火力發電厂每年均要排放大量的粉煤灰廢料,其中大部份用于建筑材料的生產。但隨著近些年來粉煤灰排放量日益增大,粉煤灰利用率呈下降趨勢。因此為進一步保護環境,實現廢料資源化利用,不斷提高粉煤灰有效利用率十分必要。
眾所周知,粉煤灰最有效利用途徑是生產各种建筑材料,如磚瓦、砌塊、水泥、瓷磚等。但實際應用表明,由于粉煤灰物理化學性能波動較大,粉煤灰使用性能隨著燒成溫度的變化而變化,難以在一定條件下大量生產質量穩定的粉煤灰建材制品。也就是說,粉煤灰物理化學性能隨煤的品种、燃燒溫度等條件而顯著變化,在這种狀況下用粉煤灰作原料生產某些建材制品時,燒成條件的變化會導致坯体欠燒或過燒熔附,其比重也增大,降低產品合格率。因此在生產過程常需根据粉煤灰的物理化學性能來調整生產條件,這無疑又增大了生產管理的難度。對此,海外某公司推出了一种全用廢料制釉面磚的工藝。
這种生產工藝是指釉面磚的坯体和釉料均使用廢料制備。工藝采用以下兩种方案:一种方案是用粉煤灰作坯料,用粉煤灰或高爐礦渣与粉煤灰配料作釉原料;另一种方案是同樣用粉煤灰作坯料,但用粉煤灰与廢玻璃配料或廢玻璃作釉原料。不論采用任一方案,在制備坯料時,均适量加入膨潤土成形助劑。為确保坯体強度,粉煤灰細度最好在25μm以下。
1、采用第一方案時,粉煤灰使用經高于1350℃溫度燃燒的粉煤灰。使用這樣的粉煤灰,素燒坯不會在釉料軟化熔融前便開始起泡,防止坯体變形。另用粉煤灰制釉時,宜使用在1350℃下易軟化熔融的粉煤灰,若与高爐礦渣配合制釉,也可使用經高于1350℃燃燒的粉煤灰,由此配制的釉料在低于1350℃的溫度下軟化熔融。因此只要与礦渣配合,原有物理化學性能不同的粉煤灰均可用來調制釉料。因為礦渣中含有約4%CaO,与粉煤灰配合能發揮降低熔點的作用。礦渣配合量不受粉煤灰化學成分變化的影響,其最高可達70%。使用粉磨至10μm以下細度的礦渣還進一步降低熔點溫度。
2、采用第二方案時,廢玻璃使用廢玻璃瓶,將其磨至10μm以下細度,可制備易在低于1000℃的溫度下軟化熔融的低溫釉料。為改善釉料与素燒坯的潤濕性,在廢玻璃料中配合10%的粉煤灰。用廢玻璃制釉料時,對素燒坯用粉煤灰不作限定。
下面列舉几組生產實例作進一步說明。
a、在1380℃下燃燒的粉煤灰(平均細度15μm)中加入5%的膨潤土,充分混合,填入尺寸為30mm×50mm的金屬模具,在20MPa壓力下壓制成坯体,送入窯爐中,于1350℃下保持10分鐘,制得素燒坯,然后可在1350℃下熔融的粉煤灰中加入50%水,拌成釉漿,施于素燒坯表面,干燥,再送入窯爐,于1340℃下燒結10分鐘,制成表層為黑色玻璃質的优質釉面磚。
b、用35%素坯用粉煤灰与65%礦渣(平均細度10μm)配合,加入5%水,調制釉漿,施在与上述相同的素燒坯表面,干燥,送入窯爐中,于1280℃下燒結10分鐘,制成表層為褐色玻璃質的优質釉面磚。
c、在廢玻璃瓶(細度約5μm)中配合10%的粉煤灰,加入5%水,調制釉漿,施在与上述相同的素燒坯表面,送入窯爐,于850℃下燒結10分鐘,制成表層為灰白色玻璃質的优質釉面磚。
綜上所述,用全廢料制釉面磚,實現了多种廢料的資源化利用,這對降低生產成本,保護資源和環境具有十分重要的意義。·鄒樺·
(侯穎/編制)