陶瓷行业节能减排技术浅谈

    长期以来，我国的陶瓷行业被冠以“三高产业”的恶名而饱受差评，随着国家节能减排政策的推出，绿色低碳已然成为社会经济发展的主导方向。而陶瓷行业在生产过程中需要消耗大量土地资源以及其他能源，而且污染问题无法得到有效地解决，俨然成为陶瓷行业成为“三高产业”的主因。这也致使不少人认为中国陶瓷产业一直处于价值链的低端。
    然而随着国家政策的不断趋紧及科学技术的不断发展，陶瓷企业为提高产品附加值、提高资源循环利用率、摆脱“三高”之名而不断加大科研投入，陆续研制出各项节能减排技术，为实现资源的有效利用做出了应有的贡献。
    一、陶瓷薄板技术
    面临反倾销和限制出口等趋势，瓷砖出口占全国75%的佛山陶瓷行业“八仙过海、各显神通”。通过中外合资提升品牌力以及研制薄板等新品，以更高端形象赢得新市场成为一种趋势。陶瓷薄板是一个伟大的陶瓷科技创新，采用世界先进的特种陶瓷科学生产技术，专业生产仅有4.8毫米厚的大规格陶瓷薄板。单位面积建筑陶瓷材料重量初步估算比传统同规格产品可降低1倍以上，节约60%以上的原料资源，降低综合能耗50%以上。陶瓷薄板的应用是对传统的建筑陶瓷和传统的饰面材料进行革命性替代，并且能够体现出对传统的建筑陶瓷和传统的饰面材料的优势优点。防火，防潮，防霉，环保耐用，节约成本，节约资源，降低劳动强度，改善劳动环境。能广泛应用于各种内外墙空间装饰、车站、机场、地铁等各种场合装饰。采用最流行的时尚经典设计元素，不但满足设计师以及建筑美学的要求，为建筑提供“新的皮肤”。
    陶瓷薄板代表业内最先进的技术，国内仅有几家在生产销售。正是因为技术先进，陶瓷薄板相关的标准问题就成为建筑陶瓷薄板这种新型材料的最大困扰。目前国家标准只有陶瓷板行业标准（编号为GJ/T172-2009），自2009年7月1日起实施，但这一标准并非强制性标准，仅为行业推荐性标准。有的企业把这个标准套用在陶瓷薄板上使用，结果就造成了国家标准不及国际标准一半的尴尬。如果以“陶瓷板”这个标准来套用衡量，现在世界上最先进的陶瓷薄板都是不合格产品了。欧洲一向是中国陶企重要的阵地。虽然受欧盟对华建筑类陶瓷产品反倾销案初裁的影响，但国内企业并不轻言放弃。套用不合适的陶瓷板国家标准只会拖累陶瓷薄板生产技术升级，错误的标准让技术先进的企业集体面临尴尬：如此标准生产出的中国陶瓷薄板比欧洲最低标准还差0.5mm，彻底跟欧洲市场说再见。
    二、固体废弃物制砖技术
    我国建筑物墙体材料企业约有10万家，产值接近建材工业总产值的三分之一，每年生产各类墙体材料约11000亿标块，其中实心粘土砖是应用量最大的墙体材料，总产量约6600亿标块，占总量的60%。实心粘土砖的生产每年用土量约13亿m3，相当于毁田95万亩，每年生产粘土砖消耗的标准煤约9240多万吨。
    据中国建筑材料工业协会提供的材料显示，目前我国每年建成的新建筑中，95%仍旧属于高能耗建筑，建筑能耗已占全国总能耗的27.5%，单位建筑面积采暖能耗为气候相近国家的3倍左右。
    国家《墙体材料革新“十一五”规划》要求，2010年在全国主要城市禁止使用实心粘土砖。根据预测，实心粘土砖以目前产量每降低1%，就会为新型墙体材料装备市场带来近15亿元的市场增量。国家政策导向为新型墙体材料装备的发展提供了广阔的市场空间。
    科达机电开发的蒸压粉煤灰砖和加气混凝土砌块/板材成套工艺设备和陶瓷废渣生产高档透水砖成套工艺设备，解决了节约良田、固体废弃物的再利用和建筑物节能这一“三难”问题。
    三、人造石材生产整线技术
    石材是人类发展历史上最早的建筑材料之一。石材以其天然之美，装饰着人们的室内外环境，在古今中外建筑史上谱写了石材的雄伟篇章与绚丽佳作，形成了独特的石文化，成为世界绚丽文化中的重要组成部分。
    然而，天然石材是不可再生资源且有它自身的缺点和使用的局限性，这注定了人类对石材产品的开发要按照科学的规律办事、要合理开发利用，走可持续发展的路子。
    天然大理石、花岗石在开采加工中会产生70%以上的废石料，浪费资源污染环境。据相关资料报道：我国已成为世界第一的石材生产、销售和出口大国，年总产值达1000多亿元人民币，但我国矿山开采技术落后，大多数仍采用原始的爆破炸山方式开矿，其荒料成材率（2~3m的立方体）仅占15%~20%，开采设备较好的其成材率也不过30%，其余70%~80%的宝贵资源变成了废石渣，既便按我国年开采石材30%的成材率计算，即会年产生2500万吨的废石料，也就是说开三座矿山就会有两座以上的矿山资源变成废石山，宝贵的资源损失触目惊心。石材加工厂在板材加工中又会产生30%以上的废料。
    处理这些废石料或占用土地堆放或进行填埋，损毁了大量的宝贵土地，在连绵数十里的各个矿区随处可见各色的乱石渣块成山成岭，填满山沟，破坏了的环境还易形成泥石流。科达人造石材生产技术装备的诞生，为我国彻底解决这一问题找到了出路。
    科达机电人造石材生产技术装备有两大系列：人造岗石生产技术装备和人造石英板生产技术装备。
    四、清洁煤技术
    中国是个能源资源相对贫乏的国家。人均石油、天然气、煤炭资源的可采储量分别为世界平均水平的3%、4.3%、55.4%。相对而言，中国的煤炭资源最为丰富，中国一次能源消费历来以煤为主，电力的95%由燃煤提供。
    科达机电清洁煤气化技术的诞生，最高效的解决了燃料煤的节能和减排问题，和同类产品相比，排放更低、能效更高，而售价只相当于国外同类产品的1/10。应用该技术，将获得20%以上的能源节省，气化系统在生产过程中有害物质排放，小于10mg/Nm3的粉尘排放可与办公室媲美，二次脱硫使SO2（二氧化硫）的排放小于50mg/Nm3。有效解决了①传统煤制气设备的酚水污染问题；②重油燃烧酸雨污染问题；③突破天然气紧张的限制；④降低企业生产成本，提高企业竞争力。
    科达清洁煤技术面对的是每年20~30亿吨标煤的清洁化使用，是一个万亿计的市场，社会、经济、环保等综合效益非常巨大，而且在更深的层次上保障了国家的能源安全。
    五、干法造粒技术
    干法造粒技术早在上世纪八十年代、九十年代已经进行了大量的研究工作，但到目前为止，在干法造粒工艺上，国内尚未有一家企业有成功应用的案例，也就是说，目前的墙地砖干法造粒未曾有成熟的、可靠的技术。石湾最早也是使用简单的传统的干法造粒工艺，但不成熟，很快就被淘汰了。
    不过从长远角度来看，墙地砖干法造粒技术在节能减排方面具有巨大的潜力，若这项技术得以普及和推广，将免去陶瓷厂原料车间球磨机球磨和喷雾干燥塔制粉等工序，能显著降低能耗，并减少粉尘污染。但目前干法造粒技术一直未能在国内行业中得到推广应用。
    目前的喷雾干燥技术面临的两大问题是高能耗、粉尘污染。随着这几年陶瓷行业的转型升级，政府将“能耗”“污染”纳入绩效考核范围，喷雾干燥技术面临着高能耗、粉尘污染这两大“钉子户”。
    然而目前，干法造粒技术工艺性能没有喷雾干燥的好，喷雾干燥技术比较成熟。通过干法造粒技术制备的原料压砖比较粗糙，不符合国内主流产品——抛光砖对原料的要求，主要应用于釉面砖或其他对原料要求较低的砖。这个问题解决难度较大，需通过产品设计解决该问题。
    干法造粒有着很好的发展前景，但技术难度也非常大，光靠某个陶瓷企业进行技术改造很难突破目前的技术难题，必需依靠政府部门，更多的行业科研机构和设备制造商的共同参与。
    六、陶瓷抛光废渣循环利用新技术
    据统计，每平米玻化成品砖产生抛光废渣约3kg，仅佛山陶瓷产区每年各种抛光废渣的产生量已超过300万吨，如此大量的陶瓷废料已经不能简单地用填埋的方法来解决了，因为大量陶瓷废料的填埋，不但挤占了土地，严重破坏生态环境，还对水资源和土壤等造成了严重污染。近几年各陶瓷企业都非常重视污染的治理，开展清洁生产活动，主动研究清洁生产的新技术，循环利用不可再生资源，从源头消减污染物的产生，取得了可喜的成绩。各种废砖已大量被粉碎作原料使用，各类陶瓷砖的污泥渣也开始应用到坯体配方中。但由于受技术上的局限，陶瓷抛光废渣的回收利用一直没有得到很好的解决，因为抛光废渣含有严重影响墙地砖烧结的杂质，会造成产品发泡膨胀、破坏砖体。所以，要在陶瓷砖生产中大量利用抛光废渣，必须进一步深入研究，进行技术攻关。从技术上进行突破，抛光废渣才能在陶瓷墙地砖生产中大量循环利用。
    将陶瓷抛光废渣作为高档釉面砖坯体的主要原料（加入量为16%~22%），通过采用“特定阶段延长烧成时间、缩小素烧与釉烧温度差、调高底釉熔融温度、调高面釉高温粘度”的适应性工艺，从而达到较大量掺入抛光砖废渣生产釉面砖的目的。
    抛光废渣在釉面砖中的成功应用，具有极大的经济效益。一方面，抛光废渣用量占配方的16%~22%，每年废渣用量达60000t以上，可节省原料费、废渣处理费800万元以上；另一方面，因废渣细度较小，球磨时间可在原基础上缩短2h，因此每年可节约电费约200万元，经济效益非常可观。在获得极大经济效益的同时，陶瓷抛光废渣循环利用项目还为政府正在推进的节能减排工程做出了重大贡献。长期以来，企业都是专门雇请人员清理抛光废渣，增大成本支出的同时，往往还会造成二次污染。因为废渣一般是通过填埋的方式处理，占用土地、污染地下水；此外，废渣在运输过程中易滴漏、扬尘，污染空气。此技术的成功应用，大大减少了抛光砖废渣的排放量，对陶瓷行业的可持续发展具有重大意义。