一、前言
加強(qiáng)環(huán)境、生態(tài)、資源保護(hù)是我國(guó)一項(xiàng)重大經(jīng)濟(jì)政策，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針。建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)之一。拋光磚是近幾年發(fā)展起來的高檔建筑裝飾材料，日益受到廣大用戶的青睞，以生產(chǎn)拋光磚的企業(yè)為例，浙江省有生產(chǎn)線2O余條，全國(guó)生產(chǎn)線有上百條。由于采用拋光生產(chǎn)工藝，因而必定帶來拋光物質(zhì)和半成品的在拋光時(shí)所產(chǎn)生的廢渣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1m2拋光磚產(chǎn)生廢渣量約達(dá)1．95kg，全國(guó)拋光磚生產(chǎn)線每年可產(chǎn)生廢渣幾十萬噸，會(huì)產(chǎn)生一定的后期處理和環(huán)境污染問題。目前，國(guó)內(nèi)外大都采用地下埋放的方法處理。這樣既需要堆場(chǎng)，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上講又都不合理；既占用土地，又影響或污染周邊環(huán)境。淤泥是黏土磚生產(chǎn)的替代原料，利用浙江省密布水網(wǎng)的淤泥和豐富的灘涂、海涂淤泥制磚，即可解決毀田制磚問題，又可疏浚河道，提高抗洪、通航能力，一舉多得。但淤泥由于含水量過高，脫水周期較長(zhǎng)，同時(shí)干燥收縮和干燥敏感性過大，必須與優(yōu)質(zhì)黏土或瘠性料摻合才能使用，因而其應(yīng)用范圍受到限制。
合理利用二次再生資源，減少周邊環(huán)境污染，造福人類，是當(dāng)前人們所關(guān)注的課題。本文介紹根據(jù)拋光磚廢渣、河道淤泥的化學(xué)組成和物理性能等特性，結(jié)合燒結(jié)多SLY#的生產(chǎn)工藝的機(jī)理，通過對(duì)淤泥和拋光磚廢渣的優(yōu)化組合研制環(huán)保型燒結(jié)多SLY#的過程。將廢渣和淤泥混合， 使高塑性的淤泥降低塑性，使過軟的泥料硬化，減少或消除擠出過程中的分層，降低磚坯干燥收縮和干燥敏感性，以滿足生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚的工藝要求，并達(dá)到處置消納廢渣和淤泥的日的。
二、原料分析
1、拋光磚廢渣
拋光磚廢渣主要為在拋光磚生產(chǎn)過程中由?；u在表面拋光時(shí)與砂輪磨料研磨產(chǎn)生的渣泥，其顆粒細(xì)度大，為瘠性料，含石英和玻璃相、莫來石等晶相。
經(jīng)化學(xué)分析，拋光磚廢渣的主要化學(xué)組成為：Al。0 18％～21％，Si0 67％～7O％，F(xiàn)e。0。低于1％，K20+Na． 0 6％～8％，以及少量的SiC、Si N 、色料等。
2、淤泥
淤泥是一種以含水鋁硅酸鹽為主的各種礦物的混合物， 為礦物巖石碎屑和有機(jī)腐化物等組成的混合物，其礦物晶體中含有長(zhǎng)石等多種熔劑型礦物和有機(jī)物質(zhì)，顆粒較細(xì)，可塑性高。經(jīng)物理性能分析，淤泥的塑性指數(shù)(IP)為l3～15，屬易熔黏土，焙燒后呈淺紅色。
經(jīng)化學(xué)分析，淤泥的主要化學(xué)組成為：A 1． 0l2％～ 15％， SiO ，55％~ 60％，F(xiàn)e一0 6％～ 8％，K2O+Na，06％～8％，CaO+MgO低于1％，以及有機(jī)質(zhì)及化合水5％左右。
三、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
1、摻合比試驗(yàn)
試驗(yàn)料經(jīng)烘T，根據(jù)原材料的特性，將廢渣與淤泥以不同摻合量進(jìn)行配比試驗(yàn)，人工混料均勻后，按試驗(yàn)要求成型、編號(hào)，測(cè)定其成型難易程度、干燥收縮率、干燥敏感系數(shù)等，并在設(shè)定的不同燒結(jié)溫度下進(jìn)行燒結(jié)程度、燒結(jié)溫度范圍、燒成線收縮和吸水率試驗(yàn)，求得最佳配合比。
2、燒結(jié)溫度和燒結(jié)溫度范圍試驗(yàn)
將不同配比試樣分別在燒結(jié)爐內(nèi)分別在900℃、950℃ 、1000℃ 、1050℃ 、1100℃ 、1150℃ 、1200℃條件下燒成，然后進(jìn)行燒成收縮和吸水率的測(cè)定。
3、結(jié)果與分析
對(duì)不同配合比的磚坯試樣進(jìn)行塑性指數(shù)、干燥收縮率測(cè)定， 并在設(shè)定的燒結(jié)溫度下進(jìn)行燒結(jié)試驗(yàn)，測(cè)試燒結(jié)收縮率、吸水率、抗壓強(qiáng)度等性能，其結(jié)果表明：
(1)隨著廢渣摻量的增加，試樣的塑性指數(shù)隨之降低；從成型的難易程度來看，當(dāng)泥渣摻量為30％以上時(shí)，擠出成型較為困難；結(jié)果表明，廢渣摻合量范圍以20％～30％為佳。
(2)隨著廢渣摻入量的增加，試樣的燒結(jié)溫度隨之提高，當(dāng)廢渣摻量范圍為20％~30％、燒結(jié)溫度在900 1050℃時(shí)，試樣燒結(jié)程度好，收縮小，吸水率和強(qiáng)度也很理想： 當(dāng)廢渣摻量為30％以上、燒結(jié)溫度在1000～1050℃時(shí)，燒結(jié)性能差， 吸水率大，強(qiáng)度低；燒結(jié)溫度在1l00～1200℃ 時(shí)，試樣燒結(jié)程度好，收縮小，吸水率和強(qiáng)度也很理想，但由于燒成溫度偏高，能耗增加，產(chǎn)品成本提高，經(jīng)濟(jì)尚不合理。
(3)從試驗(yàn)結(jié)果看，廢渣最佳摻合量范圍為20％~30％，樣品最佳燒結(jié)溫度范圍為900 1050℃ 。
四、工業(yè)性生產(chǎn)試驗(yàn)
在實(shí)驗(yàn)室研究得出的試驗(yàn)配比和參數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定較為理想的摻比料，在生產(chǎn)廠家的配合下，利用現(xiàn)有的制磚工藝生產(chǎn)條件下，進(jìn)行了工業(yè)性生產(chǎn)試驗(yàn)。
試驗(yàn)中，拋光磚廢渣與淤泥的重量比分別采用15：85、20：80、25：75、30：70：主要生產(chǎn)設(shè)備包括計(jì)量稱、皮帶輸送機(jī)、雙軸攪拌機(jī)、對(duì)輥機(jī)、擠出成型制磚機(jī)、輪窯；生產(chǎn)工藝為，拋光磚廢渣、河道淤泥、煤渣經(jīng)計(jì)量、混合配料、攪拌后，送至真空制磚機(jī)擠壓成型，成型后的試驗(yàn)磚坯碼于堆場(chǎng)自然干燥后，采用輪窯在950～1000℃ 下焙燒，制成成品。
分析批量生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果， 成型的難易程度顯示， 由于淤泥和拋光磚廢渣原料本身水分較高，擠出成型時(shí)，坯體容易變形，控制成型水分是關(guān)鍵；干燥情況顯示，摻入廢渣與不摻廢渣比較，不摻廢渣的坯體干燥收縮大，坯體開裂較多，摻入廢渣的坯體_T燥收縮減小，坯體開裂較少，明顯比黏土磚要好，燒結(jié)溫度與黏土磚相近，成品無出現(xiàn)過燒和生燒現(xiàn)象。試樣的主要性能指標(biāo)經(jīng)測(cè)試，均較為理想，產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合GB13544— 2000《燒結(jié)多孔磚》標(biāo)準(zhǔn)。
五、結(jié)論
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和工業(yè)性生產(chǎn)試驗(yàn)，我們認(rèn)為：
1、淤泥和拋光磚廢渣替代黏土生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚是可行的，最大摻量可達(dá)30％以上，最佳摻量范圍為20％～30％，具體要結(jié)合淤泥特性。
2、利用淤泥和拋光磚廢渣替代黏土生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚，其工藝與普通制磚工藝相同，變化不大，其特點(diǎn)為，配比應(yīng)掌握準(zhǔn)確，加強(qiáng)攪拌擠出等工藝，最佳焙燒溫度范圍為950 1050℃ 。
3、利用淤泥和拋光磚廢渣替代黏土生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚的研制成功，對(duì)全面禁止使用黏土實(shí)心磚，為黏土磚生產(chǎn)企業(yè)尋求企業(yè)生存出路問題， 以及利用淤泥、廢渣提供了一條新的途徑，既可解決毀田制磚問題，又可疏浚河道，提高抗洪、通航能力，還對(duì)解決陶瓷生產(chǎn)企業(yè)拋光磚廢渣處理、減少環(huán)境污染起到相當(dāng)大的作用，一舉多得，因而具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
