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广州石雕-花岗石废料资源综合利用现状

2016-11-16 18:17:39      点击:

花岗石是一种分布广泛、资源丰富的岩石,广泛应用于建筑物的内外装修和基础砌筑。随着人们对花岗石需求量的不断增加,大量的废石块、废石粉、废泥浆也随之而来,这不仅对环境造成了严重的污染,而且也是一种资源浪费。目前,众多石材从业人员已经研发了多种石材废料、废渣以及石粉的利用方法。本文从花岗石废料本身的反应性质的角度,介绍了其作为惰性填料和活性材料在工业生产中的应用现状,为石材废料资源化利用提供一些参考和借鉴。
关键词:花岗石 废料 资源化利用 现状
花岗石是一种分布广泛、资源丰富的岩石。长久以来,人们就不断将它开采出来,切割加工成板材,广泛用于建筑物的内外装修和基础砌筑工程。然而,在开采和切割加工过程中,大量花岗石碎片和切割粉屑却被当作废料抛弃,这实际上是一种资源浪费。尤其是石材锯解后产生的石粉,虽然采取了循环水处理及二次沉淀,日积月累,废料、石粉堆积成山,长时间不但占压土地,还严重污染环境。
其实花岗石废料具有很大的利用价值。近些年来,人们越来越注重运用循环经济的模式来发展石材工业,并且开始重视花岗石废料的综合运用,为花岗石废料的资源化提供了广阔的应用空间。利用花岗石废料的方法主要有两种:一种是将其作为惰性填料用胶凝材料将其胶结成相应制品,另一种方法是利用高温将其熔融,使其参与反应,最后凝结在基体表面达到对基体表面进行强化的目的。

1.广州石雕-花岗石废料作为惰性填料的应用
由于花岗石矿物组成主要为长石、石英以及少量的云母。因此,花岗石在常温下性能稳定,硬度高,耐腐蚀性好,可作为性能优良的惰性填料加以利用。
1.1 用无机胶凝材料胶结花岗石废料
日本一公司研制出一种防火隔热涂料,该涂料是由碱金属硅酸盐水溶液、三组分组成的磷酸盐固化剂、抗压强度在60MPa以上的陶瓷空心粗颗粒与粒径为0.01?5.0mm的花岗石碎粒组成。经测定,这种涂料形成的涂膜(厚度1.5mm)在1200℃下经受10min无变化,附着力(格划法)为100%,在重量为500g的重锤由2m以上高度落下冲击试验中未产生裂纹,硬度达9H以上,室温水中浸泡三个月无异常现象。由于这种涂料具有良好的防火、隔热功能,适用于建筑物的外墙面、屋面及顶棚的装饰装修。
陈冀渝将花岗石废料粉碎成一定粒度的颗粒,与水硬性胶凝材料、水、外加剂混合均匀,置于特制的三层模具的中间层,在两侧添加不含花岗石颗粒的胶结料。干燥成型后用金刚石刀具由成型坯体中央处切开,再用研磨料研磨切面,可以一次性制得两块预制花岗石板。
借鉴蒸压灰砂砖的生产工艺,刘家弟、高天广将花岗石废料过5mm筛,除去杂质,与石灰、河砂、外加剂和水按一定比例混合均匀,陈化4?6h后在压砖机上压制成型,静停5?8h,再蒸压养护8h,可制得达到10级砖标准的砌墙砖。
借鉴蒸压加气混凝土的生产工艺,谢林杰发明了一种由花岗石废料制成的防火隔音板。这种隔音板以花岗石废料为主要原料,经过高温发泡等工艺制成,可以制成四方状或波浪状,其闭孔微孔直径为0.5?2.0mm的板材。这种板材具有成本低、重量轻、防火隔音效果好、硬度高等优点,适用于要求防火隔音的家庭或办公室等公共场所的墙面或天花板装饰。
吴全安发明了一种利用花岗石废料制备空心隔墙条板的方法。先由花岗石65%、石膏22%、水泥13%混合均匀制得高强度花岗石型基料。取这种基料100kg,与粉煤灰55kg,河砂40kg,膨胀珍珠岩0.3m3,陶粒0.1m3,稻草或麦秸3kg,玉米、高粱或大豆秸5kg,水50?55kg,掺和搅拌均匀,置于模具中制得花岗石型空心隔墙条板。这种方法不但提高了空心隔热条板的物理力学性能,而且加大粉煤灰用量,减少水泥用量,还可利用稻草、麦秸、高粱杆、大豆杆等农作物废弃物。
曾再、侯梦斌发明了一种无机人造花岗石制品的制造方法。将花岗石板材生产过程中产生的粉屑与水泥、保水剂和水按一定比例混合均匀,置于模具中,可制得具有花岗石质感的无机人造花岗石制品。

1.2 广州石雕-用有机胶凝材料胶结花岗石废料
废花岗石是用作装饰涂料的一种理想填充骨料。俄罗斯一公司运用花岗石碎粒或着色花岗石碎粒配出仿石装饰涂料。这种涂料的制法是将不同粒径未着色或着色的花岗石废料磨碎、筛选,作表层防风化处理,然后与耐候性树脂和其他助剂混合配制。用它涂在建筑物墙面具有天然石材质感,且由于花岗石碎粒表层作了抗风化处理和使用了耐候性树脂,色调不褪色,可长期保持良好的装饰效果[1]。
李恒宇、古耀坤发明了一种利用花岗石废料生产的塑料填充剂的方法。将花岗石、大理石加工切割过程中产生的废渣及边角废料、施工过程中产生的废弃物,经破碎、分选、粉碎、磁选、干燥、轮碾研磨、筛分后制成细度为1?5mm的花岗石废渣粉料,加入生石灰粉、硫酸钙、氧化镁、氯化石蜡、PEG400单油酸酯、四氧化三铁、丙基三甲氧基硅烷、A-78均匀剂、ND防老剂等原料采用双轴桨叶混合搅拌机进行混合搅拌,使物料在机体内受机械作用而产生全方位复合循环,再将混合均匀的塑料填充剂粉料输送到专用储料筒仓,计量包装即可。这种方法以花岗石、大理石废料为主要原料,生产工艺简单,实现了固体废弃物无害化和资源化,可节能减排和保护环境。
张其聪、张振聪发明了一种利用花岗岩石粉废料制作有机玻璃钢家具的方法。先将花岗石废料研磨至80目以上,或用花岗石加工过程中产生的污泥提取的石粉与不饱和树脂、固化剂、促进剂按一定比例混合均匀,浇注在石膏模具中,用振动筛真空震荡成型,固化后脱模处理即可得到坚固耐用、耐风化、耐雨水腐蚀、工艺简单、成本低廉的有机玻璃钢家具。可做成室外玻璃钢桌子、室外玻璃钢栏杆等。
罗炳宏发明了一种生产再生花岗石板材的方法。将天然花岗石边角废料粉碎成3目、10目、30目三种粒度不同的集料,将三种不同粒度的集料按1∶1∶1重量比混合均匀,加入不饱和聚酯树脂、固化剂、搅拌均匀,倒入模具中,自然固化后进行研磨抛光即可制得再生花岗石板材。这种方法工艺简单、无污染、成本低,可变废为宝。

2 花岗石废料作为活性材料的应用
从花岗石的化学成分可知,其二氧化硅含量多在70%以上,还含有Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等成分,在高温下可发生一系列物理化学反应,生成坚固的硅酸盐物质,可以起到对基体表面强化的作用。

2.1 广州石雕-等离子法
赵民、张徽等人将花岗石经破碎和球磨后制得粒径在0.106?0.125mm的粉末。采用等离子喷涂技术在金属表面喷涂花岗石粉末,形成一种新型花岗石涂层。涂层结构为晶体颗粒状,与基体结合为机械式结合。采用该方法可以喷涂花岗石涂层,有利于花岗石废料的利用和环境保护。

2.2 高温熔融法
毛宇晖、曾辉、邓锋将石粉、黏土和珍珠岩按一定比例混合均匀制成砖坯,自然干燥24h,再用干燥箱进行人工干燥,最后放入高温炉中进行焙烧,可以制得抗压强度为16.60MPa、表观密度为1.54g/cm3的墙体材料,达到普通粘土砖相应的标准要求,而表观密度略小于普通粘土砖,可以替代普通粘土砖在工程中进行应用。
邱伟志、黄玉銮发明了一种利用花岗石废料生产陶瓷制品的方法。将花岗石废料20%?40%、瓷土10%?30%、高铝土8%?10%、陶土35%?45%放入球磨机,加入水混合球磨8?12h,粒度控制在250目筛余小于0.2%,出磨后除铁、过筛,在压滤机中滤去多余水分,制成含水率为24%?25%的泥料,采用传统可塑法或注浆法成型坯体,经修整、干燥、施釉后,在1160?1250℃高温下烧成,制得陶瓷制品,其中的花岗石废料起熔剂作用,可降低陶瓷的烧成温度,并起到骨架作用,减少干燥收缩。
蒋述兴、吴海林、贺深阳等人发明了一种利用花岗石废料制备陶瓷釉料的方法。将花岗石废料先用破碎机进行破碎,然后将破碎的花岗石废料进行湿法球磨,球磨后的花岗石废料过200目标准筛除去杂质,然后将其制成釉浆,釉浆浓度控制在1.5?1.9g/ml,将釉浆施于坯体表面,在风箱内于70?110℃加热干燥或晾干后至其水分小于1%,最后将其在1200?1350℃之间烧成,保温0.5?3h,自然冷却至室温。这种陶瓷釉料不含铅等有害物质,对坯体适应性强,釉烧温度范围宽、熔融良好、性能稳定。

3 广州石雕-结语
我国是一个石料加工大国,花岗石等废石材排放量相当大,但就目前国内废石材的利用状况来看,花岗石废料的利用渠道还比较单一,技术水平较低,开发利用率较低,致使大量的花岗石废料尚未得到充分利用。因而加大花岗石废料的开发利用力度是摆在我们面前一项迫切而重要的课题。另外,国家应该建立花岗石等废料资源化利用奖励机制,支持花岗石等废料的开发和利用,这于国于民都是一件非常有利的事情。

 

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