工业废料生产建筑卫生陶瓷的技术研究
互联网 10-04-01 阅读数:
2、高炉矿渣
高炉矿渣的主要成分有二氧化硅,氧化铝,氧化钙、氧化镁等。其化学成分还根据钢铁冶炼类型不同而有差别。如属特定的高炉矿渣,其化学成分应该是稳定的。高炉矿渣种类有:粒状矿渣、粉碎矿渣、膨胀矿渣及矿渣棉。目前可用于陶瓷面砖坯料生产的以粒状矿渣与粉碎矿渣为主。近年来,西方有的陶瓷企业利用炼钢粉尘研制开发黑褐色釉料,可以用于建筑卫生陶瓷制品的釉色装饰,并取得多项专利,给我们很大启发。
经破碎后的碎矿渣呈晶体形状,属于结构稳定的形状,其化学成分也相对稳定。晶体矿渣由硅酸盐及少量氧化物、硫化物组成,由于他们中氧化铜、二氧化硅、氧化镁、氧化铝含量不同,又分为以下几种主要的硅酸盐。钙的硅铝酸盐:由二氧化硅、氧化铝、二氧化钙组成,称之为钙黄长石;含两个二氧化硅、氧化铝、氧化钙,称为钙长石。
氧化钙和氧化镁的硅酸盐:两份二氧化硅、三份氧化钙、氧化镁,称为镁黄长石;两份二氧化硅、三份氧化钙、氧化镁称为镁硅钙石。
钙的硅酸盐:二氧化硅、两份氧化钙称作二钙硅酸盐;两份二氧化硅、三份氧化钙称为硅钙石;二氧化硅、氧化钙称为硅灰石。
上述不同的高炉矿渣中,由于不含游离氧化钙,很适于用作瓷砖坯料。矿渣化学成分比较稳定,来源丰富,原料成本低,很适于配制陶瓷面砖坯料。位于钢铁厂附近的建陶企业有条件适当引入高炉矿渣废料,用作瓷砖配方,也可以开发新型环保型釉料。这样做,除了降低生产成本外,由于采用废料生产产品,还有可能从环保项目中获得奖励资金,此不赘述。
3、萤石矿渣
萤石的主要化学成分是氟化钙,呈色为白、红、蓝、绿、紫等各种色调的透明岩石。自然界中存在的萤石多数夹杂有氧化硅、碳酸钙、氧化铁和氧化铝。其熔点为1230度,具有较强的助熔作用,是釉料中的助熔剂原料。由萤石开采加工后形成的萤石矿渣,其化学成分为二氧化硅42.76%,氧化铝7.58%,氧化铁1.02%,氧化钙38.97%,氧化镁2.82%,氧化钾1.10%,氧化钠0.44%,五氧化二磷51.69%,三氧化硫0.2%,氧化钛0.12%,氟2.00%,灼减1.36%.从化学组成看,萤石矿渣的主要组成是硅酸钙,所以可以替代硅灰石,用于配制卫生洁具或瓷砖的坯料,也可用作陶瓷釉料的助熔剂材料。
4、粉煤灰
粉煤灰主要来自以煤粉为能源的火力发电厂排出的粉状工业废料,其外观为灰黑色。目前国内各地火力发电厂产生的粉煤灰,由于煤种、煤粉细度、燃烧条件不同,化学成分有所波动,但他们的二氧化硅和氧化铝的含量均在80%以上,由于其无粘结性,可用作瘠性原料,在瓷砖中的应用量可高达坯料配比重量的40-50%.粉煤灰的化学组成如下:二氧化硅51.56%,氧化铝32.36%,氧化铁3.78%,氧化钙5.29%,氧化镁0.89%,氧化钾0.91%,氧化钠0.44%,烧失量为3.38%.
从其化学组成上看,除氧化铁含量高,不宜于生产日用瓷(白瓷、白炻器)外,完全可作为瓷砖坯料。河南禹州建陶厂使用粉煤灰生产地转,取得成功。其地砖坯料配方组成如下:粉煤灰40%-50%,长石20-25%,黑泥8-10%,碱石20-25%,滑石1-3%.制成的地砖产品性能为:吸水率小于1%;抗折强度大于70MPa;瓷砖硬度大于7.由于粉煤灰成分与陶瓷粘土近似,粒度细、烧结性能好,因此可以大量引入坯料中。 我国各类火电厂每年产生的粉煤灰数以千万吨计,目前除应用于瓷砖坯料外,还用作生产混凝土砌块等新型建筑材料。不过从使用量看,用作瓷砖坯料的比例还很小,今后应加大利用的力度。
5、矾矿尾渣
我国是生产金属钒的产量大国,每年形成的矾矿尾渣数量大,为了用作瓷砖坯料已进行了多年的研究工作,将矾矿尾渣与其他陶瓷原料进行计算配比,经原料加工后再进行压制成形或挤压成形,支撑砖坯,经过高温烧成后,即为黑胎瓷砖产品。由于矾矿尾渣生产的瓷砖,烧结性能好,色泽纯正、质地坚硬耐磨,在使用性能及外观上成为与黑色天然花岗岩相比肩的建筑陶瓷装饰材料产品。
目前,有些瓷厂已利用矾矿尾渣开发研制出陶瓷墙地砖产品,由于其独特的外观而受到市场欢迎。
6、陶瓷厂的废料
建筑卫生陶瓷企业在从事正常生产时,都会造成许多种类的工业废料。如用于淘洗原料及冲刷设备排出的废泥水,烧成后的瓷砖、西式瓦、卫生洁具经过产品检验后挑选出的废品,不可再用的匣钵与窑具等等。当前,对于陶瓷厂自身生产的工业废料的综合利用与回收利用的研究,已取得突破性进展,废弃的泥水经回收、拣去杂物、除铁外,又可以添加入陶瓷产品的配料中。
对于废品、废匣与非窑具之类经过高温烧成的废料,则采用重新粉碎加工方法,将其磨碎成粒径在0.5毫米以下,然后按3%的比例添加到瓷砖或西式瓦的配料中。近年来,国外的许多建陶企业都配备了带式回转磨机装置,专门对企业内部产生的肥料进行再加工与回收利用,取得明显的经济效益与社会效益。
国际上许多国家已经将绿色陶瓷制品定位为在生产线上不形成污染的产品。当然绿色制品本身应有益于人类正常生活,这是不言而喻的。让陶瓷企业真正形成无废料排放,实现良性循环的生产体制,已成为许多建陶企业追逐的目标。