吳海林 蔣述興 桂林工學院材料與化學工程系
摘要:隨著現代建筑業的發展,裝飾石材http://www.stonebuy.com/的需求量迅速增加,隨之而來也帶來大1的花崗石度料,對環境造成了污染。本文主要介紹了花崗石廢料的綜合利用,包括在建筑用磚、建筑涂料、玻璃、陶瓷、水泥、農業上的應用現狀及發展趨勢。
關鍵詞:花崗石度料 利用 現狀
根據國家海關總署的資料,2006年中國http://www.stonebuy.com石材http://www.stonebuy.com/共出口http://en.stonebuy.com/了1482萬噸,創匯28.70億美元,分別比2005年增長了20.98% (2005年為1225萬噸)和28.53%(2005年為22.33億美元)。2006年,全年石材http://www.stonebuy.com/貿易http://www.stonebuy.com/trade/直逼40億美元大關,中國http://www.stonebuy.com石材http://www.stonebuy.com/在世界石材http://www.stonebuy.com/貿易http://www.stonebuy.com/trade/中的主導地位進一步得到加強與提升。在這其中,花崗石出口http://en.stonebuy.com/了約20.20億美元,約占總出口http://en.stonebuy.com/的70.38 %,是中國http://www.stonebuy.com石材http://www.stonebuy.com/出口http://en.stonebuy.com/增值最多、最大的部分。
花崗石是一種分布廣泛、資源豐富的巖石之一。隨著對花崗石需求量的不斷增加,大量的廢石塊、廢石邊、廢石粉、廢泥漿也隨之而來,這不僅對環境造成了很嚴重的污染,實際上也是一種資源浪費。近些年來,人們越來越注重利用循環經濟的模式來發展石材http://www.stonebuy.com/工業,并且開始重視花崗石廢料的綜合利用,為花崗石廢料的資源化提供了廣闊的應用空間。
1花崗石廢料在建筑材料方面的應用
1.1花崗石廢料在建筑用磚上的應用
花崗石泥漿的化學成分表明,它們與粘土非常相似。意大利一家專門生產房屋用磚的公司進行了一系列粘土與花崗石泥漿按不同比例混合燒磚的實驗,獲得了成功。在所生產的磚中,花崗石泥漿的比例達到40%,而且,用泥漿燒磚,泥漿不用經過干燥處理。P.torres, H.R.Fernandes等進行了用廢花崗石泥漿代替長石生產瓷磚的研究,結果表明摻入適量的廢花崗石泥漿能夠得到性能良好的瓷磚,該種瓷磚的吸水率在0.07%左右,抗彎強度大于50MPa并且不需要改進原有生產瓷磚的工藝。中國http://www.stonebuy.com石材http://www.stonebuy.com/網
劉家弟等進行了花崗石粉末廢料生產建筑砌墻磚的研究。采用花崗石粉末廢料并適當填加部分骨料和膠結料,通過機壓成型、蒸壓、養護等工藝可生產出10級以上建筑用砌墻磚,并研究了該砌墻磚的原料配比、粒級組成、成型水分、成型壓力和養護制度,從而確定了最佳工藝參數。俞平利等均將幾種花崗石粉末或碎料作為主要原料應用在建筑用墻地磚生產中,研究了高嶺土、熔劑含量對試樣性能的影響,分析了花崗石廢料在建筑用墻地磚生產中的應用可能性,探討了原料成分定量化等問題。試驗結果表明:含熔劑25%一35 %,高嶺土含量在15%一35%時,45%左右的墻地磚樣品機械http://www.stonebuy.com/machine/強度,吸水率等性質符合或超過墻地磚質量要求。部分墻地磚樣品抗沖擊強度大于20次、吸水率幾乎為0%,具有優異的抗凍溶性能,可作為無釉地磚用于寒冷地區及潮濕地區。
1.2花崗石廢料在建筑涂料上的應用
日本一公司研制出一種防火隔熱涂料問,該種涂料是由堿金屬硅酸鹽水溶液、三組分組成的磷酸鹽玻璃表面處理劑的固化劑、抗壓強度在60MPa以上,比重0.3一0.5g/cm3、熔點1500℃以上的陶瓷空心粗顆與顆徑為0.01一5.0mm的花崗石碎粒組成。經測定,這種涂料形成的涂膜〔厚度1.5mm)在1200℃下經受10min無變化,附著力(格劃法)為100%,在重量為500g的錘由2m以上高度落下沖擊試驗中未產生裂紋,硬度達9H以上,室溫水中浸泡三個月無異�,F象。由于這種涂料具有良好的防火、隔熱功能,適用于建筑物的外墻面、屋面及頂棚。
廢花崗石是用作裝飾涂料的一種理想填充骨料。俄羅斯一公司利用花崗石碎粒或著色花崗石碎粒配出仿石墻門裝飾涂料問。這種涂料的制法是將不同粒徑未著色或著色的花崗石廢料磨碎、篩選,作表層防風化處理,然后與耐候性樹脂和其他助劑混合配制。用它涂在建筑物墻面具有天然石材http://www.stonebuy.com/質感,且由于花崗石碎粒表層作了抗風化處理和使用了耐候性樹脂,色調不褪色,可長期保持良好的裝飾效果。這種涂料除用于墻面外,還適用于各種墻材如石青板等表面的涂飾。
1.3花崗石廢料在玻璃、水泥、陶瓷等方面的應用
余祚華,王亞等以米易縣花崗巖廢料為主要原料制備了微晶玻璃,并通過SEM和XRD對其顯微結構進行了表征,討論了CaO, NaOH含量對微晶玻璃顯微結構的影響。日本某公司也對用廢花崗石制備微晶玻璃進行了研制。研制表明,用廢花崗石制備微晶玻璃在技術上是可行的。如用廢花崗石粉料為基料,配合石灰石、碳酸鈉、硫酸鈉、石墨和氧化鋅,采用熔融熱處理工藝,在電爐中經1450℃高溫熔融成玻璃液,制成玻璃板,然后在850℃下一次熱處理1h, 1050℃下二次熱處理2h,形成晶核,可制成黑色微晶玻璃。經X射線衍射分析,這種微晶玻璃的主要晶體結構是β一硅灰石。石材http://www.stonebuy.com/廢料的運用
按化學成分和粒度((50%小于0.01mm),花崗石廢漿量屬于石灰石含量低的軟黏土類。由于具有很大潛力可用于建筑行業,所以,一個日產600m3廢漿的花崗石工廠中進行了一系列相關的試驗。如把過濾出的廢漿自然干燥成粉末,然后用孔目為lmm的篩子進行篩選,在震動攪拌器中,裝進上述廢漿粉末、425硅酸鹽水泥、沙子和流變劑,用水量為600kg,廢漿用23kg。用以上原料所生產出的水泥制品其機械http://www.stonebuy.com/machine/強度,外觀和可加工性都能達到要求,使花崗石鋸切廢漿在這方面大有銷路。
由于花崗石廢料含有可供生產傳統陶瓷所需的化學成分,Romualdo R. Menezes等將其作為一種育效資源加以利用,部分替代陶瓷原料。其利用方法是選用粒徑為14 -100目的花崗石廢料與粘土適當比例配料、成坯,直接燒制仿花崗石陶瓷產品http://www.stonebuy.com/sample/,或素燒后,施釉再燒制釉面陶瓷產品http://www.stonebuy.com/sample/。海外利用花崗石廢料取代長石和石英原料制陶瓷釉獲得成功。這種釉料可根據所含礦物成分,全用花崗石廢料配制,也可視需要,添加石灰或硅石,補充CaO不足或調整Al2O3,, SiO2。如在花崗石粉料中,加入適量的石灰或硅石,調整配方,可配制近似于透明釉、青瓷釉的釉料;加人適量的鐵、銅、鋁等著色金屬,調整配方,可配制鐵釉、金砂釉、硫璃釉等;加人適量的黑云母,可制天目釉。M. Raigon-pichard。等也進行了用花崗石廢料制備陶瓷釉料的研究。該技術為花崗石廢料尋求一條利用新路,對保護和節約天然資源大有益處。
2花崗石廢料在農業上的應用
加工花崗石產生的廢漿在農業上的應用正處在實驗階段。用鋸切和拋光花崗石廢漿對意大利的一塊土地進行了改良處理,在50m2的土地上用了250kg過濾廢漿,然后進行正常耕作并施了一種按13:10:12比例的三種肥料,種上草。在試驗過程中,無論生長期還是收割期都沒發生不正常現象。對這種草進行了化學分析,檢查是否可以做飼草。分析結果是干態物質占24 %,鉛占0.6ppm/m,灰占2.9%,含鉛率與用花崗石廢漿處理前相比沒有變化,其他參數也如此。在這塊土地上還種了西紅柿,對采摘的西紅柿樣品進行含鉛量測試,結果是每公斤西紅柿含鉛0.06mg(理論允許值是0..2m砂。這說明將花崗石廢漿用于農業土地上是可行的。
以上簡單介紹了近些年國內外花崗石廢料的利用情況,從中可以看出人們已經開始關注和重視傳統上難于利用的花崗石廢料。我國是一個有豐富花崗石資源的國家,對花崗石廢料的開發利用率還很低,這就造成了花崗石廢料對環境的污染愈來愈大,實際上是浪費了寶貴的自然資源。利用花崗石廢料進行開發一系列產品http://www.stonebuy.com/sample/,不僅保護了環境,而且能成為企業http://www.stonebuy.com/enterprise/新的經濟增長點,于國于民都是一件有利的事情。
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