国内外对石材加工业废粉的研究进展

国内外对石材加工业废粉的研究进展 中国石材网(stone365) 国内外对石材加工业废粉的研究进展 由于石材废料对环境污染的严重性，国内外有许多专家对石材加工业中产生的废石粉做了综合利用研究。 国外在利用石材加工废浆方面，主要集中在大理石和花岗岩废浆两个方面:(l)加工大理石废浆的利用，此应用对大理石成分纯度要求较高:?大理石粉末代替纯碱用于回收电池铅，多年来，有一些专业厂用纯碱做助溶剂回收电池铅。意大利一家公司现在已使用锯切大理石废料浆中的大理石粉末来代替纯碱。这样做的优点是:降低生产成本和将废渣进入新的生产流程。碳酸钙与其它添加剂成分(硅砂、铁屑、碳、电池的铅化合物、硫酸盐和氧化物)混合后能够回收电池铅，同时产生出一种废物，这种废物中含有氧化钙、硅酸盐、氧化铁与金属铁，以及2一3%的铅。以前采用纯碱回收时，有毒废物送到排污场地无法利用，现在由于掺入大理石废浆后，其中所含石灰并不妨碍废物与水泥、沙子的凝聚，因而可以得到充分利用。例如用做洗衣机洗涤筒的稳定压块，因为这种废物中含有50%的铁，比重大。意大利有一家工厂每月回收800吨电池铅，消耗150吨大理石粉末，同时每天生产出2000吨这种废物。?大理石废浆做除酸剂，全世界都存在着并在研究着酸雨问题。酸雨产生的污染源很多，但主要是来自煤炭及其排出物的燃烧。电站燃烧排放的烟就是一个不可忽视的污染源。目前己制造出用石灰石干法或湿法除去二氧化硫的设备。意大利的ENEL采用干法脱硫方式将碳酸钙(大理石废浆)与二氧化硫反应产生硫酸钙即石膏，可用于建筑业。这可利用大量大理石废浆，也清洁了环境。有的专家打算将很细的碳酸钙粉末放入被污染最厉害的世界大湖一ORTA湖，以除去水中的酸。碳酸钙的粉末粒度要小于0.1~，至少30%的量要低于 ，因为大理石废浆中包括大理石粉末在内60%0.02mm。而大理石厂的废浆非常符合这一要求 的固体物的粒度要低于0.01~。?农业上的应用。据国外研究，一公顷土地需要100吨大理石粉末才能将微酸值土壤的PH值变成接近中性值。土壤中酸性过高，有益于镁、硼与植物的亲和，但会引起铝、铜、锌中毒现象。在利用石材厂废浆，即碳酸钙改变土壤的配性方面意大利已有一些经验。如意大利一家酒场，利用石材加工废浆的大理石粉末使土壤中性化后，再流入河流与湖泊中就可以避免河湖的酸化。(2)锯切花岗岩废浆的利用，从化学观点来看，一般都认为花岗石废浆没有污染性，唯一的问题是大量废浆所带来的堆积如何处理。花岗石锯切废浆成分一般是:硅平均为60%左右，铝平均为10%左右，还有铁、镁、铬、锰等成分。氧化钙占4一5%，而污染元素(铝、锌、铬)的数量是有限的。抛光花岗石也会产生废浆，这种废浆一般只占加工花岗石全部废浆的8%左右。国外对花岗岩废粉的利用主要为:?利用花岗岩碎石制取涂料，首先按照不同粒径要求粉碎，再经筛选成碎石颗粒，经防止风化处理后，加入特殊配方的亚克力树脂调制而成。这种花岗岩碎石涂料具有天然石材的质感而且不褪色、涂刷性好、能有效防水、抗酸碱、附着力强，色彩多样，不仅能改善涂料性能，而且涂刷效果逼真，还能使石粉得到增值，但是同样对石粉的纯度要求较高。?生产烧结砖，通过研究花岗石废浆的化学成分，发现尽管材料不同，其与茹土材料有很强的亲合性卧[8]。意大利的UNIEco砖瓦设备公司是生产砖瓦设备的，这家公司将不同百分比的废浆与钻土混合进行试验，其结果是产品合格。加进40%的废浆不会发生问题。用石材废浆生产砖，只用过滤后的废浆即可，而不必干燥。但在国际社会纷纷提倡环保的环境下，此类用途的研究应用受到了限制。P.torres，H.R.Femandes等在原有瓷砖生产工艺下成功的用废花岗岩泥浆代替长石生产瓷砖[9]。 我国对石材加工废粉的研究起步较晚，对象主要针对高纯度的废石粉，应用技术不成熟，导致我国目前大部分废粉堆积成山，无法得到充分的利用。早在1995年江苏省赣榆县大理石矿在加工板材过程中产生出的高细度石粉泥投放市场十分畅销，呈供不应求趋势。这种石粉泥是加工雪花白大理石板材过程中产出的废料，内含氧化硅、氧化钙、氧化镁等7种主 中国石材网(stone365) 要矿物质，可用于制作白色建筑涂料、白石头漆、白灰晶等系列产品，与精细石灰粉按一定比例混合使用，具有防火、防水、强度高、白度强、自然美观等多项优点，深受国内外商人青睐[’0]。 随后浙江大学化学系石材研究室进行了石材废粉相关技术的研究:?仿石涂料也称真石漆或仿石漆，是帮助石材企业解决石材废料问题的一条较好的途径。因为其配方中天然石粉是主要成分，约占成品总重量的70%一80%，处理废石料的效率非常之高。许多新的大型 ，例如杭州黄龙体育中心的约7万平米外墙等，都采用了仿石涂料。但是由于涂建筑的外墙 料对废石粉的颜色要求较严格，从而在一定程度上限制了废石粉的充分的利用;?人造大理石，以不饱和聚醋为粘合剂，以石粉、矿渣、碎石等为填料，再加入各种助剂，经固化成型的工艺制成。此工艺同样也是受到废石粉纯度的制约;?石材加工废料的综合利用大部分都是把废石料和泥浆加工成不同粒度的细石粉，然后再作为填料加到其它产品中，改变相应产品的性能或外观。例如，汽车漆用的丙烯酸涂料加入花岗岩细粉，可使漆膜的耐磨性提高;大理石细粉加入到高密度聚乙烯中可改变其冲击强度、弯曲强度和硬度等力学性能;同种石材的石粉掺入石材粘接剂中修补石材，具有增加粘接强度，减少收缩率和掩饰修补痕迹的效果等。以上这些作为添加剂应用的石粉其加工或分选技术要求较高，但用量往往不大。 2002年由上海同济大学承担技术攻关的石粉综合利用项目已取得重大进展，并开发出一系列彩色石漆，为石粉综合利用找到了一条较为有效的途径。这种采用石粉为主要原料加上特制配料制成的环保绿色建筑材料，具有经久耐用、不燃不腐、不霉不脱、可洗可涂、不起粉、不褪色，风格古朴、光泽柔和、经得起日晒雨淋等特点。其优点主要表现在 质感，并具有防水隔热功能;美观大方，几个方面:可按用户的不同要求制成不同的色彩、 可根据不同的要求制作各种造型;用途广泛，可用于内外墙、立柱、门廊、栏杆、石牌、摆体、壁幽、雕像、饰品。缺点仍是对废石粉的纯度及颜色有很高的要求，并不能使石粉达到完全的利用「’3]。同年，浙江大学环境工程系的吴忠标，刘越等利用废大理石粉进行湿法烟气脱硫工艺的实验。实验研究了废大理石粉作为脱硫剂的湿法烟气脱硫上艺，分析了其吸收50:的传质反应机理，得出在适宜的工艺条件下废大理石粉脱硫率达60%以上，并认为废大理石粉作为脱硫剂适宜工业应用，并具有明显的经济可行性「’4]。但是此方法只适用于大理石粉，而实际情况往往是大理石粉与花岗岩粉相互掺杂，那么此方法就受到了相当大的限制。2008年上海博大企业集团的陶冶，王继虎等人利用石材加工厂生产时产生的石材废渣、边角料和粉尘，研究这些废石粉填充到橡胶中的各项性能，结果表明掺加了废石粉的橡胶性能优越，最高的拉断强度为17.54MPa，并认为废石粉在橡胶中的应用是可行的[’5]。此方法中，细分为硅酸盐及碳酸盐两大类，而对于碳酸盐类废石粉还需要做改性，在实际工业生产中带来了许多不便，不利于大规模的推广应用。