陶瓷抛光废渣在多孔陶瓷中的应用研究

废弃陶瓷的研究现状与利用摘要：本文阐述了废弃陶瓷的现状与利用关键词：废弃陶瓷；垃圾；利用；生产中图分类号：s141.8 文献标识码：a 文章编号：一、国内研究现状随着建筑业的发展，建筑业中产生的废弃陶瓷也是相当惊人的，如将陶瓷废弃物收集后进行加工再利用，生产绿色建材混凝土，不仅可以节约天然资源，变废为宝，还可以减轻环境污染，改善生态环境，促进陶瓷工业和社会经济的可持续发展。

这些废弃混凝土的再生利用对于节省资源、保护生态环境具有重要意义。

国内在再生材料方面大多采用废弃混凝土和砌块，与此同时，我国是个陶瓷大国，据估计，废弃陶瓷占日常陶瓷产量的30％，但其处理措施绝大部分采用废弃堆积或掩埋方法，既不环保也不经济，因此，这方面的研究前景无论是从经济效益和环境观点来看，都是可观的。

辽宁省法库县陶瓷城到目前为止陶瓷生产线已达80多条，而每条生产线日产生的废瓷片平均达5吨、废煤渣15吨、废泥浆40吨，每日合计产生工业垃圾4800余吨。

这些垃圾的产生一直没有得到有效的处理和循环利用，垃圾的产生和消除问题，影响和制约了东北瓷都的环境质量和发展空间。

在环境保护越来越受到世人关注的今天，如何将这些废料进行加工处理或再利用，综合利用陶瓷固体废物，变废为宝，研制开发新产品，促进陶瓷等行业的产业结构调整及优化升级，实现陶瓷工业与环境保护协调发展，已成为陶瓷生产厂家和环保部门共同关注的问题。

二、废弃陶瓷的利用现在国内外十分关注对陶瓷废料的再利用。

据英国陶瓷研究协会（ceramic research）的报导，在英国的一些瓷砖工厂一直使用高达40%的再循环废瓷料。

日本许多建陶企业都配备了回转磨机，专门对企业内产生的废料进行再加工与回收利用，节约了大量资源。

在我国内也有了专门处理陶瓷废料的企业，如潮州枫溪陶瓷研究所就投资建成了陶瓷废料处理厂，它把陶瓷垃圾加工后转变成为高质量的瓷泥，每年可回收废瓷2.8t，生产瓷泥近10万t，促进了潮州陶瓷产业的可持续发展。

利用钢渣研制多孔陶瓷滤球
孙钱平;苏贤礼;徐晓虹;吴建锋
【期刊名称】《佛山陶瓷》
【年(卷),期】2005(015)009
【摘要】本文利用炼钢厂钢渣,添加少量的天然矿物原料制备了气孔率58.21%、平均压碎强度18.94MPa的多孔陶瓷滤球.采用现代测试技术XRD、SEM对多孔陶瓷样品进行了相组成分析及显微结构观察.同时分析了用钢渣制作陶瓷滤球的可行性,展望了它的应用前景.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】孙钱平;苏贤礼;徐晓虹;吴建锋
【作者单位】武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TQ17
【相关文献】
1.利用钢渣和矿渣研制免蒸免烧多孔及空心砖 [J], 李美利;王旭
2.利用淤泥研制环保陶瓷滤球 [J], 吴建锋;王东斌;徐晓虹;黄明旭;邓琦
3.利用固体废弃物制备多孔陶瓷滤球的研究 [J], 徐晓虹;邸永江;吴建锋;张韬;雷中伟;卢家喜;刘祥全;邓琦
4.硅藻土基轻质多孔陶瓷滤球的研制 [J], 吴建锋;杨学华;徐晓虹;郭全胜
5.利用工业废渣研制环保陶瓷滤球 [J], 徐晓虹;邸永江;吴建锋;雷中伟;洪俊伟;卢家喜;刘祥全;邓琦
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煤气化残渣基多孔陶瓷的制备研究赵永彬;吴海骏;张学斌;刘洪刚;井云环;袁伟【摘要】为拓展煤气化残渣综合利用途径,提高煤气化渣的附加值,以工业固体废弃物煤气化残渣为主要原料,采用模压成型工艺,在较低温度下烧结制备了煤气化残渣基多孔陶瓷,着重研究了不同烧结温度对多孔陶瓷的机械性能、物相结构、孔隙率以及N2通量的影响.结果表明,多孔陶瓷烧结物相主要以莫来石相和石英相为主,反应烧结是主要的烧结过程机制.烧结温度为1 100℃时,煤气化残渣基多孔陶瓷性能最优,孔隙率为49.2％,平均孔径为5.96 μm,0.01 MPa压力下平均N2通量达到2 452.6 m3/(m2·h),抗弯强度达到8.96 MPa.制备的煤气化残渣基多孔陶瓷具有高强度、高通量以及低成本的优异性能,有望用于高温气体过滤以及污水处理,解决煤气化残渣的环境污染问题.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)005【总页数】5页(P7-11)【关键词】煤气化;气化渣;多孔陶瓷;过滤【作者】赵永彬;吴海骏;张学斌;刘洪刚;井云环;袁伟【作者单位】北京低碳清洁能源研究所先进材料研发中心,北京102209;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;神华宁煤集团煤炭化学工业公司研发中心,宁夏银川750411;神华宁煤集团煤炭化学工业公司研发中心,宁夏银川750411;神华宁煤集团煤炭化学工业公司研发中心,宁夏银川750411【正文语种】中文【中图分类】TQ546多孔陶瓷膜作为新型分离介质，具有耐高温、耐化学侵蚀、机械强度好、抗微生物能力强、渗透通量大、可清洗性强、孔径分布窄、使用寿命长等特点，可有效弥补有机高分子过滤膜的不足，近年来获得飞速发展[1]。

由于目前产业化的氧化铝、氧化锆等基质多孔陶瓷膜的原料价格昂贵，烧结温度较高，导致其生产成本居高不下，仅在制药、食品、饮料等高端领域取得初步应用[2-3]。

图1 废陶瓷
本文系安徽省高校大学生创新训练项目（项目编号：201710380052）、巢湖学院教学团队（项目编号：ch17jxtd03）、巢湖学院校级重点教研项目（项目编号：ch17kgxm02）的阶段性研究成果之一。

贾嘉豪（1996-），男，河南周口人，本科，研究方向：无机非金属材料学。

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储存过程中产生的废物，主要有四种类型。

一是坯体废料，即陶瓷制品在焙烧前所形成的废料，主要包括两部
目前，废陶瓷回收利用缺乏具体的政策，税收优惠也难以落实。

废陶瓷再生产品的价格偏高，单单靠企业无法解决，国家需要出台相关政策予以指导和。

陶瓷抛光废渣循环利用的途径及技术难点的探讨作者：范新晖来源：《佛山陶瓷》2013年第08期摘要：近年来，我国每年产生的陶瓷废弃物近12亿t，从综合利用的技术现状来看，大都停留在筑路、回填、农用和生产建材等较低层次上。

而且由于长期缺乏科学的管理体系和配套的处理处置技术，大部分废物未经处理而直接排入环境，造成严重的环境污染。

完善和强化管理，促进我国陶瓷废弃物资源化循环利用，已经成为一个亟待解决的问题。

关键词：陶瓷废弃物；回收利用；循环经济；生态环保；可持续发展1 背景随着社会经济及建筑卫生陶瓷工业的快速发展，建陶工业废料日益增多。

它不仅对城市环境造成巨大的压力，而且还限制了城市经济及建陶工业的可持续发展，所以进行陶瓷工业废料的处理与利用，开展企业清洁生产显得非常地重要。

特别是近20年，随着陶瓷业产量的增加，废料的量也越来越多。

根据不完全统计，仅佛山陶瓷产区各种陶瓷废料的年产量已经超过400万t，而全国陶瓷废料的年产量估计在1000万t左右，如此大量的陶瓷废料已经不是简单的填埋就可以解决的。

而且随着经济的日益发展和社会的进步，环境问题已成为人们所关注的焦点问题。

2002年6月29日，第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过并正式颁布了《中华人民共和国清洁生产促进法》，法则中提到关于清洁生产的方法有节约能源和原材料、提高资源利用水平，做到物尽其用。

国内建筑卫生陶瓷行业的粗放型生产，造成了严重的污染和大量的固体废物排放。

其产品主要有抛光砖、仿古砖（有釉瓷质砖和有釉炻质砖）、内墙砖、外墙砖等，其中，抛光砖产品产量最大，约占50%。

研究发现，质量较好的产品，其产生的固体废料量达到其生产使用原料量的15%；而普通的产品，其产生的固体废料量达到其生产使用原料量的24%。

也就是说，抛光砖生产的原料利用率约76%～85%。

2010年全国建筑陶瓷墙地砖产量为79亿m2，按抛光砖40亿m2计，年产抛光砖产品可达10000万t；按原料利用率80.5%计，年消耗矿物资源约12422万t，年产生固体废料约2400万t。

钢渣制备透辉石多孔陶瓷的研究0 引言钢渣作为钢铁行业固体废弃物，不仅占地面积大，而且会造成严重的环境污染，由于钢渣水化活性较低，目前我国对钢渣的利用率较低。

近年来,桑迪、孙朋、Wang Wei等以钢渣为主要原料制备多孔吸声材料、陶粒等。

从钢渣的化学组成分析，其含有较多的CaO、SiO2，是制备透辉石（CaMgSi2O6）的理想原料。

相关研究有，杨东亮利用透辉石为原料，辅以滑石、焦宝石、石英，成功制备出透辉石质多孔陶瓷炉芯片。

杨学华以硅藻土为主要原料，加入一定量成孔剂（煤粉、石墨、石灰石、白云石）、助熔剂和添加剂，成功制备出了以透辉石为主晶相的轻质多孔陶瓷滤球，该过滤材料对污水处理具有重要意义。

王娟以工业废弃物尾铁矿为原料制备多孔陶瓷，主要晶相为透辉石、铝辉石等。

吕海涛利用抛光渣废料、钢渣、烧滑石等原料，1 200℃下烧成透辉石质多孔吸声板材，其显气孔率为27.19%。

可见，国内外对以钢渣这种低活性工业废弃物为原料制备透辉石多孔陶瓷的研究较少，因此，文章设计不同配方，探讨不同烧成条件、成孔条件对透辉石多孔陶瓷性能的影响，以期在此基础上尽快实现工业化的生产与应用。

1 原料及实验方法钢渣来自响水德龙镍业有限公司，其化学组成如表1所示，XRD图谱如图1所示。

表1 钢渣成分分析(质量分数%)图1 钢渣的XRD图谱以钢渣、滑石为主要原料，设计透辉石陶瓷基体的配方。

钢渣：滑石：SiO2：硼酸=53：34：13：5，造孔剂分别为SiC、碳酸钙、三氧化二铁和碳。

使用万能试验机对烧成试样进行抗弯、抗压试验。

烧成试样的闭气孔率、吸水率、体积密度的测试参照国际标准GB/T1966—1996。

利用日本理学D/Max －RB型X射线衍射仪对烧成试样矿物成分进行测定，工作条件为CuKa衍射，设定扫描范围为10°～80°，管电压为40 kV，管电流为100 mA。

使用美国FEI公司QANTA200型扫描电子显微镜（SEM）和体式显微镜（SMZ745T）观察断面微观结构和形貌。

论工业废渣在陶瓷行业中的回收利用联合国第一次气候大会有170 多个国家或政府首脑出席，我国政府也在大会上作出了节能减排的庄严承诺。

大会达成共识：由于工业的迅猛发展，造成地下矿产资源的高度开采，环境污染已经构成对人类生存的严重威胁，而作为影响气候的环境保护已经到了非抓不行的时候了。

我国实行改革开放三十多年来，国民经济有了较大的发展，但随之而来的环境保护问题已经成为人们关注的焦点。

工业废渣的大量排放，严重挤占了农田、耕地和山地，使水和空气受到了污染，而简单的填埋措施既浪费人力、物力，还污染地下水质。

从近来各地发生的群体性事件来看，也大多与工业污染和环境保护有关。

因此，如何变废为宝，化废料废渣为再生资源，循环利用，已经成为企业、环保和科技部门的一个急需解决的课题。

陶瓷行业是工业废渣的排放大户之一，近年来，各瓷区对废渣的回收利用都进行了广泛的研究，取得了较好的经济效益和社会效益。

陶瓷行业不仅在回收消化本行业所产的废渣方面积累了经验，而且还有效地把其它行业所产的废渣用来制造陶瓷器，变废为宝，为区域的环境保护和经济发展做出了贡献。

2 陶瓷行业自产废渣回收利用情况2.1 废瓷的利用废瓷是指陶瓷制品在窑内烧成后，产生诸如坯裂、惊裂、掉把、碰磕、粘疤、严重落渣或严重变形等各种缺陷而没有使用价值的废品。

对于日用陶瓷废瓷的利用，有关报道较多。

就潮州瓷区而言，这方面的工作做得较好。

有的企业把废瓷用于制坯或配釉，做到自产自消；有的企业在坯釉配方中的废瓷加入比例较大，自产的废瓷不够用，还要从别厂调进；有的企业废瓷利用率较低，配比用量较小，略有剩余，可以转让给别厂利用。

对于卫生洁具的废瓷，在潮州瓷区以前回收利用得较少。

近几年有些单位开展了卫生洁具废瓷回收利用项目的研究，取得了成功。

据资料介绍，在卫生洁具坯体中，引入30%的废瓷，可相对减少长石用量，降低烧成温度；与其相匹配的釉料则以钙釉为基础，调整硅铝比，加入超细硅酸锆乳浊剂。