陶瓷生产废弃物及其利用

陶瓷生产废弃物及其利用

王同言

(唐山北方瓷都陶瓷集团有限责任公司河北 唐山063020)

摘要笔者介绍了陶瓷生产中废弃物的种类、来源以及陶瓷废弃物的利用途径，对陶瓷企业节能减排以及陶瓷废弃物的利用具有一定的指导作用。

关键词陶瓷废弃物种类来源利用途径

作者简介：*王同言(1963-)，本科，高级工程师，主要从事陶瓷生产技术管理工作。

中图分类号：TQ174文献标识码：B

前言

三十多年来，我国陶瓷行业得到快速发展，产量不断增长，成为世界上最大的陶瓷生产国和出口国。但我们应清醒地看到，我国陶瓷行业的发展，是以拼产量，拼资金、拼资源、拼设备，拼人力，行业扩张性发展的结果。一方面消耗掉大量的资源、能源；另一方面过度的扩张生产又产生了大量的废弃物，污染了环境，占用了土地，影响了人们的生活。有关资料显示，每年陶瓷行业产生的陶瓷固体废弃物就有1300多万t。有的地方废瓷堆积如山，乱占土地，污染了环境；有的地方陶瓷废泥、废渣、废水到处倾倒，污染了农田和水源。十八大报告提出，建设生态文明社会，打造美丽中国。我们既要金山银山，更要青山碧水蓝天。为适应新形势的要求，陶瓷行业加强废弃物的研究与利用，变废为宝，尤为重要。笔者就陶瓷行业废弃物的来源、种类以及利用途径进行了分析探讨。

1陶瓷废弃物的种类

1.1固体废弃物

陶瓷生产中的废弃物以固体废弃物为主，产生量很大，有废泥、废坯、废釉、废石膏模型、废瓷、废砖、废匣钵窑具等。

1.2液体废弃物

陶瓷生产中的液体废弃物包括废水、废泥浆、废釉浆等。

1.3气体废弃物

陶瓷生产中的气体废弃物是指生产中产生的废烟气、废热气等。

2陶瓷废弃物来源

陶瓷废弃物是指陶瓷产品生产过程中，原料、成形、干燥、施釉、搬运、烧成、贮存等诸多工序产生的废料、废品、废水等。陶瓷生产是一个复杂的过程，是水、火、土的相融的过程。在生产过程中需消耗大量的天然矿物原料和化工原料，消耗大量的水、燃料以及大量的辅助材料。其所使用的原材料多、生产工序多，产品缺陷多，产品缺陷只有在烧成后才能体现出来。而且，其为高温烧成，在烧成过程中发生一系列物理化学变化，生产中产品因开裂等会产生大量的废品，即产生大量的废瓷、废砖。同时伴随着大量废水、废气的产生和排放。

2.1废水

陶瓷生产过程中消耗大量的新鲜水,如模型制作中刷桶水、成形半成品刷坯水、各工序的冲地、清洗工器具用水、瓷砖生产中抛光用水、坐便器排污功能检测用水等，这些水经过使用后变成废水。

2.2废泥

陶瓷生产过程中由于模型质量问题漏浆到地面、地摊水箱削口、注浆圈碗余泥、成形当日坍活或有质量问题的湿坯等。

2.3废坯

陶瓷生产过程中成形中半成品开裂、干燥后的裂坯、验坯工序等不符合质量标准要求的半成品，各工序因操作中不慎或搬运中的破损等引起的废干坯(包括上釉的和不带釉的)。

2.4废瓷

陶瓷生产过程中由于高温烧成，内部发生一系列物理化学变化，体积明显收缩，不可避免有一些废品产生(有一定的废品率)。成品因惊裂、裂纹、鼓包、大斑点、釉粘掉块等不符合合格品质量标准要求；由于搬运或贮存过程中的不慎破损或划釉等造成的缺陷；或者成品在存放过程中，由于管理不善，后期惊裂损坏所致。卫生瓷产品因其体积大、废品率相对较高而成为废瓷的主角。

2.5废砖

陶瓷砖高温烧成过程中，其内部发生一系列物理化学变化，产生一些变形、惊裂、裂纹、鼓包、釉粘等不符合成品质量标准要求的废品，或者生产中因磕碰、掉角、落地损坏所导致的废品。

2.6废石膏模

卫生陶瓷成形生产中由于模型达到寿命期更换下来的废模型，模型制作中不符合质量标准要求的废模型，搬运中磕碰掉块的模型，干燥中惊裂、走形的模型。还有一些定期更换的废石膏板、废模型架托等。

2.7废釉料

陶瓷喷釉生产过程中，不可避免地有釉料沾挂在厨壁上，或沉积在料斗内，清理下来成为废釉料。

2.8废匣钵窑具

陶瓷烧成过程中，匣钵、窑具都是辅助耐火材料支撑物。由于高温烧成，它们也有使用寿命周期，产生变形、开裂等缺陷更换下来成为废品。或者在搬运、装卸过程中由于不慎碰坏等成为废品。

2.9废气

陶瓷生产中窑炉、热风炉、喷雾塔等产生。

3陶瓷废弃物利用途径

3.1固体废弃物利用

3.1.1废泥、废坯、废釉

关于废泥、废坯，杂质较少的经过严格细致的拣选、化浆、除铁、过筛后可直接兑入大生产泥浆中使用。杂质较多的可以用于制作烧成用的本坯垫；对于废釉料，经过严格的拣选、回磨后加入添加剂，然后除铁、过筛，经烧成合格后按比例(不超过20%)兑入大生产釉中使用。对于含杂质较多的废釉，可作为坐便器管道施釉用釉。

3.1.2废瓷(片)

废瓷(片)是陶瓷企业的主要废弃物，每天产生量很大。由于各企业产品合格率的差异，所产生的废瓷量有所不同。目前企业自身消化使用废瓷量有限，配方中加入量也就3%左右。因此企业废瓷堆积如山。大多数废瓷作为垃圾处理掉，不仅耗费大量的人力、物力、财力，而且会污染环境。陶瓷企业需要做的工作，一方面要立足于企业内部，严细各道工序的工艺控制和质量管理，切实提高一次产出合格率，减少废品的产生；另一方面要加强废瓷粉在泥料配方、釉料配方中提高加入比例的研究。据测算，一个年产100万件的卫生瓷企业，泥料配方中废瓷粉加入量每增加1%，则每年可多消耗掉废瓷200多t，增加效益25万元，推广到整个行业，效益可观。从技术角度而言，废瓷在泥浆中加入量增加，可提高泥料的渗透性，缩短吃浆时间，改善坯釉的结合性能，降低烧成温度，降低产品的收缩率。

目前国内一些瓷区和陶瓷企业在废瓷利用方面做了许多工作，取得很好的效果：广东省潮州市枫溪陶瓷研究所联合广东省四通集团公司，成立“潮州绿环陶瓷资源有限公司”，斥巨资开展了废瓷回收利用的专项研究。他们把废瓷磨细后按比例与粘性料混合生产瓷泥，进行瓷泥制成陶瓷制品的试验，废瓷利用率可高达30%～40%，这种瓷泥在成形时收缩率低，成品的热稳定性、硬度比一般的瓷泥要好；佛山市溶洲建筑陶瓷二厂的建筑陶瓷废料综合回收利用项目，坯料中废瓷(片)的掺入量达到了60%，大幅度降低生产成本。以上企业对陶瓷生产垃圾减量化、资源化无害处理，发展循环经济，取得显著的经济效益和社会效益，有利于陶瓷产业可持续健康发展。

目前国内有的陶瓷企业利用废瓷(片)来生产釉料。方法是将废瓷片先用轮碾机粗碎后再入球磨机，将其粉磨通过150目或200目筛，制成瓷粉再配料。景德镇陶瓷学院的徐乃平等[1]研究，在日用陶瓷釉料中，废瓷粉的最佳加入量为40%～50%，最多可到60%，研制出的釉料配方，可改善日用陶瓷釉的性质，提高釉面质量。实践经验表明，釉料中引入一定量的废瓷粉，能取代部分长石、烧粘土或氧化铝，不仅能变废为宝，降低釉料成本，而且还可减少釉面针孔、釉泡等缺陷，提高釉面的光泽度、白度和硬度。废瓷粉还可以与其他粘结剂等原料相结合，用来生产机制免烧广场砖、透水砖以及道路用砖等新型建筑材料。

3.1.3废石膏模型

废石膏模型是陶瓷生产的另一种主要的垃圾废弃物，在卫生陶瓷和日用陶瓷生产中，产出量很大。目前利用途径主要是水泥厂作为部分原料使用，但用量有限。扩大应用领域是今后要研究的课题。有资料报道，废石膏可以再生利用。方法是将废石膏模在水中浸泡，清除坯泥，溶解模具中所析出的硫酸盐，加入某种活性剂，经过干燥、粉碎、加热、煅烧等工序，提高其活性，制得再生石膏。将再生石膏与新石膏按7∶3比例配合，可制做质量较好的模具。也可以用再生石膏制做陶瓷生产中非吃浆用的小件或辅助件，如石膏架托、石膏板等，达到物尽其用的目的。

3.1.4废匣钵与废窑具

对于废匣钵、废窑具等经过高温烧成的废弃物，采用重新粉碎加工的方法，将其粉碎成粒径小于0.5mm颗粒，然后按一定比例与黏土和添加剂配合并压制成形，高温烧成，制成新型的窑具等耐火材料或新型建筑材料。

3.1.5废水的利用

陶瓷行业是耗水较大的行业，各道工序都离不开水。从模型制造、泥釉料生产、成形刷坯以及坐便器的排水功能检测、产品抛光等都会消耗使用大量的新鲜水，同时各工序又会排出大量的废水。在当前水资源严重短缺，水价不断上涨情况下，珍惜水资源，节约用水，加强废水的利用显得尤为重要。应加强节水项目的研究以及废水的回收及二次循环利用。对于各工序产生的废水，根据废水的种类和性质分别建造回收系统、污水处理系统以及二次循环水供水系统，废水处理后能达到不同使用和排放要求，能用废水的地方全部使用上废水(比如绿化用水、卫生冲地用水、刷坯用水等)，这样可大幅度减少企业新鲜水的使用和水费的支出。 夹江瓷业将瓷砖抛光线上的废液先化学处理沉淀后，将水和淤泥分离。淤泥在压滤机中经过滤压，可得到现成的陶瓷坯料或釉料；而滤过的水，再次循环到抛光线上，做为抛光用水。

3.1.6废气的利用

窑炉烧成中产生的废烟气、废热气，可直接抽走用于干燥石膏模型，或者经换热器处理后用于成形干燥坯体，还可以经水管换热后作为洗浴用水。

4结语

陶瓷废弃物不是废物，而是一种资源，完全可以回收利用。不能简单地将其一埋了之、一排了之，不仅污染环境，同时也是对资源的浪费。随着科技的发展，陶瓷废弃物的利用途径还有很多，今后应加强这方面的研究。同时政府也要在政策、资金等方面给予大力支持。

陶瓷企业应牢固树立科学发展观，加强创新工作，加强质量管理，降低不良品损失，减少废弃物的排放，做好节能减排以及清洁生产工作，使企业向环保、绿色、节能、高效方向发展；大力发展循环经济，促进陶瓷行业可持续健康发展。保护资源，保护环境，造福于人类，造福于社会，提高经济效益和社会效益。

参考文献

1徐乃平，等.废瓷粉在日用陶瓷釉中的应用.中国陶瓷，1998(8):4～6