羅源縣石材廢棄料在仿古磚坯體配方上的應用

蘇金楚

摘 要：福州市羅源縣每年因加工石板材而產生大量的石材廢棄料，嚴重污染了環境。該文通過大量的實驗，利用當地石材廢棄料以及周邊50 km范圍內的原料，用來調制低吸水率、低溫速燒的高檔仿古磚坯體的配方，做到綠色環保，合理開發利用，變廢為寶。

關鍵詞：石材廢棄料 仿古磚 配方

中圖分類號：X75 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（a）-0067-02

福州市羅源縣是個石板材加工基地，石材加工廠眾多，每年產生大量的石材廢棄料，既占用林地等空間又難以風化而污染土壤。在堆積廢料場地附近建立小石子和石砂加工廠是開放空間，生產時不僅噪聲大、揚塵大，而且廢石材利用率和經濟價值較低。若將其引入到墻地磚生產配方中是一種新的選擇，可以在封閉的廠房內集中處理廢料，這樣就可以做到綠色環保的利用石材廢料。

1 單料測試與分析

將所獲得的石材廢棄料及周邊50 km內的原料逐一測試工藝性能。測試的簡要流程：備料、球磨、烘干、制粉、化學分析、打餅、烘干、燒成。測試的條件：電輥窯最高環溫1 150 ℃、燒成時間45 min。分析后選擇可用原料的化學成分如表1所示。

分析：S01～S03為花崗巖廢石料，屬瘠性料無干燥抗折強度，在環溫1 150 ℃燒成后呈熔融狀態，成分中的K、Na、Ca、Mg在坯體配方中的作為助溶劑，Ca有助于生成針狀莫來石晶體，Mg有助于生成坯釉中間層，可代替配方中長石組份。Y04是葉臘石與石英混合體，干燥抗折強度低，有助于降低干燥收縮以及提高燒成溫度，可為調整坯體干燥收縮。T05～T08屬花崗巖風化土，是高嶺土、長石砂及石英砂的混合體，干燥抗折強度稍低，K、Na含量影響燒結溫度。T09、T10屬花崗巖風化沉積土，是高嶺土、石英砂混少量長石砂，干燥抗折強度較高。T11、T12屬花崗巖風化土夾雜草木陳腐形成的黑泥，是高嶺土混合少量的石英砂、長石砂，干燥抗折強度高，可為調整坯體干燥抗折強度。K14、K15為礦化劑，調整配方中的Ca、Mg量。

2 配方試制

仿古磚坯體配方是以長石、高嶺土、石英為生料基礎配制，燒制后生成物為長石、莫來石和石英。為了達到仿古磚的各項性能指標，結合單料測試分析的結果，選擇合適的原料進行配料。考慮到原料性能的互補性、配方的穩定性，廢石料、土類均選擇多種原料搭配使用。初步擬定一個基礎配方進行工藝實驗和測試，然后逐步調整，直到其性能滿足要求為止。我們制定仿古磚坯體配方礦物基本構架：廢石料20%～35%、葉臘石5%～8%、土類50%～65%、黑泥適量、礦化劑3%～5%、回收土<3%。配方如表2所示。

測試各配方的理化性能如表3所示。

仿古磚的配方指標是能滿足各工序的工藝要求、燒成后產品的吸水率在0.2%～1%、最高燒成環溫≤1 160 ℃、燒成溫度范圍≥15 ℃，燒成時間≤50 min。那么配方1～3殘渣高不易球磨、白度低、燒成溫度較低易變形，配方4和5基本符合要求。配方6～8吸水率高不符合要求，測試結果最佳配方是4和5，把配方4和配方5在最高環溫分別為1 140 ℃、1 150 ℃、1 160 ℃3個溫度段燒成后，物理性能比對結果如表4所示。

測試結果判定配方4～5均可用，但配方5白度、燒成收縮及吸水率比4號穩定，因此最優。

3 結語

通過上述試制實驗，確定配方5為高檔仿古磚坯體的最佳配方。配方5利用當地原料達97%，節省了原料的物流成本；利用石材廢棄料多達25%，利用率相當高；可以低溫速燒，降低生產磚的能耗。因此，可以合理地開發利用福州市羅源縣石材廢棄料及周邊的原料來生產高檔仿古磚。

參考文獻

[1] 張國濤，潘少群，何彩芳，等.淺談仿古磚的設計研發、技術創新及應用[J].山東陶瓷，2012（5）：12-17.

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