固體廢棄物在硅酸鹽工業中的資源化再利用

熊潤林

（柳江縣運通預拌混凝土有限責任公司　廣西　柳江縣　545001）

固體廢棄物在硅酸鹽工業中的資源化再利用

熊潤林

（柳江縣運通預拌混凝土有限責任公司廣西柳江縣545001）

在社會經濟的發展過程中，人類產生了大量的固體廢棄物，將固體廢棄物應用在硅酸鹽工業中可以既可以保護生態環境，又可以實現資源化再利用，對于促進我國的可持續發展具有十分重要的意義。本文基于此對固體廢棄物在水泥工業、陶瓷工業以及玻璃工業中的資源化再利用進行了深入的分析。

硅酸鹽工業；固體廢棄物；資源化再利用

隨著時代的發展和進步，現代工業在迅速發展的過程中產生了大量的固體廢棄物，這些廢棄物的存在給人類的生存環境帶來了十分惡劣的影響，因此如何加強固體廢棄物的資源化再利用以及保護生態環境日益受到世界各個國家的重視。通常情況下而言，固體廢棄物主要是指人類在生產和生活過程中取用目的成分以后所遺棄的固體物質以及泥漿狀的物質。在大量的固體廢棄物中可用于硅酸鹽工業的主要有煤矸石、建筑廢料、粉煤灰、尾礦和工業廢渣等。我們應當采取積極的措施，加強固體廢棄物在硅酸鹽工業中的資源化再利用，這對于促進我國的可持續發展具有十分重要的意義。

1　固體廢棄物在水泥工業中的資源化再利用

水泥工業是硅酸鹽工業的一種，它能夠實現廢棄物的資源化再利用，而且還能夠在很大程度上銷毀有毒有害的危險廢棄物[1]。通常情況下而言，固體廢棄物在水泥工業中的資源化再利用主要表現在固體廢棄物用作水泥原料和固體廢棄物用作水泥燃料兩個方面。

1.1固體廢棄物用作水泥原料

目前，我國固體廢棄物用作水泥原料的項目已經發展成熟，粉煤灰、礦渣以及煤矸石等都能夠用作水泥的原料實現資源化的再利用。山東省的某水泥公司將粉煤灰用作水泥混合材料，將煤矸石代替黏土，使用硫酸渣代替鐵粉，使得水泥的性能得到了很大幅度的提升，而且還節約成本高達503萬元，每段水泥的成本降低6.5元，實現了經濟效益惡化生態效益的雙贏。另外，廣州的某公司充分利用下水道中的污泥以及城市的焚燒垃圾生產出了高強度的水泥，這對于保護脆弱的生態環境具有十分重要的幫助。總而言之，固體廢棄物用作水泥原料可以實現固體廢棄物的資源化再利用。

1.2固體廢棄物用作水泥燃料

通常情況下而言，廢油、活性炭污泥、廢輪胎、廢塑料以及廢橡膠等固體廢棄物可以用作水泥的燃料來實現資源化再利用[2]。國外的某些公司使用廢輪胎、廢塑料以及廢橡膠作為水泥燃料代替了傳統的煤粉。我國國內固體廢棄物用作水泥燃料的相關項目還處于起步階段，但是已經成功開展了利用污泥等廢棄物制作水泥燃料的工業性實驗，并取得了良好的結果。另外，將固體廢棄物用作水泥燃料在節約不可再生能源的同時，還能減少燃煤所產生的二氧化硫以及二氧化氮等有害氣體的排放，既提高了經濟效益，又保護了生態環境。

2　固體廢棄物在陶瓷工業中的資源化再利用

在陶瓷工業中經常實用的固體廢棄物主要有煤矸石、粉煤灰以及工業廢渣等，通過這些固體廢棄物的應用，可以生產出建筑陶瓷、多孔陶瓷以及高性能陶瓷等很多種類的陶瓷。

2.1粉煤灰在陶瓷工業中的資源化再利用

國外的研究人員利用廢瓷粉、廢玻璃粉、廢粘土和粉煤灰等固體廢棄物研制出了一種再生陶瓷[3]。我國國內關于粉煤灰在陶瓷工業中的資源化再利用的研究也取得了一定的突破。①我國將粉煤灰作為主要原料，同時采用粘土和低溫沙作為輔助原料，研制出了全瓷建筑裝飾面磚。②我國利用粉煤灰和珍珠巖等作為主要原料，利用燒結工藝生產出了輕質多孔的陶瓷。為了進一步加強粉煤灰在陶瓷工業中的資源化再利用，國外正在研究一種利用粉煤灰做原料生產而成的粉煤灰泡沫陶瓷，這種陶瓷的研制成功，標志著粉煤灰在陶瓷工業中的資源化再利用進入更高水平。

2.2煤矸石在陶瓷工業中的資源化再利用

煤矸石自身呈現出特殊的層狀結構，而且還含有大量的碳。煤矸石幾乎不需要添加任何的其他物質便可以在高溫的環境中制成陶瓷，而且這種陶瓷的強度很高。我國對煤矸石在陶瓷工業中的資源化再利用的相關研究取得了不小的突破，我國以煤矸石作為主要的原料，并通過碳熱還原氮化工藝合成得到了柱狀晶陶瓷基復合材料，另外，通過半工業化的實驗表明，這種陶瓷的維氏硬度和斷裂韌性都非常高。因此，煤矸石在陶瓷工業中的資源化再利用有著非常廣闊的應用前景。

3　固體廢棄物在玻璃工業中的資源化再利用

固體廢棄物在玻璃工業中的資源化再利用主要表現在粉煤灰、煤矸石以及玻璃廢渣等在玻璃工業中的資源化再利用。

3.1粉煤灰在玻璃工業中的資源化再利用

由于粉煤灰中的氧化鐵含量非常高，因此使用粉煤灰作原料的玻璃一般都有顏色[4]。通常情況下而言，使用粉煤灰可以制成泡沫玻璃以及玻璃飾面材料等。①利用粉煤灰、尾砂以及高嶺土等作為原料，可以制作黑色的工藝玻璃制品，這樣可以有效取代原有的石英砂以及長石等原料。②使用粉煤灰和碎玻璃可以制成粉煤灰泡沫玻璃，這種玻璃具有良好的保溫和防水性能。

3.2煤矸石在玻璃工業中的資源化再利用

煤矸石自身含有不同劑量的可燃成分，因此使用煤矸石進行玻璃生產可以在一定程度上降低能耗。另外，煤矸石的可燃成分在燃燒的過程中會產生一定的氣體，因此非常有利于玻璃的發泡，在氧氣缺乏的環境里能夠裂解出一定量的石墨，從而有效降低玻璃液表面的張力，促進了泡沫的穩定。通常情況下而言，利用煤矸石和啤酒瓶的玻璃粉可以生產出具有吸聲功能且不易老化的泡沫玻璃。

3.3璃廢渣在玻璃工業中的資源化再利用

璃廢渣在玻璃工業中的資源化再利用主要體現在制作微晶玻璃等方面，同時璃廢渣在玻璃工業中的資源化再利用也體現在玻璃制品的研究方面。具體來看，高爐渣中含有90%以上的玻璃相，因此高爐渣對于玻璃熔制來說是非常有利的。在高爐渣用于玻璃熔制方面國外的一些發達國家做得非常出色。比如，美國在熔制琥珀色瓶罐玻璃的過程中，加入了11%左右的高爐渣，這些高爐渣都是精制的，結果，產品的合格率從86.5%提升到了93.4%。再比如，美國在浮法平板玻璃的相關材料中加入了一定量的高爐渣以后，使得玻璃的熔化速度大大提升，在此過程中節約能源高達20%左右。相比較而言，我國的高爐渣研究起步比較晚，因此在高爐渣的應用當面取得的突破比較少，但是毫無疑問的是，玻璃廢渣在玻璃工業中的資源化再利用有非常廣闊的發展前景。

3.4尾礦在玻璃工業中的資源化再利用

尾礦在玻璃工業中的資源化再利用主要體現在利用尾礦來制作飾面玻璃。我國東北大學的相關研究人員使用鐵尾礦和鉬尾礦制作黑色玻璃材料，并取得了良好的效果。具體來看，使用鐵尾礦來制作黑色玻璃材料時具體的摻入量為50%左右，此時即可得到材質較好的黑色玻璃材料。使用鉬尾礦來制作黑色玻璃的時候發現，玻璃的具體強度隨著鉬尾礦使用量的增加而增加，當鉬尾礦的含量超過80%的時候，玻璃的粘度最大，非常難于成型，此時制作而成的玻璃是非晶態玻璃。同濟大學的相關研究人員通過利用高鋇銅尾礦、鐵礦尾砂以及高鋁鐵硫銅礦尾礦等成功制作了飾面玻璃。尾礦制作飾面玻璃的物理性能如表1所示。

4　結束語

綜上所述，隨著時代的發展和進步，大量的固體廢棄物給人類的生存環境帶來了十分惡劣的影響。在大量的固體廢棄物中可用于硅酸鹽工業的主要有煤矸石、建筑廢料、粉煤灰、尾礦和工業廢渣等。因此，我們應當采取積極的措施，加強固體廢棄物在硅酸鹽工業中的資源化再利用，這對于促進我國的可持續發展具有十分重要的意義。

表1　尾礦制作飾面玻璃的物理性能

[1]范衛國.建筑廢棄物資源化管理：域外經驗與中國路徑[J].當代經濟管理，2014，10：92～97.

[2]黃永珍.固體廢棄物在水泥熟料生產中的資源化利用[J].安徽建筑工業學院學報（自然科學版），2011，05：61～67.

[3]張波.固體廢棄物在新型墻體材料中的資源化利用[J].工業安全與環保，2012，06：89～90.

[4]盧超，賈鐵昆，王曉峰，黨信，李建偉.固體廢棄物在綠色建筑砂漿中應用的研究進展[J].廣州化工，2012，13：8～11.

TQ17

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1673-0038（2015）30-0209-02

2015-5-10