最新参考利用工业废弃物生产型建材的资源化开发研究
工业废弃物资源化综合利用技术研究

工业废弃物资源化综合利用技术研究随着工业化的迅速发展,工业废弃物的处理和利用问题日益引起人们的关注。
传统的废弃物处理方式往往是填埋或焚烧,这些方式不仅浪费了大量的资源,还对环境造成了严重的破坏。
因此,研究工业废弃物资源化综合利用技术已成为当前环保领域亟待解决的问题之一。
工业废弃物的资源化综合利用,是指通过技术手段将废弃物转化为有用的能源或产品,实现废弃物的减量化、资源化和无害化处理。
这种综合利用技术从根本上解决了废弃物处理的难题,既促进了资源的回收利用,又减少了废弃物对环境的污染。
一种典型的工业废弃物资源化综合利用技术是物理化学法。
该技术通过对废弃物进行分离、粉碎、洗涤等处理,得到废弃物的不同组分。
然后通过化学反应或物理方法,将废物中有价值的物质提取出来,如钢铁、铜铝等金属,以及石油、塑料、纸张等可再生资源。
同时,通过进一步的处理,将废弃物转化为能源,如生物质能、固体废物能源等,为工业生产提供可再生的能源。
另外,生物技术也广泛应用于工业废弃物资源化综合利用中。
通过生物分解、厌氧发酵等反应,废弃物中的有机物质被转化为沼气、生物质燃料等能源。
此外,生物技术还可以将有机物质转化为有机肥料,用于农业生产,提高农作物的产量和质量,实现循环利用。
另一个重要的工业废弃物资源化综合利用技术是热解转化。
通过高温与缺氧或无氧的反应条件,将废弃物中的有机物质转化为可用于能源的固体、液体或气体。
热解技术不仅能够解决废弃物处理问题,还提供了一种替代化石燃料的可持续能源选择。
除了上述几种常见的技术外,还有许多其他技术也在工业废弃物资源化综合利用中得到应用。
如微生物技术、化学分离、电化学处理等。
这些技术在废弃物处理中有着独特的优点和应用前景,为废弃物资源化综合利用提供了更多的选择。
在推动工业废弃物资源化综合利用技术研究的过程中,还需解决一些挑战。
首先是技术路线的选择和完善。
针对不同的废弃物组分和性质,设计出适合的技术路线,实现高效、经济、环保的资源化处理。
工业废品资源化利用新技术研究

工业废品资源化利用新技术研究工业废品资源化利用是当前环境保护和可持续发展的重要课题。
随着工业化进程的加快和人们环保意识的提高,工业废品资源化利用已经成为各国相关部门和企业关注的焦点。
在传统的工业生产中,大量的废品被随意丢弃或者填埋,给环境带来严重污染,造成资源的浪费。
因此,研究如何利用新技术对工业废品进行资源化利用,已经成为当前工业生产的一项紧迫课题。
一、工业废品的资源化利用意义工业废品资源化利用的意义不仅在于减少对环境的伤害,还在于节约资源、降低生产成本、提高能源利用率等方面。
通过对工业废品进行资源化利用,可以减少对大量新能源的开采,减少环境污染物的排放,降低能源消耗,实现可持续发展的目标。
同时,资源化利用也可以为企业带来经济效益,提高企业的竞争力。
因此,工业废品资源化利用具有重要的现实意义和长远意义。
二、工业废品资源化利用技术研究现状目前,关于工业废品资源化利用的技术研究已经取得了一定进展。
在金属废品回收利用方面,智能化的分选技术和高效的冶炼工艺已经得到了广泛应用。
在有机废品资源化利用方面,生物技术和化学技术的结合已经实现了有机废物的高效处理和利用。
此外,在非金属废品的资源化利用方面,固体废弃物的热解和气化技术已经取得了重要突破。
总体来看,工业废品资源化利用技术研究已经进入了一个新的阶段,取得了一系列显著的成果。
三、工业废品资源化利用新技术研究方向为进一步推动工业废品资源化利用技术的发展,可以从以下几个方面进行研究。
首先,可以深入挖掘智能化技术在工业废品回收利用中的应用,提高废品分选的效率和准确率。
其次,可以加强化学技术与生物技术的结合,研究有机废品资源化利用的新方法和新工艺。
另外,可以加大对非金属废品热解和气化技术的研究力度,提高固体废弃物资源化利用的效率和经济性。
通过不断探索和创新,可以为工业废品资源化利用技术的发展打开新的局面。
四、工业废品资源化利用新技术的应用案例工业废品资源化利用新技术的应用案例已经在现实生产中得到了验证。
废弃物资源化利用的研究与发展

废弃物资源化利用的研究与发展随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加速,废弃物问题越来越受到人们的关注。
废弃物的处理和管理,一直是环保领域的一个重要问题,也是社会发展的必然要求。
传统的垃圾填埋和焚烧处理方式,不仅造成了环境资源的巨大浪费,而且也给环境带来了巨大的污染。
因此,如何在废弃物处理中实现资源化利用,成为当前环保领域的新方向和重点研究领域,也是一个极具挑战性的任务。
一、废弃物的定义及其来源废弃物,顾名思义就是指人们生活和生产过程中产生的不再使用或失去使用价值的物品或物质。
废弃物的种类非常多样化,主要来源包括城市垃圾、工业废料、建筑垃圾、农林废弃物等。
其中城市垃圾是废弃物的主要来源,尤其是由于城市化进程的加速,城市垃圾的数量和种类也越来越多样化。
二、废弃物资源化利用的定义及其意义废弃物资源化利用,就是指利用物理化学原理,通过科学技术手段,将废弃物转化为新型的资源或能源的过程。
废弃物资源化利用的意义在于,可以充分利用废弃物所蕴含的能源和物质资源,降低废弃物对环境的危害和对自然资源的消耗。
而且,废弃物资源化利用也是实现环保和可持续发展的重要途径和手段,能够有效促进环境保护和经济发展。
三、废弃物资源化利用的技术途径目前,废弃物资源化利用的技术途径主要有物理法、化学法和生物法等多种方法。
其中,物理法主要是通过机械方式将废弃物分割成不同的颗粒或尺寸,然后进行再利用。
化学法则是通过化学反应,将废弃物转化为新型的化合物或清洁的能源。
生物法则是利用生物学的原理,通过微生物或其他生物物质,将废弃物进行生物降解或转化成生物能源等。
四、废弃物资源化利用的案例分析废铁资源化利用是一种常见的案例。
对于城市废旧家电、机器设备和建筑垃圾等,在进行废弃物资源化利用过程中,可以将其中的废铁进行回收利用。
可以通过钢筋铁路的方法进行废铁分离、筛选和包装,然后将其用作新型铁路建设的重要材料。
同时,废铁还可以通过冶炼和再生加工等方法,用于生产新型的钢材和其他金属制品。
工业废弃物资源化利用技术研究

工业废弃物资源化利用技术研究工业废弃物是指在生产过程中产生,并被视为废弃物的各种物质。
由于传统处理方法对环境造成的污染和资源浪费,越来越多的研究与实践致力于寻找工业废弃物的资源化利用技术。
本文将针对工业废弃物资源化利用技术进行一个深入的探讨。
一、工业废弃物资源化利用的意义工业废弃物资源化利用是指通过物质或能量的转化,将废弃物转化为有价值的产品或能源。
这样的处理方法既能充分利用废弃物中的有用组分,又能降低对环境的负面影响。
通过资源化利用技术,工业废弃物可以变废为宝,创造出可持续发展的经济效益和环境效益。
二、工业废弃物资源化利用的技术1. 热解技术热解技术是将废弃物在高温条件下进行分解,产生有机化合物和可燃气体。
这些产物可以作为工业原料或替代石油产品使用。
热解技术在生物质、橡胶和塑料废弃物的资源化利用方面具有广阔的应用前景。
2. 生物技术生物技术是利用微生物或酶类对废弃物进行降解和转化的技术。
例如,利用微生物处理含有重金属的工业废水,可以将有害物质转化为无害物质或将其沉淀。
生物技术在食品废弃物、农业废弃物和纺织废弃物的资源化利用方面具有良好的应用前景。
3. 化学回收技术化学回收技术是通过化学反应将废弃物中的有用物质提取出来,然后用于生产新的材料或产品。
例如,利用溶剂萃取技术可以从废水中回收有机物质,并用于生产涂料或染料。
化学回收技术在废液处理、废塑料和废纸的资源化利用方面具有很大的潜力。
4. 微波辐射技术微波辐射技术是利用微波能量对废弃物进行加热和分解的技术。
这种技术可以快速高效地将废弃物转化为有机肥料或生物质燃料。
微波辐射技术在农业废弃物和食品废弃物的资源化利用方面具有突出的应用优势。
三、工业废弃物资源化利用的挑战工业废弃物资源化利用虽然具有广阔的前景,但也面临一些挑战。
其中包括技术难题、经济可行性、政策支持和社会认知等方面的问题。
解决这些挑战需要政府、企业和社会各界的共同努力,推动工业废弃物资源化利用技术的发展和应用。
建筑废弃物的资源化利用研究

建筑废弃物的资源化利用研究随着城市化进程的加速和建筑业的蓬勃发展,建筑废弃物的产生量与日俱增。
这些废弃物不仅占用大量土地资源,还可能对环境造成严重污染。
因此,如何有效地对建筑废弃物进行资源化利用,已经成为当今社会亟待解决的重要问题。
建筑废弃物主要包括废弃的混凝土、砖块、木材、钢材、塑料等。
在过去,这些废弃物大多被运往垃圾填埋场进行填埋处理,不仅浪费了宝贵的资源,还增加了垃圾处理的成本和环境压力。
然而,通过科学合理的方法,对这些废弃物进行分类、加工和再利用,可以将其转化为有价值的资源。
首先,废弃混凝土是建筑废弃物中的主要成分之一。
通过破碎、筛分等处理工艺,可以将废弃混凝土加工成再生骨料。
这些再生骨料可以用于生产再生混凝土、再生砌块等建筑材料。
与天然骨料相比,再生骨料虽然在某些性能上可能存在一定差异,但通过合理的配合比设计和生产工艺控制,完全可以满足一定强度等级和使用要求的建筑产品。
此外,利用废弃混凝土还可以生产水泥制品、道路基层材料等,进一步拓宽了其应用领域。
砖块也是常见的建筑废弃物。
经过破碎处理后的砖块,可以作为再生砖的原材料,用于生产非承重的墙体材料。
同时,砖块还可以用于铺设人行道、停车场等地面设施,实现资源的有效利用。
对于废弃木材,经过加工处理可以制成人造板材、木塑复合材料等。
这些材料在家具制造、装饰装修等领域具有广泛的应用前景。
而且,废弃木材还可以作为生物质燃料,用于发电或供热,实现能源的回收利用。
钢材在建筑中通常用于结构支撑,废弃的钢材经过回收和加工,可以重新制成钢材制品,再次投入建筑或其他行业使用。
塑料在建筑中常用于管道、门窗等部件,废弃塑料可以通过回收再利用,生产塑料制品或作为改性剂添加到新材料中,提高材料的性能。
在建筑废弃物资源化利用的过程中,技术创新是关键。
目前,一些先进的处理技术不断涌现,如微波处理技术、高温热解技术等。
微波处理技术可以快速分解建筑废弃物中的有机物,提高回收效率;高温热解技术则可以将有机废弃物转化为能源和化工原料,实现资源的最大化利用。
建筑废弃物的资源化利用研究

建筑废弃物的资源化利用研究在城市化进程加速和建筑行业蓬勃发展的今天,建筑废弃物的产生量日益庞大。
这些废弃物不仅占用了大量土地资源,还对环境造成了严重的污染和破坏。
因此,如何实现建筑废弃物的资源化利用,已经成为一个亟待解决的重要问题。
建筑废弃物,通常包括废弃的混凝土、砖块、木材、钢材、塑料等。
过去,它们大多被运往垃圾填埋场进行处理,这种方式不仅浪费资源,还增加了环境压力。
随着环保意识的提高和技术的进步,资源化利用建筑废弃物逐渐成为一种可行且必要的选择。
建筑废弃物的资源化利用具有多方面的重要意义。
首先,它有助于减少对自然资源的开采。
通过回收利用废弃的建筑材料,可以降低对新的砂石、水泥等原材料的需求,从而保护自然资源。
其次,能够有效降低废弃物的处置成本。
传统的填埋处理方式需要耗费大量的土地和资金,而资源化利用可以将废弃物转化为有价值的产品,带来一定的经济效益。
此外,还能减少环境污染,降低温室气体排放,为可持续发展做出贡献。
在建筑废弃物资源化利用的过程中,有多种技术和方法可供选择。
对于废弃混凝土,可以通过破碎、筛分等工艺,将其加工成再生骨料,用于生产新的混凝土制品或作为道路基层材料。
再生骨料的性能虽然略逊于天然骨料,但在一定程度上能够满足工程需求。
同时,还可以利用废弃混凝土中的水泥浆体,通过化学处理或热活化等方法,提取其中的有用成分,用于生产水泥或其他建筑材料。
废弃砖块经过处理后,也可以作为再生砖的原料。
通过粉碎、混合、成型和烧制等工序,生产出的再生砖具有一定的强度和耐久性,可用于非承重结构或道路铺设。
木材废弃物可以进行回收再利用,制作成纤维板、刨花板等木制品,或者作为生物质能源用于发电和供热。
钢材则可以通过回收、熔炼等工艺,重新制成新的钢材产品。
塑料废弃物可以通过加工处理,制成塑料管材、板材等建筑材料。
然而,建筑废弃物的资源化利用在实际推广中还面临着一些挑战。
首先,回收和处理建筑废弃物的成本较高。
由于废弃物的来源分散、成分复杂,收集、运输和处理都需要投入大量的人力、物力和财力。
建筑废弃物的资源化利用研究

建筑废弃物的资源化利用研究随着城市化进程的加速和建筑业的蓬勃发展,建筑废弃物的产生量与日俱增。
这些废弃物如果不能得到妥善处理和利用,不仅会对环境造成巨大压力,还会浪费大量的资源。
因此,建筑废弃物的资源化利用成为了当前亟待研究和解决的重要课题。
建筑废弃物的来源广泛,包括建筑施工过程中产生的渣土、废旧混凝土、砖石、木材、金属等,以及建筑物拆除时产生的大量废弃物。
据统计,我国每年产生的建筑废弃物高达数亿吨,其中绝大部分被运往郊外填埋或随意堆放,这不仅占用了大量土地资源,还可能对土壤、水体和空气造成严重污染。
建筑废弃物的资源化利用具有多方面的重要意义。
首先,从环保角度来看,通过对废弃物的再利用,可以减少废弃物的填埋和焚烧,降低对环境的负面影响。
其次,从资源节约的角度考虑,建筑废弃物中包含了大量可回收利用的材料,如混凝土中的骨料、废旧金属等,如果能够加以回收和再利用,将有效节约自然资源。
此外,资源化利用还能带动相关产业的发展,创造就业机会,促进经济的可持续发展。
在建筑废弃物的资源化利用方面,已经有了一些可行的技术和方法。
例如,对于废旧混凝土,可以通过破碎、筛分等工艺将其加工成再生骨料,用于生产再生混凝土或作为道路基层材料。
再生混凝土不仅性能能够满足一定的要求,而且成本相对较低,具有广阔的应用前景。
对于砖石等废弃物,可以经过粉碎后用于生产砖块或作为填方材料。
而废旧木材则可以经过加工处理制成人造板材或生物质燃料。
在金属废弃物的回收利用方面,通过先进的分选技术和熔炼工艺,可以将废旧金属回收并重新制成钢材等金属制品。
此外,一些新型的建筑废弃物处理技术也在不断涌现,如利用微生物对废弃物中的有机物进行分解和转化,实现资源的循环利用。
然而,建筑废弃物的资源化利用在实际推广中还面临着一些挑战和问题。
首先,公众对建筑废弃物资源化利用的认识不足,缺乏相关的环保意识和资源节约意识。
其次,相关政策法规和标准体系还不够完善,对建筑废弃物的产生、运输、处理和利用缺乏有效的监管和规范。
废弃物资源化利用技术的研究与发展

废弃物资源化利用技术的研究与发展随着科技的不断发展,人们对于环保意识不断增强,废弃物资源化利用技术也越来越得到人们的认可和重视。
废弃物资源化利用技术是一种环保节能的态度,它的研究与发展可以使得废弃物变为可以再次利用的资源,从而减少大量的环境污染和能源消耗。
本文将从废弃物的种类、废弃物资源化利用的方法以及废弃物资源化利用的前景等几方面进行探讨。
一、废弃物的种类废弃物种类繁多,主要可分为生活垃圾、工业垃圾和建筑垃圾三类。
生活垃圾主要指家庭、医院、酒店、学校等场所产生的垃圾,其中包括有机物、可燃物、不可燃物等。
工业垃圾是指工业生产过程中所产生、排放的各种废弃物,如废水、废气、固体废弃物等。
建筑垃圾是指建筑过程中所产生的垃圾,如砖块、混凝土碎片、木材、钢筋等。
这些废弃物的产生量十分巨大,对环境的破坏也十分明显。
二、废弃物资源化利用的方法废弃物资源化利用的方法主要包括以下几种:1.焚烧法焚烧是指通过高温氧化处理将废弃物转化为热能和灰渣的处理方法。
焚烧能够大大减少废弃物的体积,降低污染物的浓度,同时获取能源。
但是,焚烧废弃物会产生大量的气体和废渣,这对环境和人体健康都具有一定的危害。
2.堆肥法堆肥法是将生物可降解废弃物放入堆肥场内,利用微生物和腐殖质发生的生化反应而将其转化为肥料的处理方法。
这种方法可以有效地减少生活垃圾的体积,减少垃圾填埋场的负担。
3.回收利用回收利用是指将能够再次利用的物品加以分类、切碎、加工,然后再出售给下游工厂进行加工处理的方法。
这种方法不仅可以减少对原材料的需求,还可以减少对环境的破坏。
4.生物质能生物质能是指将生物质通过生物发酵或者气化制造出来的可再生能源。
废弃物资源化利用技术可以将废弃物转化为生物质能,供给人们再次利用。
三、废弃物资源化利用的前景废弃物资源化利用是一种环保节能的态度,随着科技的不断发展,其前景十分广阔。
首先,废弃物资源化利用技术可以实现废弃物减量化、有机化和无害化。
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利用工业废弃物生产新型建材的资源化开发研究摘要:本项目以煤矸石、石墨尾矿、粉煤灰、垃圾焚烧灰等固体废物为主要原料生产新型绿色建材---环保陶瓷生态砖。
鉴定认为该成果具有明显的创新性和先进性:以煤矸石、石墨尾矿、垃圾焚烧灰等固体废弃物为主要原料研制环保陶瓷生态砖是国内外首创;烧成后的废品及用后的废品可作为原料再利用,这可解决废品的二次污染,实现产品生产的真正绿色化,国内外未见报道;采用固体废物为主要原料(可达70%以上),使环保陶瓷生态砖的生产成本相对较低,可为生产企业带来良好的经济效益,从而使固体废物资源化利用技术更长久。
关键词:固体废弃物;石墨尾矿;生态砖;资源化1 引言固体废物是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固体和泥状赋存的物质。
固体废物对人类环境的危害,主要表现在以下几个方面:1)侵占土地,固体废物如不能利用,就需堆存放置,堆存量越大,占地面积越大,甚至占用大面积农田,给相关企业造成沉重负担。
2)污染土壤,固体废物长期露天堆存,其中有害成分经过风化、雨淋、地表径流的侵蚀很容易深入土壤之中,杀死土壤中的微生物,破坏土壤的腐解能力,导致草木不生。
3)污染水体,固体废物一般通过天然降水径流、渗沥水浸出、随风迁移获直接排入水系,污染水体。
4)污染大气,固体废物一般通过粉尘、产生的有害气体使大气受到污染。
目前,影响我国各大城市空气质量的可吸入固体悬浮物,主要由固体废物引起。
5)影响环境卫生,工业废渣、垃圾在城市的堆存,既有碍观瞻,又容易滋生细菌、蚊蝇,传染疾病。
自上世纪60年代中期,环保工作开始受到多数国家的重视,特别是西方发达国家开始对污染治理技术进行深入的研究和广泛的应用,逐步形成了一系列处理方法。
70年代,西方发达国家针对固体废物处置场地紧张,处理费用大,以及资源短缺等问题,开始研究固体废物资源环利用技术,并取得成效。
我国则始于80年代,起步较晚,并且由于技术、资金等原因,目前仍以无害化、减量化为主,但对固体废物资源化、产业化是最终目标。
固体废物资源化利用就是对其中有用的物质及能量加以回收利用的同时,使其无用部分达到无害化、减量化,以取得一定的社会效益、经济效益,并达到保护环境的目的。
美国、日本、欧洲等一些国家将其作为解决固体废物污染的主要方式之一,投入巨资进行开发。
我国资源消耗高,二次资源利用率低,有相当一部分资源变成了污染物。
因此固体废物资源化利用及技术的研究在我国尤为重要。
固体废物资源化利用一般遵循以下几个原则:第一,资源化利用技术应是可行的;第二,固体废物资源化利用的经济效益要比较好,否则采用的技术不可能长久;第三,资源化产品应当符合国家相应产品的质量标准,与相应其他原料制品相比,有较强的竞争力;第四,废物应尽可能在产生地就近利用,以节省废物在贮放、运输等过程的投资。
固体废物资源化利用,变废为宝,是一项具有重大社会经济效益的课题。
本课题研究与山东省密切相关的有代表性的石墨尾矿、煤矸石、粉煤灰、垃圾焚烧灰等固体废物的资源化利用技术。
煤矸石是采煤和洗煤过程中排出的固体废物,一般每采一吨原煤就产生0.2吨左右煤矸石。
历年堆积下来的煤矸石有近300亿吨,是堆放量最大的固体废物。
煤矸石露天堆放,由于长期风吹雨淋产生的物理化学变化,带来一系列问题,如大气污染、生态污染;堆放的矸石还可能产生崩塌,滑坡,甚至爆炸、泥石流等;煤矸石堆积在矿区周围,不仅污染了环境,也给企业带来了沉重的负担。
山东省是我国的煤炭资源大省,在兖州、新汶、淄博等地有丰富的煤炭,也存放了大量的煤矸石。
目前,煤矸石综合利用的途径主要有:制取矸石砖、煤矸石水泥,生产轻质骨料,制取结晶氯化铝、聚合氯化铝,作为填料复田、筑路等。
目前我国煤矸石利用率约10%,如不加紧开发利用将影响煤炭行业的发展。
在美丽的青岛,有着丰富的优质石墨矿产资源。
主要分布在平度、莱西等地,是我国最大的石墨矿区之一。
而每开采5吨石墨,则产生大约95吨石墨尾矿。
这些工业废物堆积在矿区周围,有几十亿立方。
不仅占据了大量的土地,还对周围的空气、水等环境造成污染,这给企业带来了巨大的经济负担。
企业也曾多次对其开发利用,由于技术资金等原因均告失败。
目前仍无法治理和利用。
粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废物,我国每年产生约7000万吨左右的粉煤灰。
山东省也是我国的能源大省,鲁能集团的邹县、黄台、聊城、黄岛等十几个热电厂都以煤为燃料,这样就产生了大量的粉煤灰。
这些粉煤灰一部分用于生产粉煤灰砖、粉煤灰水泥,制作粉煤灰硅酸盐砌块,生产粉煤灰加气混凝土、陶粒,用于道路建设。
而大部分贮存于农场,少量排入江河湖泊,既污染了环境,又占用了大量的土地。
我国目前粉煤灰的利用率只有25%左右,粉煤灰的开发利用具有现实意义。
随着城市的发展,人口数量的增多,城市生活垃圾的处理也成了一大难点。
近年来我国已有不少城市,如上海、广州、常州、青岛等,开始或计划兴建大型生活垃圾焚烧厂。
通过焚烧可大大减少生活垃圾的体积(减少体积约90%),但仍有20-30%的质量留在了灰渣当中。
如此大量灰渣的产生,带来处置的困难。
为节约日益紧张的填埋场地,降低灰渣的处置费用,焚烧灰的资源化利用将是比较符合中国国情的可行方法。
但目前我国的生活垃圾焚烧厂较少,有关灰渣资源化利用的研究和实例较少。
发达国家对灰渣的利用主要是用于:石油沥青路面的替代骨料;水泥或混凝土的替代骨料;填埋场覆盖材料;路体、路基等的填充材料。
对于城市下水污泥的处理也存在同样的问题。
随着经济的发展和城市建设步伐的加快,城市的地表逐步被建筑物和混凝土等路面硬化材料所覆盖。
这给人们出行带来方便的同时也带来负面效应,这些路面硬化材料是不透气、不透水材料,路面硬化后,自然降水不能渗入地下,影响地表植物的生长;产生所谓的“热岛效应”,恶化城市生态环境;同时,也破坏了大自然的水循环,浪费日益紧缺的天然淡水资源。
自上世纪90年代,日本、欧美等世界发达国家开始研制新型环境友好地面铺装材料,90年代末,成功研制出环保陶瓷生态砖。
环保陶瓷生态砖是一种新型城市地面装饰材料,是面向二十一世纪的环保生态建材。
它具有良好的透水性,雨天,路面的雨水可及时渗透地下,避免街道积水,有利于行人行走,有利于车辆交通,减少废气造成的大气污染;而且,由于降水能渗透到地下,能改善地表植被的生长,减轻下水道的负担,防止河流的泛滥,使天然淡水资源得以充分利用,能使城市地下水及时得到雨水的补充,避免城市因地下水过度取用而下陷。
环保陶瓷生态砖具有良好的保水性,雨后,保留在砖内及下层的水分缓慢蒸发,有利于调节城市地表温度和湿度,减少空气污染,降低热岛效应;另外,由于其特殊的多孔结构,它具有吸收噪音,减轻城市噪音污染功能。
环保陶瓷生态砖经高温烧结而成,其表面粗糙,具有良好的防滑性能,行走更安全;其表面硬度高,强度大,耐腐蚀,颜色多样,造型各异,可应用于人行道、绿荫道、公园、广场的铺设,具有美化环境、保护环境的功能。
这对城市大气调节、地下水资源保护,对整个城市的生态环境具有重大意义。
本课题以石墨尾矿、煤矸石、粉煤灰等固体废物为主要原料研制环保陶瓷生态砖。
这可减轻这些固体废物给相关企业带来的经济负担,减少对周边环境的污染;同时,对废弃物进行资源化利用,变废为宝,降低了环保陶瓷生态砖的成本,为生产企业带来良好的经济效益,是一项具有重大社会、经济效益的工作。
2 实验内容2.1 原料分析及处理从各原料产地采集样品后对其进行化学组成、矿物组成、粒度组成及物性分析。
并对各个主要原料进行成型及烧结性能实验,对其工艺性能进行相应评价。
考虑到石墨尾矿的粒度基本符合要求,为了减少工序,降低成本,将石墨尾矿筛分分级后,直接利用。
煤矸石粉碎后筛分分级利用,部分细磨至200目以下利用。
废玻璃加热到600℃后,水淬、细磨备用。
粉煤灰、垃圾焚烧灰烘干后直接利用。
长石等细磨后烘干备用。
2.2 样品制备样品制备工艺如下所示:按配方配料——→加水、结合剂混合——→坯料陈放——→成型——→坯体干燥——→烧成——→性能测试2.3 性能测试按国标GB 2579—89 建筑卫生陶瓷吸水率试验方法, 测定样品的吸水率。
按国标GB 8917—88陶瓷砖弯曲强度试验方法,测定样品的弯曲强度。
按国标GB 8489—87陶瓷砖抗压强度试验方法,测定样品的抗压强度。
按国标GB /T3810.12—1999试验方法测定样品的抗冻性。
按国标GB/T13479—92无釉砖耐磨性试验方法,测定样品的耐磨性。
按日本工业标准JIS A 1218,测定样品的透水系数。
3 结果讨论3.1 石墨尾矿加入量及粒度对陶瓷生态砖成型工艺及性能的影响在保持石墨尾矿粒度不变情况下,只改变其加入量,生态砖的性能变化如图1所示,由图可见,随石墨尾矿加入量的增加,样品的吸水率先降低,加入量为40%时达到最低。
加入量再增加,吸水率则升高。
样品强度的变化规律与吸水率相反。
这是由于石墨尾矿中含有熔剂类原料,如长石、云母等,随加入量的增加,高温时形成的液相量增加,坯体的烧结程度好,因而强度增加,吸水率降低:但若加入的石墨尾矿量过大,则形成的液相量太多,从而过烧、发泡。
强度反而降低,吸水率升高。
在石墨尾矿加入量(40%)不变,只改变石墨尾矿中大颗粒的比例,其影响规律如图2所示,随石墨尾矿中大颗粒比例的增加,样品的吸水率升高,强度则降低。
这是因为大颗粒比例的增加导致颗粒之间的接触面积减小,颗粒间的孔隙增大,因而强度减小,吸水率增大。
另外,在成型时发现,随石墨尾矿加入量的增加或大颗粒比例的增加,样品的成型性变差,这与石墨尾矿为瘠性料有关。
为此我们加入部分塑性好的粘土来改变其成型性能。
图1 石墨尾矿加入量对生态砖性能的影响图2 石墨尾矿粒度对生态砖性能的影响3.2 粘土加入量对陶瓷生态砖成型工艺及性能的影响随着塑性粘土加入量的增加,制品成型性能变好,生坯强度增加,坯体的干燥和烧成收缩变大。
粘土加入量与样品性能的关系如图3、图4所示,最初,随加入量的增加,抗压强度、抗折强度增加,吸水率降低,透水系数略有升高。
当加入量超过27% 时,抗压、抗折强度随粘土加入量增加而降低,吸水率则升高。
对于透水系数,在粘土加入量为20%时达到最大值。
图 3 粘土加入量对生态砖性能的影响图 4 粘土加入量对陶瓷生态砖性能的影响这是因为,在陶瓷生态砖的制备中,粘土在成型时粘合骨料颗粒,使之获得较好的成型性能,具有较高的生坯强度;在高温烧结时,适量的粘土与烧结助剂形成低共熔的液相,促进液相润湿骨料颗粒,把骨料颗粒互相粘结起来,赋予制品一定的强度。
同时,适量的液相使得颗粒间的空隙表面更光滑,气孔的弯曲程度降低,从而使透水系数有所增加。
综合考虑样品的性能与粘土对工艺与成本的影响,选择加入量在20%左右。