排、降低污染、保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也推動(dòng)了企業(yè)利潤(rùn)快速增長(zhǎng)。如何提升企業(yè)產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是陶瓷行業(yè)面臨的重要問(wèn)題。
以原料標(biāo)準(zhǔn)化、廢物循環(huán)再利用、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)創(chuàng)新等方法推動(dòng)陶瓷資源的綜合利用,促進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)優(yōu)化提升,實(shí)現(xiàn)陶瓷產(chǎn)業(yè)低碳經(jīng)濟(jì),成為目前建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的重要任務(wù)。
國(guó)外陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,如日本、意大利、西班牙等國(guó)家的陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化隨著專(zhuān)業(yè)化的細(xì)分已經(jīng)很完善,并在資源綜合利用、生態(tài)保護(hù)、生產(chǎn)質(zhì)量控制方面取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。
目前國(guó)內(nèi)陶瓷行業(yè)雖然已建立了一些標(biāo)準(zhǔn),但仍然不完善,特別是原材料標(biāo)準(zhǔn)化程度還相當(dāng)?shù)?,?zhí)行的可操作性也較差。由于國(guó)內(nèi)各地的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)差異比較大,各地區(qū)的原料性能也有很大的差異,全國(guó)性的建筑陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施仍有一定的困難。
盡管有了先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,員工素質(zhì)也有了一定程度的提高,但絕大部分產(chǎn)品仍屬于中低檔。除了生產(chǎn)控制方面原因外,最主要的原因是原料供貨不穩(wěn)定,作為傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)工藝,直接使用了大量的天然礦物原料。開(kāi)采礦產(chǎn)資源時(shí)由于大多是傳統(tǒng)開(kāi)采,對(duì)礦源沒(méi)有充分的質(zhì)量評(píng)估,開(kāi)采無(wú)序,往往只選取其中較純?cè)?,其余的廢棄不用,資源浪費(fèi)很大,對(duì)自然生態(tài)環(huán)境損害也極大。
我國(guó)最主要的陶瓷生產(chǎn)基地——廣東佛山,一年消耗陶瓷原料超過(guò)4000萬(wàn)t,平均每天的消耗量超過(guò)12萬(wàn)t,加上全國(guó)其他陶瓷產(chǎn)區(qū),我國(guó)陶瓷原料的年消耗量超過(guò)1.3億t,各種原料的浪費(fèi)也相當(dāng)驚人。很多地區(qū)對(duì)不可再生的礦產(chǎn)資源過(guò)度開(kāi)采,極大地破壞了生態(tài)環(huán)境,這種狀況不僅導(dǎo)致國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源過(guò)度消耗,也阻礙了我國(guó)陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
毋庸置疑,原料的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)陶瓷行業(yè)的發(fā)展和前進(jìn)的影響是巨大的,但國(guó)內(nèi)原料標(biāo)準(zhǔn)化還存在多方面的問(wèn)題,主要問(wèn)題如下:
1)原料的產(chǎn)地不同,其形成年代、地質(zhì)年代、成因及周?chē)h(huán)境等也各不相同,因而組成和性能也會(huì)有很大差別。加之普通陶瓷原料種類(lèi)繁多,因此把所有的不同產(chǎn)地的原料性能限制在某一范圍內(nèi),所涉及的問(wèn)題是難以預(yù)料的,而且如此浩大的工程也不可能在短時(shí)間內(nèi)完成。
2)普通陶瓷原料因自身組成復(fù)雜,其精選加工的技術(shù)要求較高,生產(chǎn)成本也較高,加之普通陶瓷產(chǎn)品自身的附加值較低,若沒(méi)有廉價(jià)的精選工藝技術(shù)作前提,原料的標(biāo)準(zhǔn)化是很難實(shí)現(xiàn)的。
3)傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式使大多數(shù)陶瓷廠都有完備的原料加工體系,因此,有一部分生產(chǎn)企業(yè)對(duì)原料的標(biāo)準(zhǔn)化不夠重視。加之原料生產(chǎn)部門(mén)因其自身物力、人力所限,使原料很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。通常陶瓷廠都有原料車(chē)間,但一般只是對(duì)原料進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎、混合、均化等,并未從根本上解決原料標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。
4)行業(yè)內(nèi)原料標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)不明確,目前有許多企業(yè)聲稱(chēng)自己生產(chǎn)的是標(biāo)準(zhǔn)化原料,但對(duì)原料的標(biāo)準(zhǔn)化缺乏系統(tǒng)、全面地認(rèn)識(shí),僅僅是對(duì)原料的各項(xiàng)性能進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理,遠(yuǎn)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
建筑衛(wèi)生陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)的制訂一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn),全國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)已制訂了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 部分陶瓷原料制品標(biāo)準(zhǔn)
與此同時(shí),日用陶瓷、工業(yè)陶瓷、非金屬礦等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)也相繼制訂了一系列陶瓷原料制品標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于制訂建筑衛(wèi)生陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)有很好的參考價(jià)值。
現(xiàn)有的部分陶瓷原料制品標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。從表1可以看出,雖然國(guó)內(nèi)現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、日用陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)匯編等標(biāo)準(zhǔn)。但是這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)指導(dǎo)建筑衛(wèi)生陶瓷原料供應(yīng)商和企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)使用的實(shí)施執(zhí)行性很差,國(guó)內(nèi)針對(duì)建筑衛(wèi)生陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化程度仍相當(dāng)?shù)?,目前還沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
目前,建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)生產(chǎn)所使用的原料普遍都是原礦原料,大多數(shù)都是由一些能力較低的開(kāi)采商進(jìn)行挖掘,不僅導(dǎo)致資源浪費(fèi)嚴(yán)重,而且造成了對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境的破壞。另外,建筑衛(wèi)生陶瓷原料種類(lèi)繁多,即使是同一種原料,雖然名稱(chēng)相同,但是由于產(chǎn)地不同,原礦原料質(zhì)量、性能差別較大。加工工藝不同,原料采購(gòu)批次間的質(zhì)量波動(dòng)較大,是造成企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的主要因素之一。

表2 陶瓷原料的化學(xué)分析方法
因陶瓷原料性能評(píng)價(jià)內(nèi)容廣泛,涉及的方法眾多,一些相關(guān)領(lǐng)域已建立了一些試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),表2和表 3為目前現(xiàn)有的主要性能評(píng)價(jià)方法以及參考標(biāo)準(zhǔn)。

表3 陶瓷原料的評(píng)價(jià)方法及參考標(biāo)準(zhǔn)
從表2、表3可以看出,一部分原料可以直接用于建筑衛(wèi)生陶瓷原料的性能測(cè)試,一部分原料可根據(jù)建筑衛(wèi)生陶瓷坯用原料的特點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)際參考使用。在陶瓷原料的分析方法標(biāo)準(zhǔn)的制訂方面,已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)《陶瓷原料差熱分析方法》(GB/T 6297-2002)和《陶瓷原料化學(xué)成分光度分析方法》(QB/T 2578)。
其它分析方法尚未形成標(biāo)準(zhǔn),目前只能參照同類(lèi)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)或通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析測(cè)試,這樣就會(huì)形成沒(méi)有指導(dǎo)原料供應(yīng)商加工生產(chǎn)原料制品的標(biāo)準(zhǔn)和陶瓷生產(chǎn)企業(yè)執(zhí)行原料的使用標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)生產(chǎn),導(dǎo)致供需雙方以協(xié)商或合同約定的方式來(lái)保證原料的穩(wěn)定性。
礦物原料的來(lái)源和加工工藝決定了原料的化學(xué)成分和理化指標(biāo),原料的化學(xué)成分和理化指標(biāo)直接決定了產(chǎn)品最終性能。因此,原料的標(biāo)準(zhǔn)化要從產(chǎn)品和原料兩方面來(lái)考慮,既要考慮到不同品種的具體特點(diǎn),如:建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、工藝美術(shù)陶瓷;還要考慮不同材質(zhì)的具體情況,即瓷質(zhì)、炻質(zhì)還是陶質(zhì);且同一品種還應(yīng)考慮產(chǎn)品的不同檔次需求,高中低檔對(duì)原材料需求不同;此外,還應(yīng)結(jié)合坯、釉用原料的不同及原料的產(chǎn)地和分布狀況等進(jìn)行綜合分析。
所謂陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化,并不是要求將天然礦物精確到礦物組成,也不是要將礦山原料精選到某種高的指標(biāo),而是要求因地制宜地將本地原料通過(guò)技術(shù)加工處理達(dá)到某種最佳使用程度,確保各種理化性能達(dá)到其最佳使用程度,確保各種理化性能穩(wěn)定在允許波動(dòng)的一定范圍內(nèi)。
大多數(shù)陶瓷原料生產(chǎn)企業(yè)對(duì)陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)并不十分了解,通常認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)化陶瓷原料必定會(huì)成本成倍增加,在原料市場(chǎng)上失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);陶瓷生產(chǎn)企業(yè)也認(rèn)為使用陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化原料會(huì)增加成倍開(kāi)支從而降低利潤(rùn),但事實(shí)上并非如此。
陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化有如下優(yōu)勢(shì):
1)原料標(biāo)準(zhǔn)化使得生產(chǎn)各環(huán)節(jié)明確分工,對(duì)與陶瓷生產(chǎn)廠家而言,相當(dāng)于將生產(chǎn)中產(chǎn)品配方和工藝參數(shù)調(diào)整的相關(guān)工作外包給了原料供應(yīng)商,生產(chǎn)商從此不需要大量的技術(shù)人員去研制配方,無(wú)需擔(dān)心產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性問(wèn)題;對(duì)陶瓷原料供應(yīng)商而言,性能穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)化原料可以有效穩(wěn)定客戶(hù),此外,經(jīng)深加工的標(biāo)準(zhǔn)化原料會(huì)有更廣的應(yīng)用范圍,如超白高嶺土是造紙的優(yōu)質(zhì)填充料,可以替代鈦白粉使用。
2)陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)可以最大限度的綜合利用資源,原料廠可以將原料精細(xì)分級(jí),將分級(jí)后的原料用于各種不同的用途,超細(xì)、超白高嶺土銷(xiāo)售給涂料生產(chǎn)廠替代鈦白粉,分級(jí)后礦渣用于制造耐火磚,磁選后的含鐵物質(zhì)用于冶煉等,各級(jí)產(chǎn)品做到物盡其用。
3)陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化有利于節(jié)能減排,對(duì)陶瓷企業(yè)而言,節(jié)能就是節(jié)約成本。陶瓷產(chǎn)品制備過(guò)程中的能耗成本是生產(chǎn)成本的主要部分,標(biāo)準(zhǔn)化原料可以有效地控制原料的煅燒溫度波動(dòng)在50℃的一個(gè)小區(qū)間范圍內(nèi),可避免煅燒溫度設(shè)置過(guò)高而產(chǎn)生多余的能耗。
4)從陶瓷行業(yè)整體角度來(lái)分析,原料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)有利于原料生產(chǎn)技術(shù)裝備迅速提高,從而利于原料質(zhì)量的提高及高品位原料配方的開(kāi)發(fā)利用,促使陶瓷行業(yè)走規(guī)?;⒓s化的綠色發(fā)展之路。
陶瓷原料生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有礦區(qū)原料的特點(diǎn)及所生產(chǎn)產(chǎn)品要求到達(dá)的理化性能指標(biāo)進(jìn)行設(shè)備的購(gòu)置。如礦區(qū)的高嶺土本身含鐵量不高,且多數(shù)鐵主要以膠狀褐鐵礦的形式存在,并處于高度分散狀態(tài),則選用高梯度磁性設(shè)備制備白度在95%以上的超白高嶺土產(chǎn)品可能很難成功,而超導(dǎo)磁性設(shè)備則可以達(dá)到要求。
對(duì)于原料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)燒結(jié)溫度穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)化陶瓷原料,則可配置能量色譜儀,利用該儀器可以快速分析原料的各金屬元素含量,從而判斷原料煅燒溫度的精確范圍。如企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)粒度有嚴(yán)格要求,則激光粒度分布儀器能快速對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。現(xiàn)代化的儀器設(shè)備是企業(yè)實(shí)現(xiàn)原料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的必備條件,根據(jù)實(shí)際需求及具體情況購(gòu)置檢測(cè)設(shè)備,即可節(jié)約經(jīng)費(fèi)開(kāi)支,又可保證標(biāo)準(zhǔn)化原料質(zhì)量穩(wěn)定,贏得客戶(hù)信賴(lài)。
對(duì)于一般中小企業(yè)來(lái)說(shuō),企業(yè)本身很少會(huì)去開(kāi)發(fā)行業(yè)新技術(shù)、研發(fā)新產(chǎn)品,企業(yè)引進(jìn)技術(shù)人才的費(fèi)用及有關(guān)項(xiàng)目研發(fā)成本相對(duì)較高,加之技術(shù)人員在中小企業(yè)的流動(dòng)性會(huì)相對(duì)較大,項(xiàng)目研發(fā)的連續(xù)性及成功完成的可能性受到質(zhì)疑。因此技術(shù)力量不足,也是制約大多中小企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)原料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一,其行之有效的解決方法是企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與高校合作,充分利用高校的人才技術(shù)資源解決企業(yè)自身的技術(shù)難題。
企業(yè)與高校合作有以下優(yōu)勢(shì):
1)企業(yè)只需投入較少的資金,便可在高校建立企業(yè)自己的技術(shù)研發(fā)平臺(tái),有高素質(zhì)技術(shù)人才為之服務(wù),相對(duì)于企業(yè)引進(jìn)人才而言,省之又省;此外,企業(yè)與高校合作后,可間接的利用高校昂貴的研發(fā)及檢測(cè)設(shè)備,這些為企業(yè)節(jié)省不少成本投入。
2)高校在與企業(yè)合作過(guò)程中,會(huì)為企業(yè)提出一些建設(shè)性的建議,一些有創(chuàng)意的創(chuàng)新點(diǎn);可以聯(lián)合申報(bào)各級(jí)各類(lèi)項(xiàng)目,即可以促進(jìn)企業(yè)技術(shù)的提升,也可獲得政府的資金資助。對(duì)企業(yè)而言,通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收的產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,為企業(yè)拓展市場(chǎng)、提高企業(yè)知名度具有很好的作用。
3)企業(yè)與高校合作,有利于企業(yè)產(chǎn)品向縱深方向發(fā)展,為企業(yè)不斷開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的新產(chǎn)品。
目前,一些陶瓷強(qiáng)國(guó)如西班牙、意大利、美國(guó)、日本等國(guó)家,都已實(shí)現(xiàn)了原料的標(biāo)準(zhǔn)化,原料的標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)是一種正常的企業(yè)意識(shí),使用標(biāo)準(zhǔn)化材料進(jìn)行生產(chǎn)也是企業(yè)的一種正常行為,非標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是不可想象,在使用標(biāo)準(zhǔn)化材料前提下,企業(yè)生產(chǎn)有穩(wěn)定的基礎(chǔ),技術(shù)主要集中在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上,所以通常國(guó)外企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量是很穩(wěn)定的,沒(méi)有國(guó)內(nèi)工廠質(zhì)量經(jīng)常波動(dòng)的問(wèn)題。筆者曾參觀日本陶瓷企業(yè),包括礦山的開(kāi)采、標(biāo)準(zhǔn)化原料工廠和陶瓷生產(chǎn)工廠,其做法與我們國(guó)內(nèi)有很大不同。礦山開(kāi)采是有序而且分類(lèi)的,基本上開(kāi)采出來(lái)的材料都被利用,在礦山就按不同類(lèi)別品種進(jìn)行均化處理堆放,不同品質(zhì)材料價(jià)格不同,而且在開(kāi)采過(guò)程中做好防護(hù)措施,少量廢棄余料回填,然后對(duì)開(kāi)采地及時(shí)進(jìn)行復(fù)綠,有效地防止水土流失以及恢復(fù)環(huán)境減少對(duì)環(huán)境的破壞。在原料加工廠,所有原料也是分類(lèi)堆放,根據(jù)各種原料的檢測(cè)結(jié)果,按不同類(lèi)別材料的出廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配合均化。每個(gè)材料的均化都有嚴(yán)格的步驟過(guò)程,保證出廠原料符合所要求的標(biāo)準(zhǔn),原料生產(chǎn)廠家在使用時(shí)無(wú)需因原料質(zhì)量波動(dòng)而修改配方。所以陶瓷生產(chǎn)廠家研發(fā)確定配方后基本都會(huì)穩(wěn)定使用,除非換配方或材料,否則就是長(zhǎng)期使用該配方,技術(shù)人員有更多的時(shí)間去研究開(kāi)發(fā)新配方新產(chǎn)品。
原料的標(biāo)準(zhǔn)化可使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)分工明確,把原料加工部分分散的資金集中使用,使原料加工的技術(shù)裝備水平迅速提高,這樣不僅有利于提高原料的質(zhì)量,也有利于推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
實(shí)現(xiàn)原料的標(biāo)準(zhǔn)化的前提要有據(jù)可依。因此各原料生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)原料的產(chǎn)地、性能特點(diǎn)及應(yīng)用情況,確定各種原料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),即確定其化學(xué)組成、礦物組成、粒度分布等一系列理化性能指標(biāo)的相關(guān)參數(shù)范圍。根據(jù)產(chǎn)品種類(lèi)、制品性能、產(chǎn)品質(zhì)量檔次、生產(chǎn)工藝裝備水平等制定一些列陶瓷原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),使原料的標(biāo)準(zhǔn)化有一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)。
原料標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程就是利用各種選礦方法對(duì)陶瓷原料進(jìn)行一些列的洗選加工,使其性能指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,以及如何確定最合適的標(biāo)準(zhǔn)范圍。
原料的標(biāo)準(zhǔn)化給陶瓷行業(yè)帶來(lái)的促進(jìn)作用將是巨大的,既是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的出發(fā)點(diǎn),又是產(chǎn)業(yè)崛起的著力點(diǎn)。原料的標(biāo)準(zhǔn)化將使陶瓷行業(yè)走規(guī)模化、集約化發(fā)展的道路,將使我國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)徹底摘掉“高能耗、高成本、高污染”的帽子。只有我們整個(gè)行業(yè)去努力,去付出,去實(shí)實(shí)在在地付諸行動(dòng),共同創(chuàng)造“陶瓷大國(guó)”一躍而成為“陶瓷強(qiáng)國(guó)”的局面,實(shí)現(xiàn)陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化與資源環(huán)境的保護(hù)的目標(biāo)就不會(huì)太遠(yuǎn)。
1 高力明.談?wù)勎覈?guó)陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化和坯釉料商品化中的幾個(gè)問(wèn)題[J].全國(guó)性科技核心期刊——陶瓷,1992(5):13~18
2 馮柳,陳志偉.陶瓷原料分析方法研究進(jìn)展[J].中國(guó)陶瓷,2008(11):14~16,31
3 GB/T 14563-2008.高嶺土及其試驗(yàn)方法[s]
4 GB/T 15342-1994.滑石粉[s]
5 JC/T 535-2007.硅灰石[s]
6 JC/T 859-2000.長(zhǎng)石[s]
7 JC/T 929-2003.葉蠟石[s]
8 QB/T 1635-1992.日用陶瓷用高嶺土[s]