陶瓷废气处理方法篇(1)

关键词：焚烧炉 RTO焚烧炉 自由式RTO废气焚烧炉

减少焚烧炉燃油消耗，具有两方面重要意义：第一，巨大经济效益：对于FR-4生产，采用一台直燃式焚烧炉带一台立式上胶机配置时，每台焚烧炉每小时油耗在80公斤左右。在能源十分紧缺，石油越来越高的年代，每台焚烧炉如近来柴油价格达到8000元/吨，满负荷生产时，一年耗费燃油费用达460万元人民币。中小型FR-4覆铜板厂多数配备2-3台立式上胶机，满负荷生产时，一年耗费燃油费用达920～1380万元人民币，明显加大产品制造成本。经过各个设备制造厂和覆铜板厂的不断探索改进，这种焚烧炉的油耗都有所降低，但多数每小时油耗仍达二三十公斤或三四十公斤，每年的费用仍然很高。因此采用低油耗焚烧炉具有巨大经济效益。第二，减少碳的排放：低碳经济是一个任重道远的工作，减少焚烧炉燃油消耗，也就减少碳的排放。因此减少焚烧炉燃油消耗，既具有巨大经济效益，也减少了碳的排放。

在减少焚烧炉燃油消耗方面，人们研究了蓄热式（简称RTO）焚烧炉，它有双塔式和单塔式两种形式。这两种焚烧炉的结构都很庞大，造价都很高，一些中小型企业接受不了。而且在对能耗比较高的直燃式焚烧炉改造方面，发挥不了作用。此外，这两种焚烧炉都存在蜂窝陶瓷容易黏堵、维护费用高、在试车过程如发现油耗偏大等问题但炉体不容易更改等问题，因此，出现了自由式RTO废气焚烧炉。

自由式RTO废气焚烧炉是对双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉的改进，它的能耗非常低。它的结构比双塔式和单塔式RTO焚烧炉要简单许多，因此它的制造成本低。与双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉相比，自由式RTO废气焚烧炉的维护方便，它的蜂窝陶瓷也没有双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉那么容易黏堵。

自由式RTO废气焚烧炉它最大特点是可以根据工艺要求对炉膛结构进行调整，这是双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉做不到的。因此它的使用范围更加广泛，如它可以用于对直燃式废气焚烧炉的改造，以最低改造费用取得最大经济效益；再它可以应用于酚醛合成的含酚废水处理，这是一个历来都不容易解决的问题。自由式RTO废气焚烧炉由于其炉膛温度高达900℃左右，可以将含酚废水烧掉而不污染环境。

下面对这几种焚烧炉结构和功能做一对比介绍。

一、 直燃式废气焚烧炉

通常，废气焚烧炉是以柴油、重油或天然气为燃料。送入焚烧炉的废气在上述燃料的火焰中燃烧、氧化分解。

早期废气焚烧炉主要任务就是把有机废气烧掉，很少考虑热量回收，所以那种焚烧炉被称为直燃式废气焚烧炉，这种焚烧炉的燃料消耗很大。通常“一对一”（一台焚烧炉对一台上胶机）耗油量在80kg/小时左右。直燃式废气焚烧炉的结构示意图见图1。

虽然人们也一直在寻找直燃式废气焚烧炉节能方法，如让废气进入炉膛时采用乱流的形式，并采用迷宫式或延长炉膛长度，在炉膛中放入一些砖等方法，来延长废气在炉膛中的停留时间，以使废气更加充分的燃烧。同时让废气先预热，然后再进入炉膛。经过预热的废气温度提高了以后，在炉膛中燃烧需要热量相应较低，以此来降低燃料消耗。但当燃烧机熄火时，炉膛的温度下降很快，燃烧机必须重新点火，所以这种结构焚烧炉的能耗很高。

由于对直燃式废气焚烧炉所采取的种种改进效果都有限，所以出现了下面的“蓄热式RTO” 废气焚烧炉。

二、“蓄热式”RTO 废气焚烧炉

一台生产速度为18m/分的立式上胶机，在稳定每小时产生溶剂量达100kg左右。FR-4覆铜板生产主要溶剂为DMF和丙酮，有机溶剂具有很高的热值，如每公斤丙酮的热值高达6000多大卡。如果能够将这些溶剂全部都利用起来，让它在焚烧炉里充分燃烧，那么100kg溶剂可以产生60万大卡/小时的热量。一台立式上胶机在稳定生产时需要的热量也在60万大卡/小时左右。因此，如果上胶机产生废气能够充分燃烧，则焚烧炉可以不需要其他燃料，或补充少量燃料就可以维持正常生产。于是，出现了“蓄热式” RTO废气焚烧炉。

所谓“蓄热式”就是把焚烧炉燃烧过程产生的热量蓄存在蓄热材料中。当前比较常用的蓄热材料是“蜂窝陶瓷”，它具有很多的小孔（也称为多孔砖），形成“蜂窝群”。当这些“蜂窝群”蓄聚大量的热量到达织热状态时，即使燃烧机不点火，织热的蜂窝陶瓷也能把有机废气燃烧起来。因此，“蓄热式” 废气焚烧炉就特别省能源。

“蓄热式” 废气焚烧炉有双塔式RTO和单塔式RRTO（旋转式也称RRTO）。这两种炉子的结构都很庞大，价格昂贵，炉膛结构固定，蜂窝陶瓷容易粘堵等缺陷。这几年，我们研究了“自由式RTO废气焚烧炉” ，它的炉膛结构是可以自由调节（所以给这种焚烧炉取名“自由式RTO废气焚烧炉” ），蜂窝陶瓷不容易粘堵，价格便宜等优点并申请了国家专利，终于冲破这层面纱。所以“蓄热式” 废气焚烧炉就有了三种结构形式，下面我们分别论述之：

1、 双塔式RTO废气焚烧炉：

当前双塔式RTO废气焚烧炉有如下两种结构形式：有一种是双燃烧机结构（见图2 A），；另一种是单燃

烧机结构（见图2 B）。这两种炉子都有人在用，它的原理都一样。

双塔分为A炉和B炉，两个塔的结构是相同的。下方是废气室，中部是蜂窝陶瓷，顶部是燃烧室。

废气从A炉的蓄热室下方进入焚烧炉，经过蓄热室到达燃烧室燃烧，产生的热量被送到热交换器给上胶机加热，有部分热量从B炉的蓄热室的上方流经蜂窝陶瓷到达B炉下方的废气室，对B炉蜂窝陶瓷加热，然后经过旁通管道排到烟囱（也可排入到热交换器）。经过预热的蜂窝陶瓷，如果能够达到炽热状态，能够将进入焚烧炉的废气点燃，就能够达到降低能耗目的。

为了使A、B炉的蜂窝陶瓷都得到预热，A、B炉就必须交替使用，这个过程通过气动阀的切换来实现。

即第一周期废气是从A炉废气室进入，流经燃烧室以后，部分热量从B炉废气室排走。经过若3～5分钟以后，经过气动阀的切换，废气是从B炉废气室进入，部分热量从A炉废气室排走，同时对A炉蜂窝陶瓷进行预热。通过气动阀的不断的切换，使A炉和B炉的蜂窝陶瓷被轮流加热。

双塔式RTO，当炉膛的温度达到850-950℃时，蜂窝陶瓷可以使有机废气自燃，所以能够达到节能目的。A炉和B炉的切换，也为了通过对蜂窝陶瓷的热处理，来防止蜂窝陶瓷的黏堵。

双塔式RTO废气焚烧炉比直燃式废气焚烧炉在节能方面的确进了一大步。但蜂窝陶瓷自下而上布置，顶部的蜂窝陶瓷接近燃烧室，温度比较高，不容易出现黏堵。但下面的蜂窝陶瓷温度比较低，有机废气中的低分子物会在这里沉积，容易出现蜂窝陶瓷的黏堵问题。

有些公司采用“返烧方法”，每过一段时间如将A炉产生热量全部排入B炉，来烧去蜂窝陶瓷上的黏堵物，但由于蜂窝陶瓷3～4层厚，厚度达一米多，有些炉子在蜂窝陶瓷下面还布置有陶瓷环，陶瓷马蹄块等物，采用返烧方法也很难将下方黏堵物烧干净。另外是A，B炉通过气动阀频繁切换，万一气动阀出现故障，就有安全隐患。

2、单塔式RRTO废气焚烧炉

为了解决RTO焚烧炉中蜂窝陶瓷的预热，需要A，B两个塔气路频繁切换问题，出现了单塔式RTO焚烧炉。有人为了区别双塔式，给他取名RRTO，它的特点就是用一个旋转废气室来代替双塔（单塔式RRTO结构见图25）。

单塔式RRTO焚烧炉的废气室在下方，蜂窝陶瓷在中部，炉膛在上部。

废气从炉子的下方经过已经预热了的蜂窝陶瓷进入燃烧室燃烧，产生的热量被送到热交换器给上胶机加热，有部分热量则从燃烧室经蜂窝陶瓷流到下方的废气室，给蜂窝陶瓷预热。

为了使进入的废气与流出的热气流分开，同时又要让蓄热室所有的蜂窝陶瓷都能够均匀受热。废气室被分成多个小格（如12-16个小格）。它通过旋转使进入的废气和流下的热量每若干秒钟就变换一个小格，这样就使到蜂窝陶瓷被均匀加热。

当蜂窝陶瓷被加热到比较高的温度，并明显超过有机废气的着火点时。即使燃烧机不点火，织热的蜂窝陶瓷也能把有机废气点燃。如果生产过程中产生的有机废气很充分，则这个过程可以连续下去，即只烧废气不烧油，所以蓄热式废气焚烧炉很节能。

单塔式RRTO焚烧炉比双塔式RTO少了一个塔，也减少了气阀切换问题，但多了废气室旋转问题。单塔式RRTO焚烧炉结构比较庞大，蜂窝陶瓷通常为4层，每块砖的高度300mm，总高度在1200mm甚至更厚。由于下层蜂窝陶瓷的温度比较低，仍解决不了蜂窝陶瓷容易黏堵问题。直立堆叠蜂窝陶瓷坏了之时也不容易更换等。

3、自由式RTO废气焚烧炉

自由式RTO废气焚烧炉是对双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉的改进。它的后半部分即热交换器部分与双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉基本相同（自由式RTO结构见图26）。

焚烧炉的最关键部分是炉膛部分，如果炉膛设计太大，则燃料消耗增加。如果设计太小，则废气容易过量，造成很大不安全因素。双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉的炉膛结构很庞大，安装完成以后很难更改。而自由式RTO废气焚烧炉的炉膛结构是自由式的，它可以随生产需求进行调整。如在生产过程发现炉膛偏大时，它可以适当调小。当用户需要把一拖二焚烧炉改为一拖三时，它也可以很容易的去完成，（包括供热部分必要时的适当加大，都可以做到）。因此，自由式RTO废气焚烧炉的安全性比双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉更加高。

4、蓄热材料选用

由于“蓄热式” 废气焚烧炉的温度高达850-950℃，对于这些材料不仅需要它具有蓄热性能，而且必须有较长使用寿命。含铝质陶瓷材料就具有蓄热性能和耐热性好，它的使用温度可以高达1000℃以上，所以“蜂窝陶瓷”大部分采用可以用于做陶瓷的材料，它的优点是耐热性好，吸热快，散热也快。比较常用的有高铝石，堇清石，莫来石等。

当前，用的比较多的蜂窝陶瓷多孔砖的规格是： 150×150×150、150×150×300（mm），孔数：25×25、40×40、50×50、60×60等，它的孔径从0.5mm～4mm。蜂窝陶瓷砖的截面孔主要为正方形，且孔道是相互平行的直通道结构，这种结构大大降低了气孔流经的阻力。 使用时把它堆放起来，让前后每块砖的孔对齐就可以，相当方便。

有人为了增加废气在蓄热体上的停留时间，在蜂窝陶瓷多孔砖的下方放入部分陶瓷环，陶瓷环的规格多种多样，因使用者要求不同而不同。这些陶瓷环是无序堆放的，需要有容器避免它散开。

由于上述蓄热材料都容易出现黏堵现象，蜂窝陶瓷多孔砖的孔道或陶瓷环表面及孔内粘上一层棕色或综黑色物质，这些物质是未完全氧化分解的低分子物。黏堵导致空气流动不顺畅，降低焚烧炉效率，并危及安全生产。黏堵现象主要出现在蜂窝陶瓷的低温区，有机废气中的低分子物容易在这里沉积。为了解决这个问题，人们一直在不停的探索，包括在蜂窝陶瓷的低温区应用大孔径蜂窝陶瓷，或将它们做成片式，在它上面压有许多沟槽，当把它一块一块组合在一起时，就形成许多的孔，有人把它称为“饼干式”。采用“饼干式”陶瓷砖目的是它具有蜂窝式陶瓷多孔砖堆放方便优点，又比蜂窝式陶瓷多孔砖好清理。但“饼干式”陶瓷砖的孔数太少，蓄热效果低，所以只能作为炉的下层砖。

热膨胀系数是选用蜂窝陶瓷的一个重要参数，通常选用热膨胀系数小的陶瓷材料，它是防止蜂窝陶瓷碎裂的一个重要参数。通常是采用高铝土，堇青石，莫来石的混合材料站制造。

为了提高焚烧炉的热效果，有人在蜂窝陶瓷中加入催化剂，它是一种贵金属，它能够降低有机废气在蜂窝陶瓷上“自燃”温度。即使在较低的炉膛温度下，即使还没有达到有机废气自燃点，有机废气也能够着火燃烧，进一步提高焚烧炉节能效果。但在FR-4生产中，溴及其他某些化学物质会使催化剂“中毒”，使其失去作用、因此，在使用时要慎重。

三、废气焚烧炉安全生产上的一些问题

1、蜂窝陶瓷的黏堵

蜂窝陶瓷的黏堵是RTO焚烧炉比较头痛的一个问题。

（1）蜂窝陶瓷的黏堵增加燃料消耗：对于双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉，刚开始生产的时候，耗油很少。但生产一段时间以后，耗油量开始增加，产生原因就是蜂窝陶瓷开始出现黏堵现象。很多厂家每三个月，有的是半年就需要清理一次蜂窝陶瓷。清理方法是把蜂窝陶瓷都拆下来，换去黏堵比较严重的部分。重新开机生产时，耗油量又明显下降了。

（2）蜂窝陶瓷黏堵威胁焚烧炉安全生产：由于蜂窝陶瓷产生黏堵导致空气流动不顺畅，废气流量开始下降，

这使上胶机和焚烧炉的安全生产受到威胁。黏堵现象主要出现在蜂窝陶瓷的低温区，有机废气中的低分子物容易在这里沉积。黏堵，降低焚烧炉效率，并危及安全生产。

（3）增加生产成本：双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉的蜂窝陶瓷比较难拆，必须将整

个炉膛都拆开才能做到。工作量比较大，而且每次拆卸都造成部分蜂窝陶瓷碎裂而报废。少的每次报废几十块，多的每次报废一百多二百块，经济损失比较大。

自由式RTO废气焚烧炉的蜂窝陶瓷布置与双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉不同，蜂窝陶瓷不容易出现黏堵现象。有些厂家使用数年都没有出现这种情况。此外，如果需要对蜂窝陶瓷进行更换时，自由式RTO废气焚烧炉蜂窝陶瓷是水平摆放的，人可以自由出入，因此比较容易清理。

（4）蜂窝陶瓷黏堵主要原因：造成蜂窝陶瓷黏堵主要原因是溶剂带有少量低分子树脂，如果胶液中有填料时，还带有一些填料。当溶剂从从胶液中挥发出来时，部分低分子树脂和很少量填料被溶剂带出来，蜂窝陶瓷的孔很小，表面积很大，如果他们温度很高时，低分子树脂处于气化状态，不容易沉积。但是当这些蜂窝陶瓷的温度比较低时，这些低分子树脂和量填料就容易出现沉积。由于双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉下层蜂窝陶瓷温度比较低，所以容易产生沉积。沉积物多了，就产生黏堵。

自由式RTO废气焚烧炉蜂窝陶瓷温度都很高，所以不会产生低分子树脂沉积。但填料由于不能气化，所以胶液中如果填料的比例比较高时，还是会出现由填料造成的黏堵。由低分子树脂造成的黏堵物呈现棕色或综黑色物质，可以烧掉；由填料（如氢氧化铝或硅微粉）造成的黏堵呈现白色，烧不掉。

（5）蜂窝陶瓷黏堵较常用处理方法：提高蜂窝陶瓷的温度是防止黏堵或延长造成黏堵时间的最好的方法；但并不是所有的焚烧炉的蜂窝陶瓷的温度都能提得很高，由于由低分子树脂造成的黏堵物是可以烧掉的，所以，可以许多厂家采用“返烧”方法，（燃烧室高温不往热交换器送，而是把热量回压到蜂窝陶瓷上，把由低分子树脂造成的黏堵物烧掉，这种做法常用于双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉）；对于由填料造成的黏堵，由于烧不掉，较常用方法是用压缩空气把他们吹掉。

2、燃烧机回火问题

当燃烧机处于熄火状态时，燃烧机的风机可能处于停顿或低送风状态。而RTO焚烧炉此时炉膛的温度仍高达800-900℃，就很容易出现回火烧坏燃烧机情况，这种情况在直燃式焚烧炉比较常见。为了解决这个问题，直燃式焚烧炉常采用排烟风机的功率大于废气风机的功率方法，使炉膛为微负压，以避免出现回火烧坏燃烧机情况。但这种情况不容易维持。比较好的办法是在燃烧机头有感温棒，设定一个保护温度，当其感应到温度超过设定值时，自动增大燃烧机送风量，避免燃烧机过热烧坏情况发生。

有些焚烧炉采用比较特殊燃烧机，这种燃烧机是一种全密闭结构，它还通入压缩空气，就保证不会产生燃烧机回火烧坏燃烧机情况。

3、安全系统设计

本专利针对国内外焚烧炉发生过多次失火、爆炸情况，特别在RTO燃烧室上增加了一套安全设计，大大提高了焚烧炉生产的安全性。调节废气输送的舞蹈性和废气输送安全性。

（1）废气放空阀，在管道或炉膛压力超过设定值时阀门自动打开，将压力释放，避免焚烧炉发生爆炸事故。在生产结束焚烧炉停机前10-20分钟，打开该阀门将系统废气排光，以避免停机以后发生不安全事故。

（2）安全防爆片，当焚烧炉压力出现异常时自动破开，将压力释放，避免焚烧炉发生爆炸事故。

（3）冷风进入阀门，在炉膛温度超高，难以控制时自动打开，进入冷空气降低炉膛温度，防止焚烧炉出现不安全事故。

四、自由式RTO废气焚烧炉在其他行业应用

自由式RTO废气焚烧炉的应用范围比双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉更加广泛。

1、在喷漆、压敏胶带等行业应用

双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉，体积都很庞大，不适用于这些的废气是间断产生，或废气量比较小的场合。

自由式RTO废气焚烧炉结构可以做得比较小，炉膛的结构又可以自由调整，所以它可以用于废气的产生是间断性，废气量可能比较小（如胶粘带或压敏胶带行业）的场合。

2、在含酚废水处理方面的应用

含酚废水处理一直是酚醛树脂工业的老大难问题。我们曾经试用过“生化法”，“活性污泥法”，“离子交换树脂吸付法”等等，都存在处理不彻底，或产生二次污染灯问题。后来采用将含酚废水雾化喷入一个专用的废水焚烧炉中，将有机物烧掉的方法，但耗油量相当大，在能源短缺的时代，也不是一个好方法。也有一些工厂将含酚废水与煤混合后送入锅炉烧掉，混合煤过程产生刺激性气体对人、对环境都产生污染。如果将将含酚废水喷到锅炉中烧掉，由于含酚废水进入锅炉以后先气化，气体在炉膛停留时间太短，有许多有机物来不及燃烧就被排走。因此，这个方法不是一个完满方法。

我们尝试将含酚废水雾化喷入废气焚烧炉中，这是一个有潜力的做法。但对于直燃式废气焚烧炉，当含酚废水喷进去时，炉温下降太快，所以不适用。对于蓄热式废气焚烧炉，炉膛温度高达850-950℃，足以将含酚废水彻底氧化分解。而且蓄热材料能够保持焚烧炉不会再含酚废水进入焚烧炉时过快降温，影响焚烧炉的正常运行。

为了避免将含酚废水进入废气焚烧炉中，炉膛的温度下降过快，并导致蜂窝陶瓷碎裂等产生。不适宜采用喷的方法。因为含酚废水中的低分子物很容易黏堵喷嘴。就是将含酚废水过滤了，但随着低分子树脂进一步反应，还是会黏堵。比较适当方法应当将含酚废水气化，然后与有机废气一同输送入燃烧室。这种做法可以避免黏堵喷嘴问题，可以避免含酚废水间断性进入，以及炉膛降温波动过大，造成蜂窝陶瓷碎裂等问题。

陶瓷废气处理方法篇(2)

关键词：废弃陶瓷，潜在价值，思考

 

伴随着社会与经济的快速发展，陶瓷工业已成为社会经济发展中不可缺少的重要支柱产业。论文大全。然而，目前大多数陶瓷生产厂商只把降低陶瓷生产过程中的能源消耗作为企业节能降耗的首要方式，而忽视了对次品的回收和利用，因此导致废弃陶瓷日益增多。由于陶瓷制品不风化，不腐烂的特性，多数厂商采用挖坑深埋的简易方式来处理废弃陶瓷，这样不仅挤占土地资源, 还对水和土壤等环境造成了严重污染，因此，如何将零利润、零价值的废弃物品，将其资源变成高利润、高价值的陶瓷商品，已成为社会各界共同关注的问题。论文大全。

1.运用废弃陶瓷资源，铸造高新陶瓷建材

近年来,国内外着手以工业陶瓷废料为研究对象, 来发掘废弃陶瓷资源的潜在价值。由于陶瓷容重小、内部多孔, 形态、成分较均一, 具有一定的强度和坚固性, 因而具有质轻、耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的隔绝性、保温、隔热、隔音、隔潮等功能特点, 已广泛应用于建筑行业。

1.1用来生产陶瓷透水砖

众所周知，现代城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料所覆盖，被硬化的路面逐年增多。而传统的地面硬化材料主要是石材、水泥、普通陶瓷广场砖等，这些材料具有共同的特性就是不透水和不透气，造成诸多的危害，如下雨时，雨水遇到硬化地面四处横流，横流过程中雨水会带走大量的城市污染物，造成接受雨水的河流、湖泊的污染；同时由于雨水被倒入河流而流失掉，造成干旱缺水的问题，从而加大了“城市热岛效应”。

为了解决上述问题，利用陶瓷废料及内含可燃物的工业废渣，研发出一种具有透水性强、保水性好、强度高，还有降温、降噪、调节气候、消除城市“热岛效应”以及提高空气质量，保持地表水循环的多功能耐磨复合陶瓷透水砖。

1.2用来生产陶粒

在生产过程中，颗粒化废弃陶瓷容易被大多数人忽视，而它依然具有陶瓷本身的特性，如利用陶瓷厂的废料做成的轻质陶粒为主要原料,辅以造孔剂和防水剂,采用一般的成型方法研制成一种新型多孔地铁吸音材料。论文大全。通过性能测试分析,该吸音材料, 吸音频率范围宽, 吸音效果明显。

2.优化组合废弃陶瓷，艺术构建生活点滴

在提倡绿色环保，发展“低碳经济”的时代，我们巧妙地利用废弃陶瓷分割重组的特性，将陶瓷艺术栩栩如生的运用到生活中。

2.1废弃陶瓷在景观设计中运用

这是废弃陶瓷最重要的装饰手法，并且被许多艺术家采用，并在景观环境中做了大量有益的尝试，取得了非常好的景观装饰效果，比如还有将废弃陶瓷碗、碎片与建筑的结合构成了一个新的视觉形象，从而达到美化城市环境，提升城市品味的重要作用。

2.1.1 废弃陶瓷在道路铺设中的运用

2.1.2 废弃陶瓷在公共设施中的运用

公共设施主要有街边椅凳、花坛、垃圾桶等等，我们通过利用废弃陶瓷，将其黏贴在这些公共设施上，既减少了建设成本，从而又起到保护和美化公共设施的作用，进而也提升了城市的整体形象。

同样的道理，运用艺术的处理手法和特有的装饰工艺，废弃陶瓷运用范围也可以是城市建筑的局部立面、城市雕塑、城市广场等各种公共场所。

前面我们阐述了废弃陶瓷在室外环境的运用，其实废弃陶瓷在室内装饰点缀中也有着独到的妙处。

2.2.1制作陶瓷组合灯具

在现代生活装饰中，陶瓷灯具因富有美感又便于陈设，广泛运用于现代住宅、宾馆客房、办公室及会客厅内。常见的陶瓷灯具的装饰手法多是以一件具有特定造型的陈设艺术瓷作为台灯的主体，将内部有导线穿过的中空螺旋杆隐藏于陈设艺术瓷内部进行装饰。而我们现在利用废弃陶瓷来组装灯具的主体，而且在这灯具上，还可以搁置首饰、项链等小物件物品，既节约能源，还有使用性能。

2.2.2制作陶瓷饰品

3.结束语

我国是一个历史悠久的文明古国，同样也是一个陶瓷生产大国，在当今构建“低碳经济”社会的大背景下，随着我国可持续发展战略的实施, 我们对环境保护提出了更高的要求，“陶瓷”这一高能耗、高污染、高废品率的产业也日渐受到人们的广泛关注。作为世界上最大的陶瓷生产国, 我们如果将废弃陶瓷充分利用起来, 不但可以解决巨大的能源、环境危机, 而且可实现社会和经济可持续发展，进而做到陶瓷资源的循环再利用，更好的实现瓷业社会效益和经济效益最大化。瓷土本身是一种资源，同石油一样需要我们的珍惜、充分利用。

参考文献

[3]薛圣言等.论陶瓷碎片在景观设计中的运用.陶瓷科学与艺术,2007,5.

[4]侯来广等.陶瓷废料的综合利用现状.中国陶瓷工业,2005(4),08.

陶瓷废气处理方法篇(3)

关键词：陶瓷废渣；能耗；低温快烧技术；坯体增强剂；绿色陶瓷

1 引 言

传统陶瓷产品虽然创造了人类需要的物质和精神财富，但是未能充分利用资源，且消耗大量能源，产生大量排放物，造成了较为严重的环境污染。绿色陶瓷是指合理利用自然资源，在生产制作过程中无环境污染、能耗低，使用时无害于人类健康的陶瓷产品。其在生产、使用、废弃和再生循环过程中与生态环境相协调，满足最少资源和能源消耗、最小或无环境污染、最佳使用性能、最高循环再利用率，并对人类的生活无毒害[1-3]。笔者所在公司经过三年的研究，完成了高掺量使用陶瓷砖废渣等固废物的课题，不但完全消化了本公司产生的废渣，而且还吸纳了社会上的陶瓷砖废渣，实现了陶瓷废渣全循环利用生产绿色陶瓷产品。

2 研究方法

2.1识别陶瓷工业废渣的特性

目前， 在陶瓷行业中应用的工业固体废弃物主要有各种工业尾矿、废渣、废料，如煤矸石、粉煤灰、赤泥、金矿尾砂、冶金矿渣、化工废渣、玻璃废料、陶瓷废料、耐火材料废料等[4]。陶瓷生产污水处理系统沉淀物，经压滤去水后形成的污水泥，其成分与陶瓷原料非常接近，只是混入了大量杂质，难于利用；坯体废料主要是指陶瓷制品煅烧前所形成的废料，包括上釉坯体废料及无釉坯体废料，此类废料经过分类处理，拣去杂物、除铁后可直接化浆加以循环利用；烧成废料是陶瓷制品经煅烧后生成的废料（通称陶瓷废砖），主要是烧成废品和在抛光、贮存、搬运中损坏的产品，这类废料需要经过粉碎加工，通过调整生产配方，掺入少量废料进行循环利用；瓷质砖及厚釉砖等经刮平定厚、研磨抛光及磨边倒角等一系列深加工，产生大量的抛光砖废渣，由于废渣中含有氯离子，加入配方中容易造成瓷砖针孔起泡，难以利用；废釉料、水洗泥加工、泥浆过筛等二次废渣，喷雾干燥塔燃烧的水煤浆废渣等，此类废渣成分复杂，难于利用；选矿废渣、煤气站废渣，此类废渣成分复杂，也难以循环利用，一直以填埋处理。

2.2 废渣的管理和分类利用

2.2.1废渣按分类堆放、均化、加强检测、调整配料

首先控制废坯、废泥的来源稳定，通过多次抽样检测，发现废坯及废泥的化学成分和瓷质砖料相近，一般带有颜色，将颜色相近的集中堆放与陈腐，提高其可塑性并保证呈色的稳定；将废瓷砖按外观颜色分类堆放；泥浆过筛等二次废渣、水煤浆废渣经过检测，根据成分特性分类，加工成一定细度的粒子用作陶瓷坯体骨料，既降低了原材料成本，又减少因陶瓷工业废渣带来的污染，同时提高了瓷砖本身的艺术装饰效果。

2.2.2充分利用钙、镁特性，节约能耗

废渣中钙、镁含量一般比较高，在生产过程中可以充分利用其助熔特性，促进低温快速烧成，节约能耗；部分废泥陈腐时间较长，可以利用其粘性较好的特性提高坯体强度。

2.3配方研制与工艺技术参数

2.3.1原料的选用

对收集到的陶瓷废渣进行系统分类，具体分析它们的化学成分，一般陶瓷废渣的成分见表1。

配方中由于废渣含量比较多，需要适当增加泥的含量，以提高坯体强度；在烧成低温阶段适当放缓升温速度，以充分燃烧废渣中的有机物。坯料矿物配方组成见表2。

2.3.2粉料制备

对陶瓷废坯与白泥进行球磨，泥浆细度控制在250目筛余1.5%~3.0%，经喷雾干燥塔造粒；对陶瓷废砖粒进行机械粉碎，选择粒度在60~120目的颗粒；对粉煤灰、水洗泥残渣进行筛选，选择60~150目的颗粒；按配方配比计量输送至捞粒机内均匀混合捞粒，在捞粒过程中添加分散剂等添加剂，保证颗粒的均匀性；成形的工作压力控制在20~22MPa，压制周期为6~10次/min，干燥温度为140~170℃，干燥时间控制在15~25min。产品生产的工艺流程见图1。

2.3.3烧成工艺的调整

工业废渣含钙、镁等低温成分较多，对促进烧结有一定帮助，但废渣中有机物含量也相对较高，需要在低温阶段放慢烧成速度，充分排除有机物，否则会对产品质量产生影响。经过几个月的反复实验与结果测试分析，确定了烧成曲线：烧成温度1180℃，烧成周期28~35 min，烧成曲线见图2。

2.4关键技术及要点

2.4.1对难处理的固体废料进行精加工

要尽量多地利用陶瓷工业废渣，就要研究各种废渣的特性。如废坯及废泥的化学组成和瓷质砖料相近，可将其与白泥等粘性原料一起球磨陈腐；废瓷砖、泥浆过筛等二次废渣、水煤浆废渣、选矿尾渣等需加工成一定细度的粒子用作为坯体骨料。通过精加工处理后，陶瓷工业废渣的加入量可超过80%。

2.4.2采用低温快烧技术，实现废水、废渣零排放，废气污染物大幅下降

废砖等熟料废渣的烧失量几乎为零，烧成过程不象生料那样发生各种物理化学变化，热膨胀系数小，可适应快烧，节约能耗，降低产品成本。淘洗泥二次废渣、水煤浆废渣、选矿尾渣等颗粒废渣不需要经过球磨与造粒，只需水选筛选，烧成收缩小；采用捞粒工艺与骨料均匀混合，促进烧结。根据国外相关测试，在高温区降温100℃，节能高达13%，因此采用低温快烧技术节能效果显著。

2.4.3对不同废渣颗粒进行捞料，形成独特的艺术效果

对不同废渣颗粒进行捞料，形成独特的艺术效果，利用废渣颗粒的尺寸配比和颜色搭配，可以将天然的花岗岩、戈壁砂模仿得惟妙惟肖。

3 产品性能

加入80%陶瓷工业废渣的产品，其性能达到GBMT4100－2006标准，优等品率达到96％以上，具体的性能指标见表3。

4 讨 论

（1） 在回收的陶瓷废渣中，有相当一部分为硬质材料，因此提高熟料废渣的细度，是改善坯体烧结性能的重要措施，本项目选用高效率、节能、粉尘污染小的干法粉碎技术和设备，选用粉料颗粒度分选稳定的筛分设备，把陶瓷硬质废渣加工成陶瓷生产用的精制原料。对于一般坯体用的废渣，控制入球磨的粒度是10~60目；对于废渣精制原料，其颗粒度稳定地控制在狭小的范围内，且经处理后杂质和铁质含量低，保证符合工艺要求；

（2） 废砖等熟料废渣的烧失量几乎为零，烧成过程不象原矿那样发生各种物理变化和化学反应，可适应快烧，但由于其为瘠性料，会使生坯强度下降，也影响烧结强度；废砖等熟料经常混合有半熟料，半熟料废渣混有杂质，易产生斑点、熔洞，但对生坯强度有好处，烧成过程参与各种物理变化和化学反应，可弥补熟料废渣产生液相不足的弱点，有利生坯强度和烧结强度的提高。

（3） 不同吸水率的熟料废渣，以及不同成分的半熟料废渣，其烧结性能都要互相适应。因此本项目在对各类废渣均化的基础上，除了考虑化学成分满足陶瓷砖性能的要求外，选择了熟料废渣多于半熟料废渣的互补原则（该原则符合废砖回收的特点）；又考虑到熟料废渣回收种类的比例情况，选用吸水率低的废渣多于吸水率高的废渣；考虑到原矿原料对熟料废渣在烧结过程中生成玻璃相方面的补偿，加入了适量的矿化剂，以满足工业生产的需要。

（4） 废渣中的生料和熟料难于聚合，为了解决以瘠性料为主的坯料粘性和烧结活性差的问题，使尽量多的陶瓷固体废渣得到利用，我们除了采用粘性好的粘土、适当增加粘土的含量以外，还开发了新型坯体增强剂，有效解决了坯料可塑性差的问题，开发的聚丙烯酸钠坯体增强剂具有更好的增强效果。聚丙烯酸钠在干燥后,分子结构仍为长链状，可以在陶瓷颗粒之间架桥，产生交联作用而形成不规则网状结构,将陶瓷颗粒紧紧包裹，起到纤维增加坯体强度的类似作用。同时适当提高瘠性料的球磨细度，增大坯体成形压力来提高烧结活性。下一步计划通过科学调整配方和改善生产工艺，进一步提高废渣的加入量。

（5） 烧成温度与能耗的关系极大。研究表明，当烧成温度从1400℃降至1200℃时，能耗可降低50%～60%。由此可见， 降低陶瓷产品的烧成温度对于节能具有十分重要的意义[7]。本项目采用低温快烧技术，降低烧成温度20℃以上，节约能耗；采用高速烧嘴，提高气体流速，强化气体与制品之间的传热，比传统烧嘴节约燃料10%～20%[6]。生产过程不产生新的污染，实现废水、废渣零排放，废气污染物大幅下降，达到绿色环保生产要求。

由于收集的陶瓷废渣存在烧成温度、吸水率的差异，因此，需要根据陶瓷废渣的特点，寻找他们之间的共性，研制出烧成温度宽的烧成曲线。

（6） 采用新的捞料工艺，为陶瓷外墙的花色开发提供了广阔的空间。在生产中将各种颗粒按配方定量配比输送到自动捞料机里均匀混合，定点定时往机腔内喷雾（含稀释的增强液溶剂），保证混合时颗粒水分含量在7%~8%，避免在成形工序中分层开裂，过程控制比普通斑点瓷质砖以及大颗粒瓷砖的工艺要求更加细致严格，形成的装饰效果更具特色，产品质量更加稳定。

5 结语

通过利用陶瓷生产过程中产生的大量陶瓷废料、水煤浆废渣、生产加工废渣等工业废渣生产绿色环保陶瓷，产品具有独特的装饰效果，有效节约了环境资源，符合我国能源政策。生产过程不产生新的污染，符合清洁生产要求，也为工业废物的污染处理开辟了一条新的途径。

参考文献

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[5] 杨辉,郭兴忠,樊先平,等.我国建筑陶瓷的发展现状及节能减排[J].中国陶瓷工业,2009,16:23

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[7] 冼志勇,刘树,曾令可.陶瓷行业应对节能减排的措施[J].佛山陶瓷,2009,6:13.

Producing Healthy Ceramic Products Using Ceramic Industrial Wastes

LUO Shu-fen

（Foshan Rongzhou NO.2 Building Ceramics Factory Co., Ltd.，Foshan528000,China)

陶瓷废气处理方法篇(4)

昔日那些堆满道路两旁、河渠、堤岸等地方的陶瓷废料，如今终于有了新的归宿。在经过一道道的工序之后，这些所谓的废料又重新成为新陶瓷中的一部分，继续发挥它的余热。

近20年来，我国陶瓷行业进入日新月异的发展阶段，一些新技术、新设备的使用，使陶瓷产量有了较大幅度的增长。

在陶瓷产量猛增的同时，陶瓷废料的产生量也越来越多。据不完全统计，目前全国陶瓷废料的年产量估计在1000万吨左右。大量的陶瓷废料不仅让企业为如何对它进行处理而头疼，也让政府为其对环境造成的破坏而大伤脑筋。日前，笔者在潮州市绿环陶瓷资源综合利用有限公司（以下简称“绿环”）采访时了解到，该公司的“废陶瓷回收利用技术应用示范项目”，可以有效的实现陶瓷废料的大量回收利用，为陶瓷废料找到了出路。据悉，该公司也因此被财政部列入2012年清洁生产专项资金拟支持单位名单。

回收利用迫在眉睫

在陶瓷产品的生产过程中，从原料处理、混料、球磨到胚体制备、烧成、干燥等全过程都会产生废料。此外，还有各种废弃的建筑陶瓷用品、日用生活陶瓷、专用陶瓷的废料等。随着陶瓷行业规模的扩大，这些废料的产生量也日益增多。

早期，由于没有相应的回收技术，企业往往将陶瓷废料视同垃圾一般的负担，只是通过简单的填埋方法来进行处理，如用来填埋沟壑、路基等，甚至有一部分被直接倒在路边、农田、河渠等地方。在陶瓷行业比较密集的枫溪镇，道路两旁经常可以看到成堆的陶瓷废料，甚至一些路边的垃圾堆里，也可以零星看到被丢弃的陶瓷产品。据当地人介绍，在几年前，枫溪的一些溪流，岸边被企业非法用于堆放陶瓷废料，溪流面积不断萎缩，很多慢慢就成了臭水沟。

陶瓷废料无法降解，废料中又含有化学物质，简单的填埋和抛弃，很容易就会污染水、空气和土壤的环境，对城市环境和人居生活造成巨大压力。以潮州为例，潮州每年陶瓷生产量达200多万吨，产生的废瓷在10万吨以上。前些年，大量废瓷乱丢乱放，造成道路两旁、河渠、堤岸等地方废瓷成灾，严重污染环境。因此，潮州市人大、政协代表纷纷疾呼，必须想出一个妥善的办法，对陶瓷废料进行妥善处置。

另一方面，传统陶瓷的主要原料是矿物原料，这些东西属于不可再生资源。我国陶瓷产业每年消耗的黏土、长石、石英等天然矿物总量已达到1.3亿吨以上，而且一年比一年多。如此巨大的矿物原料消耗若不加以控制，如减少原料消耗、废料综合利用、用低品位原料取代优质矿物原料，则陶瓷工业的可持续发展将只是一句空话。

在矿物资源与环境资源日益紧缺的今天，推动建筑卫生陶瓷实现绿色化生产，成为行业发展必须解决的重大课题，也是我国建筑卫生陶瓷行业可持续发展的重要保证和努力的方向。可见，实现陶瓷废料回收利用已经迫在眉睫。

陶瓷废料成原料

面对着日益严峻的废瓷围城形势，以及开展废瓷回收利用声音的日益高涨，潮州的一些陶瓷企业自2000年便开始着手研发陶瓷废料的回收利用技术，实现资源的再生利用。

其实，在陶瓷的生产过程中，陶瓷原料中通常也会添加一小部分的陶瓷废料。只不过，添加的废料如果过多，影响到瓷泥的黏性与可塑性时，就会影响陶瓷的烧制，最终将导致更大的浪费。据广东四通集团股份有限公司的蔡镇茂介绍，目前陶瓷行业中，大部分企业生产陶瓷时只能添加大约5%的陶瓷废料，如果添加量再增多，就会影响烧制结果了。

所以，如果通过改进技术，使陶瓷废料可以大量的使用到陶瓷生产中，不仅能够有效的解决陶瓷废料带来的环境问题，也可以节省陶瓷企业的生产成本，使环境保护与企业利益形成双赢局面。“绿环”的“废陶瓷回收利用技术应用示范项目”，正是以双赢为指导，实现了陶瓷废料的有效回收利用。其过程又是怎样的呢？

首先我们来到“绿环”的原料堆放场，在这里，工人正用铁锹将一个个破碎的陶瓷废料铲到粉碎机中，经过一阵粉碎之后，大块大块的陶瓷变成了小沙粒一般大小的陶瓷粒。在这里，我们还可以看到各种各样的矿物原料，据蔡镇茂介绍，经过粉碎的陶瓷废料就可以与陶瓷矿物原料进行混合，混合的比例可以算得上是各个陶瓷企业的秘方了。因为只有混合比例恰当，才可以调制出优质的瓷泥，才能成功烧制出完美的陶瓷。蔡镇茂形象地将这种调制比例比喻为中药的方子，他说只有将各种药材比例调好了，才能真正做到药到病除。也只有将各种矿物质的比例调试好，才能最大程度的消化陶瓷废料。

按各种比例配置好的陶瓷原料紧接着就被送进了研磨机，通过在研磨机中20个小时的研磨，块状的原料全部变成了粉末，加水搅拌之后就成了陶瓷泥浆。泥浆被一根根的钢管抽到塑模车间，塑成各种各样的模型，然后再进行烧制。经过这些工序，一块块的粗糙原料华丽的变身为各种洁白的陶瓷产品。特别是那些破破烂烂的陶瓷废料，仿佛凤凰涅槃般，再一次得到了重生。

新技术突破旧制约

据介绍，用废瓷回收处理后生产的瓷泥，在稳定性、温度和硬度方面与一般的瓷泥并没有太大的区别。而且同样可以用于卫生陶瓷、日用陶瓷等产品的生产。

目前，“绿环”使用的陶瓷废料大部分由采购而来，一般每吨废瓷的价格大约为几十块钱。普通的瓷泥一吨的价格往往在几百到几千不等，所以采用废瓷不单减少了环境影响，更是大大降低了企业成本。

陶瓷废气处理方法篇(5)

关键词节能减排，陶瓷行业，具体措施

1引 言

陶瓷产品的生产过程需要消耗大量的粘土和砂石等无机矿产资源，烧成过程又需要消耗大量的能源，是一个典型的高能耗、高污染和资源消耗型行业，给整个社会的资源和能源消费带来了很大的压力。我国“十一五”规划纲要提出，十一五期间，单位国内生产总值能耗须降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。这是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。随着“十一五”节能专项规划的出台，国家对高能耗高排放产业的改革是陶瓷行业今后发展过程中必须面对和着力解决的问题，规划纲要要求到2010年，建筑陶瓷的能耗标准从目前的10.04kg标准煤/m2降低到9.2kg标准煤/m2，2020年降低到7.2kg标准煤/m2。本文将从陶瓷原料的开采使用、产品制造以及产品使用等几个方面阐述陶瓷行业如何应对节能减排。

2陶瓷原料使用的节能减排措施

2.1 多种原料的综合利用

我国生产陶瓷的历史悠久，用传统原料生产陶瓷的技术已十分成熟，据统计，每年陶瓷行业消耗的矿物原料超过1.2亿吨，不少地方的陶瓷原料已近枯竭，形势的发展要求开发一些新的陶瓷原料资源，综合利用一些低品位原料及工业废渣，以降低成本，降低对环境的破坏。如利用陶瓷废料当骨料制备透水砖、利用陶瓷抛光砖废料来生产免烧陶粒和轻质保温陶瓷砖等。这些措施的采用既能保护环境，实现资源的循环利用，又能达到节能减排的目的，一举两得。同时应加强实验研究，扩大可用原料的范围，合理开采、科学配矿，从而将环境负荷减至最低，将对植被的破坏降到最少。开发工业废弃物再生资源化技术，利用工业废弃物生产具有优异性能的陶瓷产品，如利用磷矿渣、高炉矿渣、粉煤灰、硅灰、煤矸石、萤石矿渣、高岭土与瓷石尾砂等生产生态陶瓷产品，研制无铅无镉陶瓷颜料及无铅低温釉料，减少生产能耗和污染物排放。景德镇陶瓷学院开发出以煤渣为主要原料和废瓷料为骨料，以石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉的混合料为高温粘结剂生产陶瓷透水砖的工艺，废料综合利用率达到65～85%，缩短了烧成时间，有利于工业废渣的资源化利用。

2.2 积极开发低温快烧原料

烧成温度与能耗的关系极大，研究表明，当烧成温度从1400℃降至1200℃时，能耗可降低50～60%。由此可见，降低陶瓷产品的烧成温度对于节能具有十分重要的意义。低温烧成的陶瓷产品，其关键在于开发与利用低温陶瓷原料，以保证实现低温快烧的生产工艺。经过我国陶瓷产业从业者的不懈努力，我国卫生陶瓷的烧成温度从20世纪70年代前的1300℃下降为目前的1150～1200℃；釉面砖素烧温度由1180℃下降到1050～1100℃；釉烧温度由1080℃下降为1020℃；硬质日用瓷烧成温度由1400℃下降为1300～1350℃；炻器烧成温度由1350℃下降为1220～1250℃；骨质瓷素烧温度由1180℃下降为1100～1150℃，以上取得的节能效果十分显著。佛山某厂通过添加低品质原料，使抛光砖的烧成温度降低到980℃，烧成能耗降低了28%左右。目前各国陶瓷研究机构已成功筛选出许多种低温陶瓷原料及低温熔剂原料。现在已知可用作低温烧成坯体原料的常规陶瓷矿物原料有硅灰石、透辉石、透闪石、绢云母、叶蜡石、珍珠岩、透闪石、锂云母、钙长石、透闪岩、高云母叶腊石等。

2.3 推进原料标准化，提高原料利用率

我国是陶瓷生产大国，每年消耗的天然原材料已达1.2亿吨，导致天然状态的优质原料越来越少，有的甚至出现枯竭，数量众多的是质量一般的原料，可谓是“好的不多,多的不好”，这就需要尽快建立有规模的陶瓷原料生产基地，使我国原料加工形成标准化生产，通过将各产地、各矿山的原料混合，既可以充分利用各种品位的矿藏，又能通过原料标准化使原料质量稳定、成分均匀、物尽其用，实现矿山开采科学化、合理化，从而提高原料的利用率，降低尾矿的排放量。

3生产过程的节能减排措施

3.1 原料制备过程中的节能减排措施

3.1.1 降低球磨机能耗

球磨机在陶瓷行业被大量使用，是物料粉碎不可缺少的重要生产设备之一。球磨机一般功率都较大，工作效率又很低，因而成为陶瓷行业最大的耗电设备之一。对球磨机进行节能改造具有重大的经济和社会意义。研究表明，对于陶瓷企业在用的球磨机可以采用加装变频器进行改造，通过变频器调速，搜索出球磨机的最佳工作转速以提高球磨机的研磨效率，可以降低能耗10%。与间歇式球磨机相比，采用连续式、大吨位球磨机进行细磨，产量可提高10倍以上，比间歇式球磨机节省能耗15～30%，并易制成浓浆，可为后工序的喷雾干燥过程节约大量能量。

3.1.2 喷雾造粒

陶瓷行业在对料浆进行干燥时，绝大部分使用喷雾干燥器。在干燥的同时进行造粒，喷雾干燥消耗的能量占陶瓷砖生产能耗的30%左右，所以在目前能源日益紧张及市场竞争日益激烈的情况下，降低喷雾干燥器的能耗，节约能源及降低生产成本，对提高企业的经济效益，促进陶瓷工业的可持续发展具有深远而重要的意义。研究表明，通过增加主体高度、改进分风器、选用大型号旋风除尘器、提高料液温度、增强废气循环利用、加强保温、降低泥浆的含水率、增大进塔热风与离塔热风之间的温差等措施，在同等条件下可以节能10～15%。如果采用干法制粉可比传统的喷雾造粒节电30～50%、节水70%、节约投资30%。

3.1.3 成形工序

对于建筑陶瓷，在选择压砖机上，应选用大吨位、宽间距的压机，实现一机一窑。因为大吨位压砖机压力大、产量大，压制的砖坯质量好、合格率高，在同等条件下，电耗可减少30%以上。目前，国产液压压砖机的最大吨位已经达到7800吨，各种吨位的大型压机也已广泛应用于国内陶瓷企业，节能效果显著。广东科达机电近期推出的宽体陶瓷压砖机在能耗不变的情况下产能可提高30％；佛山市南海捷成工机械有限公司近期推出的3850吨全自动液压压砖机主机功率仅为90千瓦，比国内外同类产品的110千瓦减少了20千瓦，每小时可节省20度电。通过这些技术进步，能为陶瓷行业节能减排工作提供有力的技术支撑。对于卫生瓷可采用高中压注浆成形技术，依靠毛细管力，将传统石膏模吸水成形机理变为多孔塑料模压滤排水机理，使卫生瓷成形次数由1天/次提高到10～30min/次，模具寿命达2万次以上，可节省模具干燥和加热工作环境所需的热能。对于日用瓷成形，从效率、节能考虑，应逐渐过渡到采用等静压成形，实现具有瓷质结构均匀致密、质量高、工序简单、无杂质、抗弯强度高、可成形复杂器形、尺寸精确、生产周期短、耗能低等目的。

3.2 干燥烧成环节的节能

3.2.1 干燥节能

传统干燥技术单纯依靠对流和传导方式，能量利用率较低，最高不超过30%，且干燥周期长、能耗大。近年来，微波干燥以其干燥速度快、产品质量好等优点而倍受青睐。将微波与传统加热干燥技术相结合，可大大提高干燥速率、降低能耗，目前微波干燥技术在欧洲卫生陶瓷生产企业中已得到广泛应用。

3.2.2陶瓷窑炉的节能减排

窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备，也是耗能最大的设备，窑炉能耗的水平主要取决于窑炉的结构与烧成技术，因此通过改进窑炉结构和烧成技术就能够降低陶瓷窑炉的能耗。

(1) 选择合适的窑炉和结构

陶瓷工业中使用较多的窑炉是隧道窑、辊道窑和梭式窑三大类。其中，辊道窑具有产量大、能耗低、自动化程度高等优点，是当今陶瓷窑炉的发展方向。研究表明，在一定范围内，窑炉高度越低、宽度越宽越有利于节能。当窑炉宽度和高度一定的情况下，随着窑炉长度的增加，可减少单位制品的热耗和窑头烟气带走的热量。

(2) 选择合适的保温材料

窑炉能耗的另一个因素是散热，因此窑炉都要使用保温材料，常见的保温材料有重质耐火砖、轻质保温砖、莫来石轻质砖、高铝轻质砖和轻质陶瓷纤维等。合理选择保温材料对节能降耗有很大的影响。如轻质陶瓷纤维与重质耐火砖相比，有以下特点：质量轻、导热系数小、重量只有轻质材料的1/6、容重为传统耐火砖的1/25、蓄热量仅为砖砌式炉衬的1/30～1/10、窑外壁温度可降到30℃～60℃。纤维节能方面，从总能耗的20.6%下降到9.02%，节能达到16.67%。另外，为了提高陶瓷纤维的抗粉化能力，又能增加窑炉内的传热效率，可使用多功能涂层材料，如热辐射涂料（HRC）。在高温阶段，将其涂在窑壁耐火材料上，材料的辐射率由0.7升为0.96，可节能138.3MJ／m2・h；而在低温阶段涂上HRC后，窑壁辐射率从0.7升为0.97，可节能20MJ／m2・h。

(3) 采用先进的烧成技术

在烧成技术上，可以采用富氧燃烧技术、微波烧结技术、自控烧成等先进的烧成方法以达到节能的目的。研究表明，当助燃空气中的氧气含量在21～30%的富氧状态下燃烧，且在燃料量和空气过剩系数一定时，富氧燃烧可以提高燃烧的火焰温度；同时降低燃点温度，加快燃烧速度，促进燃料的完全燃烧，获得较好的热传导效果；减少大量烟气和由烟气所带走的热量损失，提高热效率和热利用率。采用微波烧结，由于微波与材料直接耦合，可以实现材料中大区域的零梯度均匀加热，使材料内部热应力减少，从而减少开裂、变形的倾向。同时由于微波能被材料直接吸收而转化为热能，所以能量利用率极高，比常规烧结节能80%左右。另外，微波的存在降低了活化能，加快了材料的烧成进程，缩短了烧成时间，烧成温度也有不同程度的降低。自控技术是目前国外普遍采用的、有效的节能方法，它主要用于窑炉的自动控制。研究表明，在排出烟气中每增加可燃成分1％，则燃料损失要增加3%，如果能够采用微机自动控制或仪表-微机控制系统，通过在线的外部参数（温度、湿度、窑内氧浓度、窑内压力、气氛等）测量来引导操作向最大的节能方向进行，则可节能5～10%。

(4) 提高窑炉余热的利用率

据窑炉热平衡测定数据显示，仅烟气带走的热量和抽热风带出的热量就占总能耗的60～75%，若能够利用这部分余热则可大大降低能耗。余热利用在国外颇受重视，视其为陶瓷工业节能的主要环节。在国外，烟气带走的热量和冷却物料消耗的热量约占总窑炉能耗的50～60％，对这一部分数量可观的余热利用效果较好。国外的余热主要集中利用于干燥和加热燃烧空气。现在欧洲陶瓷企业普遍采用在窑炉上安装附加余热利用装置，进行余热的再回收利用。对于排烟废热的利用，也可采用换热器进行能量收集并输送到所需场所，其综合节能的效果使热效率利用达到80～90％。利用蓄热式燃烧技术将明焰隧道窑的余热用于预热空气以供助燃，不但可改善燃料燃烧，提高燃烧温度，而且可降低燃耗7％左右，还可以把窑炉的余热送到喷雾塔作为干燥热源，减少热风炉的燃耗，节能降耗。

4陶瓷废弃物的再利用

陶瓷工业废弃物主要是指在陶瓷制品生产过程中，由于成形、干燥、施釉、搬运、焙烧、抛光及贮存等工序而产生的废料及次品。根据不完全统计：仅佛山陶瓷产区，各种陶瓷废料的年产生量已经超过400万吨，而全国陶瓷废料的年产生量估计在1000万吨左右，陶瓷废料的堆积挤占土地，影响当地空气质量，如此大量的陶瓷废料已经不是简单填埋就可以解决问题。研究人员已开发了多种利用陶瓷废弃物的技术和产品。例如，爱和陶公司利用陶瓷废料生产出各种风格的仿古砖；利用陶瓷固体废弃物添加发泡剂可以生产出多孔陶瓷和透水砖；在水泥生产中添加易磨的陶瓷废料可以提高水泥的比表面积；以陶瓷废料为主要原料，辅以水泥和高强粘结剂以制备免烧型广场道路砖；利用陶瓷废料生产的陶粒具有质轻、耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的隔绝性、保温、隔热、隔音、隔潮等功能特点，可以作为轻骨料制备混凝土和墙体保温板，也可以作为填料填在空心墙或窑的衬层中以隔热保温，还可以用来生产地铁吸音材料。

5节能减排新产品的开发

5.1 产品薄型化

对于传统陶瓷产品，其规格越大厚度则越大，这样才能保证产品的强度。我国建筑陶瓷年产量已经超过50亿平方米，以每平方米20公斤计算，年消耗原材料1亿吨以上，国内优质的陶瓷原材料面临枯竭，因此陶瓷砖的薄型化和减量化势在必行。产品减薄之后不但生产过程中能够节约资源、降低能耗，而且在产品的后期销售运输过程中可降低油耗、节约成本。相对于传统产品，大规格超薄砖在降低能源、资源消耗，减少排放方面是一种革命性的产品。以蒙娜丽莎5mm厚的大规格超薄瓷质板材为例，与传统瓷质砖相比，节约原材料60%以上，节能58.8%，二氧化硫排放减少59.5%、二氧化碳排放减少58.8%。除了超薄砖，常规的陶瓷产品薄型化也有较大的发展空间。据专家透露，上海斯米克的瓷质砖比常规产品薄0.5至1.5mm，不仅节能降耗，也降低了成本。卫生陶瓷通过在原料中添加氧化铝粉可以提高素坯和成品的强度，从而能够在减小厚度、降低产品重量的情况下保持产品性能不变。

5.2 节能型产品的开发

陶瓷砖在生产过程中需要节能减排，在产品的使用过程中也要降低能耗，减少有害成分的排放。以工业废渣和废料等劣质原料为主，通过添加特殊的低温发泡剂和稳泡剂进行发泡，辅以煅烧工艺，可生产出的保温陶瓷砖，原料消耗仅是生产同等体积大小普通陶瓷砖的30～40%，大大提高了资源利用率，其导热系数＜0.3W/(m・ K)，是一种非常好的保温材料。佛山欧神诺陶瓷股份有限公司利用自身的陶瓷废渣及铝型材废渣资源，生产出节能保温的建筑陶瓷板材，不但解决了废弃物排放的问题，还使产品本身具备节能的功能。陶瓷保温材料具备了传统保温材料所不具有的防火、防水、耐酸碱、抗风化、强度高等性能，可以直接铺贴在外墙上作为保温层。

6小 结

传统陶瓷产业是高能耗、高污染和资源消耗型的行业，“十一五”规划纲要明确指出了节能减排是将来陶瓷行业改革发展的重点，这是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。从理论研究到结合实践，无论从原料处理、成形、干燥、烧成到废料的再利用，节能减排在陶瓷行业的各个环节都具有较大的潜力和发展空间。

参考文献

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3 曾令可.陶瓷工业能耗现状及节能技术措施[J].陶瓷学报,2006,27(1):109～115

陶瓷废气处理方法篇(6)

本发明公开了一种利用建筑卫生陶瓷冷加工废渣生产多孔砖的方法，其特征在于：它是将建筑卫生陶瓷制品冷加工产生的液体与固体混合废弃物经过脱水、均化，从而获得固体废渣；按一定比例要求添加的粘土、长石(或含长石的岩石)、碳酸盐矿物，放入球磨机中加工成适合细度的浆料，再次经过脱水，掺入颗粒状的废瓷坯，然后采用塑性成形或者半干压成形的方法，获得需要的板状或者块状的坯体，再经过高温煅烧，使坯体变成具有一定强度的多孔的煅烧制品。本发明方法具有废物利用、符合环保要求的优点。

专利号：200810028972.6

一种激光烧结复合制备电子陶瓷的方法

本发明公开了一种激光烧结复合制备电子陶瓷的方法，属于电子陶瓷的制备方法；旨在提供一种产品晶粒均匀、致密；结构完整、强度好、纯度高的电子陶瓷的制备方法。具体方法为：BaCO3和TiO2等摩尔比混合、过筛，加热至170℃并保温1小时，用激光对其进行预烧结，用去离子水将未反应的混合生料与BaTiO3分离，将BaTiO3加热至170℃并保温干燥1小时，冷却后研磨成粉，再加入粘结剂，混匀后压制成样坯，将样坯放入电炉中升温至1200～1300℃并保温2～3小时。本发明可用于制造温度敏感元件、恒温发热元件以及限电流元件等。

专利号：200810068901.9

一种PTC热敏陶瓷材料及其制备方法

一种PTC热敏陶瓷材料，由下列组分组成：摩尔份数为45～87 份的BaCO3；摩尔份数为8～40份的PbO；摩尔份数为1～5份的CaCO3；摩尔份数为BaCO3、PbO、CaCO3的摩尔份数之和的TiO2；摩尔份数为 0.1～0.5份的Nb2O5；摩尔份数为0.02～0.08份的MnCO3；摩尔份数为 0.1～0.6份的BN；其制备方法包括如下步骤：a.湿混；b.脱水并干燥，再进行煅烧后混入粘合剂进行造粒；c.压制成片，在空气中烧结，然后自然冷却。本发明的PTC热敏陶瓷材料在可获得较大的静态可承受电压和电阻温度系数的同时，可大大减小PTC热敏陶瓷材料的室温电阻率。

专利号：200810120722.5

一种氧化锰稳定的四方氧化锆陶瓷材料及其制备方法

本发明提供了一种氧化锰稳定的四方氧化锆陶瓷材料及其制备方法，该陶瓷材料以氧化锆为基体，以过渡金属氧化物氧化锰作为稳定剂，具体制备方法为：将称量好的氧化锆和氧化锰混合粉倒入研钵中，进行充分的研磨混合，采用单向干压法，在8～10MPa的压力下将粉料压结成一定形状的陶瓷片，将陶瓷片放入高温管式炉中烧结，使用的热处理制度为：升温速率小于300℃/h，氩气气氛下1300～1400℃保温12h～24h，然后随炉冷却。本发明工艺简单、成本低，采用固态烧结工艺制备四方氧化锆陶瓷，得到的材料具有良好的稳定性，是一种优异的结构陶瓷材料和固体电解质材料，有利于新型氧化锆陶瓷材料的应用推广。

专利号：200810150912.1

一种高红外辐射率的陶瓷材料

本发明公开了一种高红外辐射率的陶瓷材料，按重量计，以15%～25%的Co2O3、32%～47%的Fe2O3和10%～16%的ZnO为基材，共掺杂18%～35%的MnO2和0.1%～1%的Nd2O3组成。本发明得到的红外辐射陶瓷材料的红外辐射率可达0.96～0.97，且在8～14μm特定波长范围内的红外辐射率≥0.96，可应用于军事领域。

专利号：200810195976.3

一种降低陶瓷热障涂层热导率的后处理方法

陶瓷废气处理方法篇(7)

一种高温红色陶瓷颜料及其制备方法,属于陶瓷颜料及其制备领域,所述的高温红色陶瓷颜料,其化学式为CaLaAl1-xCrxO4,其中0.02≤x≤0.20。其制备方法是:按 CaLaAl1-xCrxO4中金属元素的化学计量比,分别称取相应金属元素的硝酸盐,溶于水;按加热能引发自蔓延燃烧反应的有机物加入量,称取有机物,加入到混合硝酸盐溶液中,加热溶解,继续加热至自蔓延燃烧反应完成;自蔓延燃烧产物在空气中900～1500℃温度下煅烧2～6h,即得到超细红色高温颜料。本发明以价格相对较低廉的稀土镧和碱土元素钙为主要成分,不须采用包裹技术可耐1450℃高温,直接得到大小均匀、相貌规则、呈色性好的亚微米颜料粉体,制备过程不用球磨和加入矿化剂,降低了生产能耗和原料成本,工艺简单,适于工业化生产。

专利号:200910115790.7

表面仿古处理方法

本发明公开了一种表面仿古处理方法。首先,制作具有凹凸图案或者花纹的坯体;然后,在所述坯体上涂布本色涂层并干燥;最后,在前述本色涂层上涂布阴影层,并在其未完全干燥前擦拭,部分地拭除坯体表面凸起部分的阴影层。与现有技术相比,本发明的表面仿古处理方法制作成本低、工艺简单、易于实现批量生产;同时上述技术方案不仅适用于金属材料的表面仿古,也适用于玻璃、陶瓷、紫砂等非金属材料的表面仿古,因而可大幅降低制作成本。

专利号:200810068341.7

一种高透明细晶氧化铝陶瓷的制备方法

本发明涉及一种制备高透明细晶Al2O3陶瓷的方法,属于陶瓷材料领域。其特征在于通过HF酸对常规商业α-Al2O3超细粉体进行处理,然后通过放电等离子体烧结制备细晶高透明的Al2O3陶瓷。所述方法的突出特点是,通过HF酸处理可以明显降低α-Al2O3粉体的团聚度并提高其烧结性;通过放电等离子体烧结可以在较低温度下即可获得完全致密且具有高线性透过率的细晶透明Al2O3陶瓷。

专利号:200910055361.5

球状陶瓷粉末的制备方法、球状陶瓷粉末及复合材料

本发明提供了一种球状陶瓷粉末的制备方法,其特征在于其包含:通过喷嘴将含有由陶瓷成分构成的原料粉体的生料进行喷雾,从而形成液滴,并且通过干燥液体成分而制备得到陶瓷颗粒粉的喷雾干燥工序,以及对制备得到的上述陶瓷颗粒粉进行烧结的工序。根据该方法,能够制备得到平均粒径为1～50μm、球形度为0.8或大于0.8,具有适宜与树脂材料进行复合的粒径,并且对于树脂具有优异的分散性、填充性的粉末。

专利号:02121727.0

一种耐高温多层隔热复合材料及其制作方法

本发明涉及耐高温隔热领域,尤其是一种耐高温多层隔热复合材料及其制作方法。其成品包括以下成分及重量份数含量:石英纤维网1～3份、陶瓷高温连续纤维布7～12份、陶瓷纤维纸3～7份、无机高温耐火胶泥55～80份、SiO2气凝胶5～7份、六钛酸钾晶须5～7份、片状云母或片状金属3～5份。经过本发明制作方法制备的耐高温多层隔热复合材料成品密度极低、粘结效果良好。本发明制作方法简单易操作,产品隔热效果较好,强度能够满足使用要求,在应用上有广泛的前景。

专利号:200910063628.5

利用建筑垃圾、废旧玻璃再生原料取代沙、石的路面材料