抛光砖废料再生记-中国窑炉信息网

　　加强原料配方研究有助提高利用率

　　 “我们很有必要从源头出发，少生产甚至不生产抛光砖。”在上期关于陶瓷废料回收利用的报道中，佛山陶瓷学会秘书长孔海发的这番话，指明了陶瓷废料的未来出路。

　　尽管降低抛光砖产量是减少陶瓷废料产生的良策，但摆在行业面前的事实是———仅抛光砖废渣，全国就约达900万吨/年。

　　还有一个不可忽略的现实：中国是抛光砖消费大国，抛光砖市场占据约占整个市场的1/3，消费结构与产品结构难以短时内改变。

　　如何在短时间内去消化如此庞大的抛光砖废料?

　　———通过改进技术，提高抛光砖废料利用率，让更多废料应用在更广泛的产品生产中。

　　随着中共十八大报告“推出生态文明建设”方针的提出，有力和高效地利用抛光砖废料，对陶瓷行业的绿色生产、转型升级具有更加切实可行的意义。

　　生产轻质砖最理想产品需进一步推广

　　目前在建筑陶瓷领域，抛光砖废渣一般用于生产保温隔热轻质陶瓷砖。由于抛光砖废渣中含有碳化硅等高温发泡杂质，在高温烧成中会产生大量的二氧化碳等气体，这些气体会使陶瓷制品产生发泡，因此抛光砖废渣难以用作普通瓷砖的原料。

　　业内专家指出，从技术处理层面上说，巧妙地利用抛光砖废渣的高温发泡特性，经过坯体的高温发泡过程，生产内部具有大量封闭气孔的陶瓷制品，即保温隔热轻质陶瓷砖，是行业内陶瓷废渣回收利用最理想的方式。

　　正是利用抛光砖废渣的发泡机理，佛山欧神诺陶瓷股份有限公司(以下简称“欧神诺”)、佛山市溶洲建筑陶瓷二厂有限公司(以下简称“溶洲二厂”)成功研制出保温隔热轻质陶瓷砖。

　　“我们对抛光砖废渣的利用率达50%-60%。”欧神诺轻质陶瓷砖研发技术总监卢斌告诉记者。“晶立方”作为抛光砖废渣回收利用的代表作品，其生产工艺与传统瓷砖生产工艺无异。“原料拥有足够的颗粒细度是生产晶立方的关键，细度不够的话，产品容易出现较大的溶洞，所以在处理废渣时要做好原料的均化和磁化，保持好浆体的悬浮性。”

　　鉴于保温隔热轻质陶瓷砖的产品结构和物理性质不同于传统瓷砖，因此要重新设定其烧成曲线，延长保、升温阶段，且要求控制过程足够缓慢(保温隔热轻质陶瓷砖的烧成温度一般为1180℃，烧成时间为40-50min)。另外，该产品经抛光后，需要使用特制的防污剂进行防污处理。

　　溶洲二厂董事长助理罗淑芬认为，保温隔热轻质陶瓷砖具有质量轻、导热系数低、吸水率低、保温隔热效果明显等优异性能，完全可与传统的外墙砖相媲美。

　　虽然以溶洲二厂和欧神诺为代表的企业在保温隔热轻质陶瓷砖研发技术方面已趋向成熟，而且其低碳环保的理念也得到了行业认可，但是目前保温隔热轻质陶瓷砖在应用普及上的局限性仍比较大，“这种产品的应用成本高、应用范围也相对狭窄。”孔海发道出了保温隔热轻质陶瓷砖市场推广的无奈。

　　孔海发认为，目前保温隔热轻质陶瓷砖使用的场合较窄，铺贴难度较高。鉴于“轻”的特性，该产品不能作为地板砖，也较少用作内墙砖，而用于外墙也受到较大局限，用水泥铺贴该产品容易剥落，若用干挂，成本较高，消费者会“吃不消”。

　　“要考虑到市场的接受程度，只有大众广泛接受瓷砖利用抛光砖废渣生产的观念，这才是对废渣处理最理想的方式。”广东宏宇陶瓷有限公司(以下简称“宏宇”)市场总监王勇说。

　　卢斌表示，未来晶立方将朝着不燃、吸音、吸湿等功能深入研究。不过，有专家认为，吸音和吸湿固然是保温隔热轻质陶瓷砖的发展方向，但要达到这些功能，其前提是产品内部的微孔不再是密闭的，开孔和闭孔会形成矛盾，这会增加研发难度。

　　无疑，这对如何利用抛光砖废渣又是一个新的挑战。

　　提高废料利用率从调整配方做起

　　抛光砖废渣除了用于生产保温隔热轻质陶瓷砖之外，还可以通过分段收集或分离技术将碳化硅等高温发泡物质从抛光砖废渣中分离出来，以解决抛光砖废渣高温发泡问题，提高瓷砖性能。

　　这样处理后的抛光砖废渣，即使残存少量高温发泡物质，但足够可以与烧成废瓷等陶瓷废料一起用于普通墙地砖的生产。

　　宏宇釉面砖生产厂长余国明认为抛光砖废渣经过分段回收、分离等技术处理后，是一种优质的陶瓷原料。据了解，目前宏宇的瓷片对抛光砖废料的利用率已达50%，自生的抛光砖废料等陶瓷固体回收物，基本可自行消化，除了应用生产内墙釉面砖外，还可以生产广场砖。

　　生产普通瓷砖(墙地砖)时，抛光砖废料用量的多少直接影响其成本，并对经济效益与资源回收利用方面产生重要影响。

　　不过，华南理工大学教授曾令可指出，抛光废料用量过多，瓷砖在烧成过程中非常容易产生过量变形，甚至因烧成温度控制不好极易产生过烧而出现局部变灰或变黑的现象，“因此，通过分析限制抛光砖废料用量的主要因素，探索提高抛光废料用量的方法是非常必要的。”

　　据了解，抛光砖废料中高温黏度小，起助熔作用的碱金属、碱土金属氧化物(Na2O、K2O、CaO、MgO等)的含量相对常规同类型砖较高，高温下形成的玻璃相黏度小，在分离或分段处理时残存的碳化硅等高温发泡物质产生的气体膨胀阻力减小，引起气孔异常长大，最终降低的制品的力学性能。

　　原料配方和烧成制度是影响瓷砖性能的主要因素，因而提高抛光砖废料用量方法应从这两方面考虑。“经过研究，原料配方无疑是对瓷砖影响最大的因素，但如何调节原料配方以提高抛光砖废料用量却是一个较大的难题。”曾令可说。

　　最终决定陶瓷砖性能的因素是气孔结构和晶相组成，高温烧成中所形成的玻璃相的黏度和表面张力对气孔结构和气孔大小的形成有很大的影响。原料配方组分也基本决定晶相的组成，因此可通过分析配方及原料中各氧化物的比例，辅以适当烧成温度来寻找提高抛光砖废料用量的方法。

　　曾令可解释，由原料的性能及其对坯体烧成的影响可知，SiO2和Al2O3可提高高温玻璃相黏度和表面张力，而CaO、MgO、Na2O、K2O和Li2O等会大幅度降低玻璃相黏度和表面张力，因此在配方设计中适当提高配方中的SiO2、Al2O3的含量和降低CaO、MgO、Na2O、K2O和Li2O的含量，都可达到提高抛光砖废料用量的效果。但是在抛光砖废料中CaO、MgO、K2O和Na2O的含量较高，提高抛光砖废渣用量的同时就会相应提高这些氧化物的含量，因而可通过提高配方中SiO2、Al2O3的含量来解决。实验证明，Al2O3的加入不仅能提高高温玻璃相的黏度、减小气孔膨胀、提高坯体的烧结温度范围，而且能促使高强度莫来石相的产生，改善砖体性能。Al2O3虽然可通过球土或高岭土或直接添加氧化铝粉来引入。

　　链接：

　　抛光砖烧成废瓷

　　抛光砖生产中产生废料的主要原因是分层或夹层。分层是大规格抛光砖在成型过程中最常见和最严重的砖坯缺陷之一。造成这种缺陷的主要原因有压机参数设置、模具结构、粉料工艺性能不好等因素，其中排气不畅及脱模是造成砖坯分层的最基本原因。

　　大规格抛光砖生产中产生废料的另一原因是变形。一是配方不合理，烧成温度偏低，烧成范围窄;二是烧成制度不合理，片面追求“低温快烧”，反应不完全，烧成不均一的结果。在配方、烧成制度等都不变的情况下，在线抛光(即砖从窑炉出来后不下线就直接抛光)则容易产生抛光后变形，而离线(即烧成后)放一段时间再抛光则不容易产生变形。此外，抛光机设置不合理，如不对称抛光，抛光硬件状况波动，抛光速度不稳定，抛光时切削量差异，及工人技术和素质影响也是造成抛光砖抛光后变形的重要因素。

　　抛光砖废渣

　　抛光砖废渣是指瓷质砖及厚釉砖等经刮平定厚、研磨抛光及磨边倒角等一些列深加工后，产生的大量砖屑。

　　抛光砖废渣的提取

　　抛光砖生产过程中所形成的磨屑、磨粒、砖屑等微粒很难沉淀，通常须向瓷质砖抛光污水中加入适宜的絮凝剂，促使其絮凝成为大颗粒，从而加快其沉降速度，缩短瓷质砖抛光污水的处理时间及最大限度地减少瓷质砖抛光污水中的悬浮物含量。

　　瓷质砖抛光污水絮凝沉降净化处理时，最有效的方法是无机絮凝剂(如硫酸铝和硫酸铁等)和有机高分子絮凝剂(如水解丙烯酰胺、磺化聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺和聚乙烯吡啶盐等)的组合使用。其具体操作过程是：先向瓷质砖抛光污水中加入无机絮凝剂，经水合作用后形成金属氢氧化物离子，这些氢氧化物离子具有特别强的吸附作用，他们能迅速吸附瓷质抛光污水中的悬浮物形成凝聚离子，这些凝聚离子之间又通过相互碰撞而成絮块。此时，若向瓷质砖抛光污水中加入有机高分子絮凝剂，这些絮块将直接同有机高分子絮凝剂碰撞形成大絮块，这些大絮块在沉降的过程中，又会捕捉到新的凝聚粒子，通过碰撞后成为结构紧密的大絮块(通常其尺寸可达几毫米)。