利用工業(yè)廢渣加工陶粒市場前景廣闊

隨著國內(nèi)工業(yè)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢渣，如粉煤灰、煤矸石、污泥等等，而這些工業(yè)廢渣可以應(yīng)用到陶粒加工中，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)陶粒生產(chǎn)。因此，利用工藝廢渣加工陶粒成為資源回收利用的有效途徑，還能夠降低對環(huán)境的污染，有著重要的社會意義。

陶粒按原料分為：粘土陶粒，粉煤灰陶粒，頁巖陶粒等；現(xiàn)在也開始用固體垃圾焚燒后的灰渣做原料制備陶粒。粘土質(zhì)陶粒原料可以是粘土，河流的底泥或各種各樣的污水廠清理出來的污泥。粉煤灰陶粒原料為火電廠粉狀灰塵，頁巖陶粒原料是煤矸石、石灰石等尾礦石。

目前可作為主原料生產(chǎn)陶粒(摻量 50％)的廢渣主要有粉煤灰、煤矸石、淤泥(河流、湖泊、水庫、自來水廠等)等；可作為輔助原料生產(chǎn)陶粒(摻量 50％)的廢渣主要有污水處理廠污泥、造紙廠污泥等。陶粒用廢渣資源是陶粒原料中更有利于節(jié)地、節(jié)能、利廢、保護(hù)環(huán)境、綜合利用資源、更值得開發(fā)與發(fā)展的陶粒原料。以下對這類資源作簡要介紹。

粉煤灰

粉煤灰看起來似乎所有的顆粒都一樣，但事實(shí)上它們并不相同，而且差異較大。組成粉煤灰的顆粒主要有五種，這些不同顆粒所占的比例大致是：漂珠、厚壁及實(shí)心微珠約、鐵珠、碳粒、不規(guī)則多孔玻璃體。粉煤灰主要由厚壁及實(shí)心微珠及不規(guī)則多孔玻璃體兩種顆粒組成，其他顆粒較少。粉煤灰的顆粒組成是十分復(fù)雜的，不同的顆粒對焙燒陶粒會有不同的影響。一般粉煤灰的化學(xué)成分大致范圍見表2，常見粉煤灰的礦物組成范圍見表3。

國內(nèi)外利用粉煤灰生產(chǎn)陶粒的主要方法有：

1、回轉(zhuǎn)窯法

粉煤灰摻量一般≤75％。主要優(yōu)點(diǎn)是：根據(jù)粉煤灰的主要性能，調(diào)整配方、焙燒溫度、時(shí)間,既可生產(chǎn)超輕陶粒(要求粉煤灰的SiO2，含量為45％～60％、Al2O3 24％等)，也可生產(chǎn)普通陶粒或高強(qiáng)陶粒，適用于年產(chǎn)2萬?～10萬?的生產(chǎn)線。其缺點(diǎn)是：生產(chǎn)能耗較大(國內(nèi)熱耗4600kJ／kg～5400kJ／kg，電耗28kW．h／?-38kW．h／?),生產(chǎn)成本較高，建設(shè)投資較多。

2、燒結(jié)機(jī)法

粉煤灰摻量高達(dá)80％～90％。主要優(yōu)點(diǎn)是：對粉煤灰無特殊要求，中、粗、細(xì)灰或干、濕、半干灰等均可使用，陶粒堆積密度國內(nèi)為630kg／?-750kg／?(筒壓強(qiáng)度4MPa-45MPa)，生產(chǎn)熱耗較低(國內(nèi)熱耗2700kJ/kg～3200kJ／kg)，生產(chǎn)成本比回轉(zhuǎn)窯法低10％～20％。其缺點(diǎn)是：電耗稍高，建設(shè)投資較多，只適用于年產(chǎn)7萬m3、10萬m3、20萬?的生產(chǎn)線。

3、燒結(jié)箱法

主要優(yōu)點(diǎn)是：能耗低(國內(nèi)熱耗2300kJ/kg～2800kJ／kg．電耗25kW·h／?～35kW·h／?)，建設(shè)投資較少，生產(chǎn)成本比燒結(jié)機(jī)法低5％～10％，適用于年產(chǎn)2萬?～10萬?的生產(chǎn)線。其缺點(diǎn)是：布料和點(diǎn)火只能間隙式運(yùn)行，機(jī)械化和自動化程度相對較低，只能生產(chǎn)堆積密度650kg/?～770kg/?的普通陶粒和低位高強(qiáng)陶粒。

至今全國累計(jì)粉煤灰渣貯量已達(dá)11．1億t，灰場(池)用地總數(shù)約60萬畝，新建灰場用地逐年增多，開發(fā)利用粉煤灰的形勢十分嚴(yán)峻而緊迫，用粉煤灰來焙燒陶粒是用量大，經(jīng)濟(jì)、社會效益好的途徑。

煤矸石

煤矸石是開采煤礦和洗選煤時(shí)排放出來的廢渣的總稱。它是煤礦建井和生產(chǎn)與精選煤過程排出的混雜巖石。

煤矸石制陶粒的主要生產(chǎn)方法有回轉(zhuǎn)窯法和燒結(jié)機(jī)法。生產(chǎn)實(shí)踐證明：燒結(jié)機(jī)法只能生產(chǎn)多孔型燒結(jié)塊，經(jīng)破碎篩分后成為不同粒級的碎石型陶粒，雖然生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)成本較低，但陶粒的堆積密度較高，吸水率高達(dá)30％--40％；回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)的煤矸石陶粒相對較好，根據(jù)煤矸石的質(zhì)量，能夠生產(chǎn)出堆積密度350kg/?和450kg/?。的超輕陶粒．也可生產(chǎn)550kg/?-700kg/?。和650kg/?的普通陶粒，顆粒呈圓球型．吸水率均低于12％。

矸石有三種類型：頁巖型、粉砂巖型及砂巖型。三者混雜堆積，以前兩種為主，少量后者。其化學(xué)成分相近，均在燒陶粒范圍內(nèi)，只不過前兩種矸石的黏土礦物較多(約50％)，而含碳砂巖矸石為泥質(zhì)膠結(jié)，粒狀礦物多一些。以三種矸石樣粒分別在實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)試燒，在預(yù)熱溫度500℃，預(yù)熱時(shí)間9min，焙燒溫度1180℃，恒溫8min的焙燒制度下，均燒出了堆積密度為500—800級陶粒。又以頁巖矸石：粉砂巖矸石：砂巖矸石按重量比5：2：1的比例混合，粉磨加水制粒(成球)。再以上述熱工制下焙燒，結(jié)果燒出了表觀密度為905k~m3普通輕陶粒。同時(shí)也對該省鎮(zhèn)江市郊的廢棄煤礦的矸石進(jìn)行采樣，經(jīng)粉磨成球，在1185℃溫度下焙燒，恒溫9min，燒出了漂浮在水上的超輕陶粒。

鑒于煤矸石廢渣資源量大，燒出陶粒性能較好，隨著節(jié)能利廢、節(jié)地綜合利用資源政策的貫徹，就近用煤矸石生產(chǎn)人造輕集料——陶粒也是今后的發(fā)展方向。

爐渣

爐渣指火電廠以外燃煤系統(tǒng)排放出來的粗粒珊瑚狀或不規(guī)則狀廢渣。近幾年用爐渣開發(fā)爐渣砌塊、筑路、水泥、隔熱保溫外，仍有大量爐渣堆積占地污染環(huán)境。從爐渣的堆積密度而言本身就是一種廢渣輕集料，除炭后與陶粒相似。故開發(fā)爐渣陶粒是節(jié)能利廢、保護(hù)環(huán)境、綜合利用資源的有效舉措。在爐渣排放量大，且綜合利用又不多的城市，開發(fā)爐渣陶粒也是有前景的。

污泥

利用污泥作輔助原料（摻量30％～35％），主原料是黏土或江河淤泥生產(chǎn)出堆積密度約380kg／?的優(yōu)質(zhì)超輕陶粒．比未摻加污泥的陶粒堆積密度輕7．3％，每小時(shí)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量提高約5％。

利用污泥作輔料或添加料生產(chǎn)陶粒是處置污泥的好方法。此法在高溫下焙燒，可徹底清除污泥中的各種污染物，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境、水質(zhì)和土地，并生產(chǎn)出節(jié)能利廢的新型建材。因?yàn)橛梦勰嗌a(chǎn)陶粒是多元配方，只宜用半干法或濕法生產(chǎn)陶粒。部分污泥主要化學(xué)成分見表5。

利用廢渣生產(chǎn)人造輕骨料，可降低陶粒生產(chǎn)成本約5％～10％，可享受國家稅收優(yōu)惠政策，企業(yè)的純利潤可提高約25％，由此可見，利用工業(yè)廢渣加工陶粒前景廣闊，另外我公司還對工業(yè)廢渣深加工在建筑陶瓷中的應(yīng)用分析。我公司能夠提高各種工業(yè)廢渣加工陶粒設(shè)備，歡迎前來選購。