利用工业固废制备陶瓷材料优势明显

　　2018年1月1日，作为我国第18个税收种类，环保税正式开始征收，高污染、高排放的企业“死亡”的同时，清洁生产企业得到重生。

　　今年，《资源税法》被列入立法计划，而在此前发布的《中华人民共和国资源税法（征求意见稿）》中，砂石(天然砂、卵石、机制砂石)资源税将按1%~5%或1元~10元/立方米的标准征收。

　　2017年5月，国家发展改革委等14个部委联合发布了《循环发展引领行动》，对“十三五”期间我国循环经济发展工作做出统一安排和整体部署，提出到2020年，主要废弃物循环利用率达到54.6％左右。一般工业固体废物综合利用率达到73％，农作物秸秆综合利用率达到85％，资源循环利用产业产值达到3万亿元。

　　去年11月，新华社刊发文章《领导要离任先过“生态关”》，对《领导干部自然资源资产离任审计规定（试行）》进行解读，文章指出该项审计内容主要包括领导干部贯彻执行中央生态文明建设方针政策和决策部署情况、遵守自然资源资产管理和生态环境保护法律法规情况、组织自然资源资产和生态环境保护相关资金征管用和项目建设运行情况等，督促协助领导干部打好“生态牌”、算好“生态账”。

　　这一切都表明，在“美丽中国”的大势所趋下，利用固体废弃物制备产品，包括陶瓷类产品将引来新机遇。

　　据资料显示，近年来我国年产生各类工业固废超过35亿吨，堆存量巨大。其中，钢渣年产生量约1.1亿吨，但综合利用率不足30%；赤泥年产生量近1亿吨，利用量不足5%；铜渣年产生量已经突破2000万吨，历史累计量达到1.3亿吨。尾矿年产生量已超过15亿吨，但综合利用率仅25%左右。

　　解决固废问题，需要创新的技术途径，不仅要对尾矿、灰渣、电炉镍铁渣、铜渣、煤矸石这一类惰性固废进行高效利用，对钢渣、精炼渣、赤泥等活性固废进行稳定利用，还要对黄金尾矿浸出渣、污水污泥、不锈钢冶炼渣、冶炼烟气尘泥或垃圾焚烧灰渣等危险固废进行安全利用。

　　利用固废制备陶瓷就是一个能实现固废的大宗利用的产业，据估计，固废陶瓷市场5~10亿吨，仅建筑陶瓷每年3.5亿吨，能够大量的消耗固体废弃物。

　　但其高价值利用固废就需要创新技术来进行支撑。首先，需要新的陶瓷制备理论。例如，传统陶瓷是粘土—长石—石英三元SiO2-Al2O3-Na2O/K2O体系，对原料中CaO和Fe2O3含量要求较高，限制了固废掺入量，使用固废后就需要提出了新的SiO2-Al2O3-CaO-Fe2O3-MgO体系，陶瓷中尾矿或冶金渣固废掺量可达50%。

　　固废陶瓷透水砖生产流程

　　其次，需要新的陶瓷制备技术。例如传统瓷砖粉料处理是湿法粉磨+喷雾干燥工艺，传统烧结砖单一原料处理是破碎+过筛工艺，那么使用固废之后，由于瓷砖水固比含量高，因此可采用干法立磨+增湿制粉工艺，由于烧结砖多种原料，因此采用粉磨+均化工艺来处理。

　　再次，需要新的陶瓷生产工艺。此前采用的是简单均化，传统窑炉，相似产品用相似生产工艺处理，使用固废之后，要进行全面均化，采用新型窑炉，针对源于不同工艺、不同原料相同产品，还要提供个性化技术支撑。

　　目前，我国已经具备利用高硅铝固废制备烧结砖、瓦、陶粒、墙低砖、发泡陶瓷等产品的成熟技术。利用不同固废制备陶瓷透水砖、发泡陶瓷、陶粒；利用固废自身颜色烧结特色清水砖、景观砖、瓦的新兴技术也正在进行产业转化中。

现有陶瓷透水砖(骨料高温粘接技术)生产流程

　　以陶瓷透水砖为例，目前，我国大力推广海绵型建筑与小区，海绵型道路与广场建设，海绵城市建设需求量大，高性能陶瓷透水砖市场广阔。利用固废生产陶瓷透水砖更是具有极强的优越性，现有陶瓷透水砖原料来源受限，必须使用废瓷砖，需要上百万吨的废陶瓷储量，以往一个产区的废陶瓷仅能满足一个中小型透水砖厂。

　　而利用固废陶瓷透水砖生产，一，能大规模利用工业固废，而且固废参与陶瓷烧结反应，提升了透水砖的强度，透水系数高。二，原料粒度范围广（0~5mm），可直接利用尾渣；生产中一次烧成，节省能耗成本。三，享受海绵城市建设和环保固废利用的双重优惠政策。

　　我国已成功利用钢渣、不锈钢钢渣、赤泥、铁合金渣、尾矿、粉煤灰等原料制备出了陶瓷透水砖产品（固废掺量40~80%），陶瓷透水砖的抗压强度达到40~60MPa，抗折强度达到5~10MPa，透水系数达到4-10×10-2cm/s；各项性能指标优于国家标准的要求（GB／T25993―2010《透水路面砖和透水路面板》标准规定透水砖抗压强度≥35MPa，抗折强度≥3.5MPa，透水率系数≥2.0×10-2cm/s）。

　　可以说，当前我国已经具有利用工业固废制备陶瓷材料的技术实力，且该技术具有明显的优势。接下来，就需要社会各界，包括政府相关部门、科研部门、投资商、媒体等共同关注，将这些具有社会、经济效益的科技成果转化成具体的项目。

来源：中国建材报