卫生陶瓷厂废泥的回收再利用＊

樊立永

(唐山惠达陶瓷(集团)股份有限公司 河北唐山 063307)

卫生陶瓷厂废泥的回收再利用＊

樊立永

(唐山惠达陶瓷(集团)股份有限公司 河北唐山 063307)

结合卫生陶瓷整个生产工艺过程的实践,从陶瓷企业生产的废泥再利用方面阐述了陶瓷行业在实现节能减排过程中应采取的一些具体措施,认为废泥能够回收利用,变废物为资源,有利于企业降耗减排,搞好清洁生产,实现可持续发展,具有较大的经济效益和社会效益。

节能减排 陶瓷行业 废弃物再利用

前言

废泥是陶瓷生产过程中除去正常回收利用的原料、坯料和釉料之外的废弃物,是不能直接使用的,是不干净的细坯粉、废泥浆、废釉浆、原料以及工厂车间地面冲刷的沉淀物等其他杂质的混合物,基本上是地沟泥、污泥。由于陶瓷在泥浆及釉浆中加入碱性的电解质,所以废泥也呈碱性。这种废泥大多陶瓷厂都直接外排。它的排放一方面将占用大量土地;另一方面会使土地呈碱性,影响树木和农作物的生长,严重污染环境。因此,如果废泥能够被回收再利用,变废为宝,使废物资源化,是企业降耗减排搞好清洁生产,实现可持续发展的重要举措,具有重大的经济效益和社会效益。

1 废泥的来源和数量

废泥的来源主要有以下几个工序:

1)原料工序。原料工序每天要对泥浆和釉浆精制设备如筛网、除铁器及台面、地面进行多次清洗,还要定期对球磨机进行清洗。另外还有一些由于装磨、放浆洒落的原料和浆料等,这些都要随水流入废泥沟中,形成废泥。

2)成形工序。注修半成品是废泥产生的主要途径,由于本厂目前采用的是干修湿擦工艺,先用器具对半成品进行修整,然后再用清水擦拭,这种生产方法会产生大量坯粉、泥水;另外成形车间每天要对注浆高位槽及其他一些器具、台面、地面进行清洗,还要定期清理注浆管道中的淤泥,这些也都流入了废水沟中形成废泥。

3)喷釉工序。喷釉中水浴除尘的沉淀物,擦拭清理施釉坯体的釉料坯料混合物,以及用水清理设备和现场的沉淀物,都会形成废泥。

卫生陶瓷废泥量占生产泥浆总量的5%～10%,数量较大,我厂近几年的废泥数量如表1所示。

表1 我公司近几年废泥数量(t)

这么多的废泥如果全部外排,对环境会造成严重污染,所以陶瓷厂一直在回收。

1 废泥的回收

本厂对废泥的回收采取两种方法:

1)人工将废泥从污水沟中挖出→晾晒→拣选→入池搅拌→过筛除铁→压滤成饼→储存。

2)人工挖不上来的废泥→污水处理站处理→药品处理→压滤成饼→储存。

3 废泥的利用

大量的废泥存储起来应当想方设法利用。为了合理的利用废泥,我厂对废泥进行化学组成和物理性能的分析,在分析比较的基础上进行了大量的试验。

3.1 废泥的化学组成及物理性能

我厂经过处理的废泥化学组成如表2所示。合格卫生陶瓷泥浆的化学组成如表3所示。

表2 经过处理的废泥化学组成(质量%)

表3 合格卫生陶瓷泥浆的化学组成(质量%)

显然两种泥浆的化学组成差异很大,不能直接替代使用。处理过的废泥经过注浆试验和烧成试验,其物理性能检测结果如表4所示。

表4 物理性能

上述结果表明,废泥的各项物理性能与生产泥料相比差距较大,尤其在强度、弯曲变形、收缩方面有较大出入,不能直接替代使用。因此生产中使用废泥,必须要从现有配方与废泥是否有互补性分析入手。试验中,配方以化学组成稳定和物理性能合格为重点。

3.2 废泥的应用

依据废泥的性能,我们做了大量试验,在以下几个方面投入使用。

1)在墙地砖坯料中的应用。某墙地砖坯料的化学组成如表5所示。

表5 某墙地砖坯料的化学组成(质量%)

墙地砖坯料中可以使用的原料比较多,其坯料的化学组成需要大量的氧化钙和氧化镁,废泥正好能满足此需求,我们优先考虑在生产墙地砖配方中使用废泥。废泥具有一定的可塑性,可以作为一种可塑性原料引入到墙地砖配方中。废泥具有吸水率低、颗粒细、屈服值低的特点,经过试验,最后确定在墙地砖坯料配方中引入20%～30%的废泥。坯料试验配方如表6所示。试验配方的烧成性能与大生产配方比较如表7所示。

表6 坯料试验配方(质量%)

结果表明,将废泥引入到墙地砖中,各项性能指标均能达到要求。经过在墙地砖坯料中的批量使用,年利用废泥量可达6000多t。

2)在低档卫生陶瓷坯料配方中的应用。由于废泥的干燥强度和烧成强度均较低、烧后弯曲变形较大,所以在配方试验中,如何提高强度减少变形,成为了研究的关键。在配方设计中,我们引入了部分强度高、变形小的球土,增加了粘土使用量,减少了变形大的瓷石用量,更换了部分粘土,通过大量的试验,最后确定了配方。在配方中引入了18%以上的废泥,引入废泥后的泥浆配方成本比原生产配方低15元/t,试验配方如表8所示。

表7 试验配方与生产配方产品烧成性能比较

表8 试验配方(质量%)

试验配方的泥浆性能与大生产用泥浆性能比较如表9所示。试验配方的烧成性能与大生产配方性能比较如表10所示。

表9 试验配方与生产用泥浆性能比较

表10 试验配方与生产配方烧成产品性能比较

结果表明,引入废泥后,试验配方的泥浆性能、烧成性能均能达到正常水平,满足生产要求。试验配方的干坯合格率、一级成品率与生产配方相当。我厂在低档卫生陶瓷产品中使用废泥,每年可消耗废泥达4 500多 t。

3)在坯垫中应用。为了减少大件产品的变形,烧成车间在装窑时要使用大量的烧垫。以前烧垫全部用生产泥浆浇注成形,经过试验,把废泥引入到烧垫中,重新确定了配方,废泥加入量达50%以上仍能满足要求,大大降低了成本,年可利用废泥600多t。坯垫试验配方如表11所示。

表11 坯垫试验配方(质量%)

通过在上述3方面的应用,年可利用废泥量达11 000多t,这样我厂目前废泥基本没有外排。

4 展望

1)废泥经过合理使用完全可以变成有用的资源,同时可以降低产品成本,减少排放,减小污染,产生明显的经济效益和社会效益,为陶瓷行业的可持续性发展创造了有力条件。

2)卫生陶瓷行业应大力提高注浆泥坯的规整度,减少泥坯的修整量,在泥坯修整采用湿修工艺,减少坯土和泥水的产生,从而减少废泥量。

3)应当积极推广机械化生产,真正实现清洁化生产,从各个生产环节上进行减排,尽可能的降低消耗,减少污染,从源头抓起,减少终端治理。

TQ174

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1002-2872(2010)12-0029-03

樊立永(1970-),大专,助理工程师;研究方向为陶瓷工艺及研究。