曾令可 金雪莉 劉艷春 王 慧 程小蘇 劉華鋒
(華南理工大學(xué),廣東廣州510640)
陶瓷在我國的國民經(jīng)濟發(fā)展中占有相當重要的地位,它是人們生活中不可或缺的生活資料,陶瓷對于人類社會文明進步的貢獻是毋庸置疑的。近十幾年來,我國的陶瓷工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。據(jù)悉,2011年1~12月,全國陶瓷墻地磚的產(chǎn)量達100多億平方米,衛(wèi)生陶瓷近2億件,工業(yè)陶瓷1.2億件,日用陶瓷產(chǎn)量244億件,均占世界總產(chǎn)量的60%以上,且以每年30%以上的速度增長,形勢一片大好。雖然陶瓷企業(yè)為繁榮發(fā)展陶瓷業(yè)、推進我國經(jīng)濟建設(shè)做出了不可磨滅的貢獻,但其帶來的負面影響也越來越突出,年耗標準煤3000萬噸以上,用電量超200億千瓦時,年耗天然礦物資源1.2億噸以上。對資源的過度開采、不合理利用等間接影響了環(huán)境以及行業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。在一些陶瓷產(chǎn)業(yè)密集度高、經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū),如廣東佛山、潮州等地,陶瓷行業(yè)對空氣、土地等的環(huán)境污染現(xiàn)象更為嚴重。特別是近20年的高速發(fā)展,隨著產(chǎn)量的增加,陶瓷廢料、特別是拋光磚廢料的數(shù)量越來越多,據(jù)統(tǒng)計:2011年墻地磚產(chǎn)量已達90億平方米,若按70%為拋光磚,則全國拋光磚產(chǎn)量達50~65億平方米。僅佛山陶瓷產(chǎn)區(qū),各種拋光磚廢料的年產(chǎn)生量已經(jīng)超過300萬噸(陶瓷廢料總量預(yù)計500萬噸),全國拋光磚廢料的年產(chǎn)生量估計在500萬噸左右(陶瓷廢料總量預(yù)計1000萬噸),如此大量的陶瓷廢料已經(jīng)不能用簡單的填埋方法來解決了,同時,目前大量堆積的陶瓷廢料擠占土地,對水、空氣和土壤等環(huán)境造成了嚴重污染。如何將這些廢料加工處理或再利用,己成為陶瓷生產(chǎn)廠家和環(huán)保部門共同關(guān)注的問題,也是實現(xiàn)陶瓷低碳生產(chǎn)必須解決的嚴峻問題。
《陶瓷廢料回收利用技術(shù)》一書共57萬字,由化學(xué)工業(yè)出版社出版,全面地介紹國內(nèi)外在陶瓷廢料的回收利用技術(shù)方面的研究現(xiàn)狀和最新工作進展,特別對目前國內(nèi)產(chǎn)生量最大、影響最明顯的幾種陶瓷廢料的回收應(yīng)用問題進行分析。本書介紹了各種陶瓷廢料的形成原因、以及將陶瓷廢料回收應(yīng)用于各種建筑制品中。有針對性地詳細介紹了利用陶瓷廢料制備各種陶瓷制品的制備原理、制備工藝、配方的摻雜改性,以及制品的性能測試和表征研究等內(nèi)容,書中還對有關(guān)陶瓷廢料的回收利用、技術(shù)規(guī)范以及制品的內(nèi)控標準等進行了介紹,并且利用技術(shù)規(guī)范,重點介紹了利用陶瓷廢料制備各種制品的工藝過程、生產(chǎn)產(chǎn)品的性能以及用途,可以為陶瓷工作者們提供陶瓷廢料再利用最新的信息和有益的幫助,并能為人們解決陶瓷廢料污染的嚴重問題有所啟迪和開拓,為陶瓷行業(yè)節(jié)能減排及低碳技術(shù)的實施提供保障。
在執(zhí)行廣州市科技攻關(guān)項目、廣州市建委科技項目、佛山市科技局產(chǎn)學(xué)研項目、廣東省部產(chǎn)學(xué)研項目、廣東省重大科技專項及廣東省粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點突破招標項目的過程中,我們采用產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的形式,充分利用陶瓷廢料進行再利用,變廢為寶,并對利用技術(shù)進行了廣泛的研究,積累了較為豐富的處理陶瓷廢料的經(jīng)驗,為本書提供了非常有價值的實例參考。本書結(jié)合具體的實例,從陶瓷廢料的選取、制備原理工藝、配方的研究以及制品的性能測試及表征等方面進行了詳細地討論,探討了廢料的摻雜量及摻雜方式對制品微觀結(jié)構(gòu)和材料性能的影響,優(yōu)化制備工藝及配方,以期達到廢料利用的最大化及最優(yōu)化。書中內(nèi)容特別是關(guān)于利用陶瓷廢料制備各種產(chǎn)品的技術(shù),是作者和同事們多年來從事研究工作的成果,書中也收錄了部分國內(nèi)同行在陶瓷廢料應(yīng)用中的成果,使得本書的內(nèi)容更為系統(tǒng)、全面。本書不僅在相關(guān)理論上能給讀者以啟示,在工藝實踐上更有重要的參考價值。
全書內(nèi)容共分10章,主要從陶瓷廢料的現(xiàn)狀、陶瓷廢料形成的原因、陶瓷廢料的實際應(yīng)用及制品的性能測試、陶瓷廢料回收利用的技術(shù)規(guī)范等四個方面全面介紹了陶瓷廢料回收利用的相關(guān)內(nèi)容。
本書第一章從陶瓷廢料的主要來源及分類、陶瓷廢料的收集及處理,以及陶瓷廢料的運輸?shù)葞讉€方面詳細介紹了陶瓷廢料的應(yīng)用現(xiàn)狀,并且從可持續(xù)發(fā)展及低碳經(jīng)濟的角度解釋了陶瓷廢料回收利用的重要意義。建筑衛(wèi)生陶瓷是重要的建筑材料,根據(jù)綠色建材的要求,推動建筑衛(wèi)生陶瓷的綠色化,是行業(yè)發(fā)展必須解決的重大課題。綠色化發(fā)展也是我國建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證和努力的方向。
第二章詳細介紹了陶瓷廢料的形成原因,對于不同的陶瓷產(chǎn)品其外觀缺陷的產(chǎn)生原因和解決方法有不盡相同之處,本章以比較典型的產(chǎn)量大的幾種陶瓷為例進行分析,主要有建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、電瓷、功能多孔陶瓷等陶瓷在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料。正是因為有形形色色的陶瓷廢料,如果處理和回收應(yīng)用不合理,便會造成污染環(huán)境,浪費資源,影響陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此本章分別對每一種陶瓷廢料的產(chǎn)生原因進行了詳細分析。
本書從第三章到第八章介紹了陶瓷廢料的具體應(yīng)用,并結(jié)合具體的生產(chǎn)實例,分別從陶瓷廢料的選取、制備原理、制備工藝、配方的研究以及制品的性能測試及表征、微觀結(jié)構(gòu)形成等方面進行了詳細的討論,在第九章還介紹了陶瓷制品性能的具體測試及表征方法,這對于陶瓷廢料的實際回收再利用的過程具有非常重要的指導(dǎo)意義。
第十章是陶瓷廢料的回收利用規(guī)范。陶瓷廢料回收利用技術(shù)的廣泛使用急需建立統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范,該技術(shù)規(guī)范是由廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出,由廣東省楓溪陶瓷工業(yè)研究所,潮州市標準化協(xié)會邱偉志、沈茂榮等人起草制定,討論的有《衛(wèi)生陶瓷廢瓷回收利用技術(shù)規(guī)范》廣東省地方標準、《日用陶瓷廢瓷回收利用技術(shù)規(guī)范》廣東省地方標準,由廣東佛山歐神諾陶瓷有限公司唐奇等人起草制定的《建筑陶瓷廢料回收利用技術(shù)規(guī)范》討論稿及《輕質(zhì)陶瓷磚》、《工業(yè)廢渣輕質(zhì)磚》等企業(yè)內(nèi)部標準。其它有關(guān)陶瓷廢料回收利用的規(guī)范也在積極制定中。
由于陶瓷廢料的產(chǎn)生原因以及應(yīng)用十分廣泛,另外陶瓷廢料的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展速度很快,許多新的工藝技術(shù)和研究成果在書中反映得不夠全面,再加上參編者自身的教學(xué)實踐和工作經(jīng)驗有限,本書難免存在許多不足之處,只能在教學(xué)實踐和科研工作中不斷積累、不斷更新、不斷完善,以彌補本書不足之處,也希望廣大同行讀者原諒并不吝指正。
1 曾令可,金雪莉,劉艷春,鄭樹龍等.陶瓷廢料回收利用技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)版社,2010
2 蔡振城,伍武,曾令可等.廢瓷回收利用在衛(wèi)生潔具生產(chǎn)中應(yīng)用.陶瓷2011(19):22~24
3 冼志勇,曾令可.利用拋光磚廢料制備吸聲材料的研究.CEE2011能源與環(huán)境國際會議論文集,P393~396.
4 許愛民,曾令可.陶瓷廢料的綜合利用.中國陶瓷工業(yè),2006,13(6):16~22