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浅谈石材废浆利用

2013-11-09
  • 加工石材会产生大量废浆。根据加工方式不同,废浆量占所加工石材荒料重量的20%-30%。例如在意大利的阿布亚那地区每天都会产生2000吨废浆在意大利维罗那地区有68家石材企业仅1997年当年就排放了24万立方米石材加工废浆。




    废浆中含水50%,剩下的是石材粉末。用过滤机将废浆中固体物和水分离,然后将固体物送到转炉中干燥。虽然加工石材不会有污染问题,但会有一个废浆排放问题。把废浆向河流排放或是过滤后长时间堆积在石材厂的场地上待处理,长此以往也会产生不利环境的问题。


    因此,为了解决这一问题,国外在利用石材加工废浆方面,开发了各种用途,现分别介绍如下:


    一、加工大理石废浆的利用


    加上卡拉拉白色类大理石产生的废浆,含有碳酸钙而彩色大理石的废浆中除含有碳酸钙外还含有氧化铁、镁、锰等氧化物。由于加工石材时没有使用污染性外加剂,所以,可将大理石粉末看作是一种几乎很纯的化学产品,并且在工业中、生态学中使用。


    ①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。而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。这样做有两个优点:降低生产成本和将废渣进入新的生产流程。碳酸钙与其他添加剂成分(硅沙、铁屑、碳、电池的铜化合物、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%~3%的铅。


    以前采用纯碱回收时产生有毒害的废物送到排泄场地无法利用,现在由于掺有大理石废浆后,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。例如可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,比重高。


    意大利有一家工厂每月用于回收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。


    ②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春派生物的燃烧。电站燃烧煤排放的烟就是一不可忽视的污染源。


    目前,已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采用干法把碳酸钙(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。这可使大量大理石废浆被用掉,也就清洁了环境。


    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之一ORTA湖,以除去水中的酸。碳酸钙的粉末粒度要求小于0.1mm,至少30%的量要低于0.02mm。而大理石厂的废浆非常符合这一要求,因为大理石废浆中包括大理石粉末在内的60%固体物的粒度要低于0.01mm。


    ③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酸性方面意大利已有了一些经验。


    如意大利一家酒场,利用石材加工废浆中的大理石粉末来解决自然环境问题,因为酸雨落在含有大理石粉末的土壤里中性化了,再流入河流与湖泊中就可以避免河湖的酸化。


    二、锯切花岗石废浆的利用


    从化学观点来看,一般都认为花岗石废浆没有污染性,惟一的问题是大量废浆所带来的堆积如何处 理。花岗石锯切成分一般是:硅平均为60%,铝平均为10%,还有铁、镁、铬、锰等成分。氧化钙占4%?5%,而污染元素(铝、锌、铬)的数量是有限的。

    在石灰的量上需要明确的是,如果是处理抛弃在空场地上的过滤后的锯切为浆,这种废浆会发生很大得变化,因为碳酸气中的碳酸酐把石灰变成了碳酸钙,因而废浆变是更加粘稠、密实。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%。但这种废浆必须和锯切废浆分开,因为在抛光花岗岩石时会使用氧铝、锡、金属铅。这种废浆中可能存在的重金属,如铅,会溶于水,危害非常大。


    ①生产建筑用水泥制品


    按化学成分和粒度(50%小于0.01mm),花岗石废浆量属于石灰石含量低的软黏土类。由于具有很大潜力可用于建筑行业。所以,在一个日产600立方米废浆的工厂中进行了一系列的试验。把过滤出的废浆自然干燥成粉末,然后用孔目为1毫米的筛子筛选。


    在震动搅拌器中,装进上述废浆粉末、425波特兰水泥、沙子和流变剂,用水量为600公斤,废浆用23公斤。所生产出的水泥制品其机械强度,外观和可加工性都能达到要求,使花岗石锯切废浆在这方面大有销路。废浆中的铁削(钢砂碎粒)不会造成锈问题,因为已加主适量防锈剂。


    ②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,而其与黏土材料有很强的亲合性。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黏土混合进行试验。其结果是良好的,用废浆生产的砖毫无问题。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,而不必用干燥的。


    ③农业上的应用


    加工花岗石废浆在农业上的利用正处于试验阶段。用锯切和抛光花岗石废浆对意大利的一块土地进行了处理,50平方米的土地用了250公斤过滤废浆,然后进行正常耕作并施加一种按13∶10∶12比例的三重肥料,种上草。在试验过程中,无论生产长期还是收割期,都没发生不正常现象。


    对这种草进行了化学分析,检查是否可以做饲草,结果是干态物质占24%,铅占0.6ppm,灰占2.9%,其含铅率和土壤没处理时一样,其他参数也如此。在这块土地上还种了西红柿,对采摘的西红柿样品进行含铅量测试,结果是每公斤红西红柿含铅0.06mg(理论允许值是0.2mg)。


    综上所述,目前对大理石粉末的利用已不成问题,因为它是一种具有广泛用途的化工产品。从大理石中提取出碳酸钙,除上述用途外,还可用于合成塑料、防水油毡,水性涂料或其他化工行业。对于花岗石废浆的利用,过去是不可想象的事,除上述的开发利用外,现在从花岗石废浆中得到的产品和类似产品,还可以去沥青骨料、泥浆或是用于建筑业目前,正在积极进行研究将其用途开发到其他行业。
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