利用工业废渣生产高档建筑陶瓷材料

许炜炜

摘 要：高档建筑陶瓷材料在当前建筑工程项目中得到广泛应用，在实际生产中，要合理利用工业废渣。工业废渣能够为高档建筑陶瓷材料生产提供便利，为建筑工程施工打下良好基础。因此，本文首先阐述工业废渣分类与危害，然后分析陶瓷材料具体内容。最后围绕磷矿渣、高炉矿渣、粉煤灰等几点，对高档建筑陶瓷材料生产中工业废渣的应用进行探讨。

关键词：工业废渣；高档；建筑；陶瓷材料

1 前言

高档建筑陶瓷材料是当前建筑工程项目施工中的重要组成部分，高档建筑陶瓷材料的应用，能够提升建筑整体美观性，提高建筑工程质量，同时满足建筑工程需求。随着建筑工程对于建筑陶瓷材料需求的不断提升，对于高档建筑陶瓷材料生产，需要相关部门、工作人员给予更多重视。在高档建筑陶瓷材料生产过程中，要对工业废渣进行合理利用，这样能够提升工业废渣利用率，减少环境污染问题。怎样利用工业废渣进行高档建筑陶瓷材料生产，是当前建筑行业发展中面临的一个重要问题。

2工业废渣分析

2.1分类

工业废渣主要是指在工业生产环节中排放出的固体废物，此类固体废物具有易燃性特点、腐蚀性特点等。对于工业废渣的具体分析如下：

①有毒废物分析。如果废物在任何一类特定遗传活动中进行测定，呈现出阳性反应，那么此类废物就属于有毒废物；如果物体超过“特定化学制剂表列”当中的规定含量，那么就属于有毒废物；在使用相应的分析方法、生物監测方法进行分析、监测时，发现废物超过规定浓度，此类废物属于有毒废物。

②易燃废物分析。燃点在60℃以下的液体废弃物匪仔属于易燃废物；在受到物理因素影响后，容易起火的含液体废弃物、含气体废弃物属于易燃废物；在点火时能够剧烈燃烧的废弃物，以及容易引起火灾废弃物、含氧化剂的废弃物都属于易燃废弃物。

③有腐蚀性废物分析。有腐蚀性的废弃物包括含捉叠凝水废弃物，以及不含水，但是加入等量水之后，浸出液的酸碱值在3以下的废弃物，以及酸碱值在12以上的废弃物。

④传染疾病的废物分析。具备传染性的废弃物包括医院内没有经过消毒，从而排出含有病原体或者含有致病性生物的污泥，同时兽医院未经消毒排出的含有病原体或者含有致病性生物的污泥，也属于具有传染性的废弃物。

⑤有化学反应的废物分析。废物容易引发激烈化学反应但不会出现爆炸，能够与水发生激烈反应且形成爆炸性混合物就属于有化学反应的废物；废物在与水混合过程中，能够释放出有毒烟雾，此类废物属于有化学反应废物。除此之外，有化学反应的废物，在常温常压的条件下，很有可能会出现爆炸性反应。

2.2危害

工业废渣内的固体废弃物在长时间堆放过程中，不但会占用大量土地资源，而且会在不同程度上对地下水资源、大气造成污染与影响；采矿废石的堆积会对农田、森林地带造成损害；工业废渣在长期堆存期间，经过雨雪的冲淋，工业废渣中的可溶成分会随着雨雪进入到地下，有害物质逐渐转移到土壤中，出现有害物质富集，堆场附近的土质会呈现出酸化、硬化、碱化情况，严重情况下会出现重金属污染[1]。经过调查分析可以了解到，在有色金属冶炼厂附近的土壤当中，铅含量、铜含量、锌含量超标，分别是10—20倍、5—200倍、5—50倍。部分有害物质会通过土壤进入到水体中，同时也会被农作物吸收，对农作物产生毒害，如果有害物质超标的农作物被人们食用，会对健康产生威胁。

工业废渣在受到雨水作用、雪水作用之后，会带来严重的水土污染问题，如果直接将工业废渣投入到河流、湖泊当中，会带来更为严重的污染问题。工业废渣在缩放期间会受到温度因素、水分因素的影响，部分有机物质会出现分解情况，从而形成有害气体，引发严重空气污染问题。比如，煤矸石在长期堆积过程中，极容易出现自燃情况，火势蔓延较快，扑救难以进行。在自燃过程中会释放出二氧化硫气体，从而对环境产生污染。此外，在固体废弃物处理期间，经常会采用焚烧处理方式，在焚烧期间产生的烟尘、有害气体会对大气产生污染。

3陶瓷分析

陶瓷通常是将黏土作为主要原材料，原材料在经过处理、焙烧后，形成的无机非金属材料。陶瓷一般而言会将其分为两部分，一部分是陶，另一部分是瓷，在陶与瓷之间的被人们称之为炻，该种情况也被称之为半瓷，或者石胎瓷[2]。人们日常接触到的陶瓷材料，包括陶瓷卫生洁具、干压陶瓷砖等，此类陶瓷通常应用在室内室外饰面装饰中。在现如今建筑行业发展中，陶瓷属于重要建筑材料，对于整个建筑美观性、建筑质量会产生直接影响。因此，对于陶瓷生产、陶瓷应用要给予更多重视。

4利用工业废渣生产高档建筑陶瓷材料措施

4.1磷矿渣的应用

磷矿渣的化学成分包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K20 +Na2O、P2O5、SO3，具体质量分别为44%—45%、0.5%、0.5%、43%—43.7%、0.7%、1.2%—1.5%、1%、0.1%，其烧失在1.2—1.3之间[3]。从磷矿渣的化学成分分析中可以了解到，与天然硅灰石存在一定相似性。所以，有很多专家认为磷矿渣属于非晶质假硅灰石，可以经1100℃的煅烧。在磷矿渣中包含水溶碱、碳物质，因此，为确保坯体烧结的均匀性，要确保在经过1100℃以上温度煅烧之后正常使用。磷矿渣与硅灰石存在相同性，那就是能够为陶瓷砖坯体提供一定的CaO，在其中不存在挥发成分。因此，在快速烧成釉面砖过程中，磷矿渣属于非常理想的原材料，

4.2高炉矿渣的应用

SiO2、Al2O3、CaO等，是高炉矿渣的主要成分。高炉矿渣的化学成分，会受到钢铁冶炼类型的影响，不同钢铁冶炼类型致使高炉矿渣化学成分存在不同。如果是特定的高炉矿渣，其化学成分具有相对稳定特点[4]。高炉矿渣包含很多不同类型，比如，矿渣棉、粒状矿渣、粉碎矿渣等。其中粉碎矿渣、粒状矿渣，在陶瓷釉面砖坯料中得到广泛应用。在近些年发展中，日本使用炼钢粉尘，将黑褐色釉料研发出来，并且获得很多专利。

4.3萤石矿渣的应用

萤石在开采、加工之后，会产生萤石矿渣，萤石矿渣的主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、K2O +Na2O、TiO2、P2O5、F，质量分别是42.5%—43.0%、7.4%—7.6%、1%、38.5%—39.0%、2.7%—2.9%、0.1%—0.2%、1.4%—1.7%、0.1%、51.5%—51.8%、2.0%。硅酸钙是萤石矿渣的主要组成部分，因此，在高档建筑陶瓷材料生产过程中，可以对硅灰石进行替代，还可以将其应用在瓷砖坯料配置中。此外，还可以将萤石矿渣作为助溶剂材料，应用在瓷砖釉料当中。

4.4粉煤灰的应用

粉煤灰是火力发电厂排出的粉状工业废料，如果火力发电上在运行过程中将煤粉作为主要能源，那么粉煤灰的产生也无法避免。在当前很多火力发电厂中，都将粉煤作为主要能源，因此，会产生很多粉煤灰。使用的煤粉其煤种、煤粉细度以及燃烧条件存在不同，产生的粉煤灰化学成分也存在一定差异，但是SiO2、Al2O3在粉煤灰中的含量始终超过80%，并且不存在粘结性，可以将其用作瘠性原料。粉煤灰當中Fe2O3的含量相对较高，因此，不适合将粉煤灰应用在日用陶瓷生产中，但可以将其用作瓷砖坯料。比如，河南某陶瓷厂将粉煤灰应用在地砖生产中，并且取得良好成果[5]。在地砖坯料配方当中，粉煤灰含量在40%—50%之间，生产的地砖，其性能等方面符合规定要求。除此之外，长春某学院与唐山某专科学校，成功使用粉煤灰研发出黑陶泥浆稀释剂。将粉煤灰应用在黑陶泥浆制备中，要注意对碳酸钠与多聚磷酸钠进行混合，这样可以达到更好稀释效果。

4.5煤矸石的应用

通常情况下，夹在煤层之间的脉石就是煤矸石，在其中含有很多混杂物，比如，碳质页岩、碳质灰岩、少量煤块、砂岩、页岩等。实际上，煤矸石的成分相对复杂，其成分会受到地质形成条件影响、取样方法影响。SiO2、Al2O3是煤矸石的主要成分，同时还包括Fe2O3、CaO、MgO、SO3等次要成分。在当前高档建筑陶瓷材料生产过程中，煤矸石得到广泛应用，可以将其应用在有釉面砖、烧结砖、地砖等生产中。在釉面砖生产以及地砖生产过程中，煤矸石的加入量在60%—80%之间，烧结砖生产时煤矸石的加入量也随之增加。

4.6钒矿尾渣的应用

从当前我国社会发展中不难看出，是金属钒的生产大国，因此，每年也会产量大量的钒矿尾渣。为避免钒矿尾渣引发污染问题，要将钒矿尾渣与其他类型陶瓷原材料进行科学、有效的计算配比，经过原材料的混合、加工之后，压制成为砖坯，或者挤压成为砖坯。再经过高温烧成后，能够生产出黑胎瓷砖产品[6]。使用钒矿尾渣制作、生产的瓷砖，具备良好的烧结性能，而且色泽较为纯正，无论是在使用性能，还是在产品外观上，都能够与黑色天然花岗石相媲美，是当前广泛使用的建筑陶瓷装饰材料产品。当前很多陶瓷生产商，都将钒矿尾渣应用在陶瓷墙地砖产品生产中。生产的陶瓷产品外观独特，而且拥有较高质量，在市场上受到更多人的欢迎。

5结 语

综上所述，在高档建筑陶瓷材料生产过程中，工业废渣在其中发挥着不可替代的重要作用，工业废渣本身存在一定危害，通过对其的利用，不仅能够减少对生态环境的影响，同时还能提升工业废渣利用率。因此，会将工业废渣应用在高档建筑陶瓷材料生产环节中，在这一过程中，要对钒矿尾渣、煤矸石、粉煤灰等工业废渣进行合理利用，提升陶瓷材料质量，保证其美观性，推动建筑行业朝着更好方向发展。与此同时，可以将人们对于建筑的需求满足，减少工业废渣造成的环境污染问题，实现人类与环境的和谐发展。

参考文献

[1]张蕊，加浩浩，郑续续，赵健，范贝贝，熊文双.工业废渣制备复合导电材料及导电性能分析[J].重型机械，2022（02）：61-65

[2]王琼.工业废渣土壤固化剂改良土施工技术[J].河南科技，2022，41（01）：109-112.

[3]王子帅，王东星.工业废渣–水泥协同固化土抗硫酸盐侵蚀性能[J].岩土工程学报，2022，44（11）：2035-2042.

[4]刘建锋，张晓果，王晔晔.工业废渣土壤固化剂改良黄泛区粉土研究[J].城市建筑，2021，18（26）：137-140+147.

[5]何中睿，张优，石棋.铝灰发泡建筑陶瓷材料的研究[J].佛山陶瓷，2020，30（11）：13-18.

[6]张国涛，李光伟，杨景琪.复相增韧技术在建筑陶瓷材料中的应用[J].山东陶瓷，2019，42（01）：13-16.