对陶瓷资源综合利用及行业节能减排的几点看法

刘可春

摘要：本文重点介绍了建陶生产对资源能源消耗及对环境影响，指出了目前生产中存在被忽视的一些细节，阐述了陶瓷资源能源综合利用及节能减排的主要方法与措施，并强调了对陶瓷资源综合利用及节能减排工作在我国陶瓷工业中的意义。

关键词：陶瓷资源能源 节能减排 环境影响

一、        引言

     我国陶瓷产业经过近20年特别是近10年来的快速发展，已经达到了空前的规模，建筑卫生陶瓷产量连续几年保持了“世界{dy}”的位置，而且这个“世界{dy}”目前仍在被快速地放大着。据全国工业普查统计资料表明，全国建筑陶瓷企业约有3000多家，卫生陶瓷生产企业有1500多家。2009年建筑陶瓷产量将达67亿平方米，卫生陶瓷产量超过1亿件。  目前，我国陶瓷产品生产量已达到世界总量的50％以上，出口额占世界的20％，中国已成为世界上建筑卫生陶瓷生产和出口大国，但由此带来的耗费资源大、消耗能源多、环境污染重等问题也日益突出。在陶瓷行业中，我国每百万美元能耗是世界平均水平的3.1倍，是OECD（经济合作与发展组织）国家和地区的4.3倍，更是日本的9倍。因此，我国陶瓷业对资源能源综合利用及节能减排工作目标艰巨，任重道远。据资料显示，我国陶瓷行业节能减排项目改造或新增加节能产品将达到100亿元人民币，可见潜力巨大。对资源能源综合利用及节能减排工作已是摆在陶瓷行业面前的重要课题。

二、        陶瓷生产对资源能源的消耗及对环境影响

  陶瓷生产对资源能源消耗及对环境因素的影响主要表现在以下方面：

1、  原材料的消耗：陶瓷生产使用的原料大多是xx矿物原料，仅陶瓷砖生产一项每年消耗的陶瓷原料就超过1000万吨以上，目前我国陶瓷原料的开采一般都比较粗放，这种开采的方法造成对土地和植被的严重破坏，使水土流失，另外在运输方式上没有做好防护，在运输过程中的撒落，造成很大的资源浪费和环境污染。

2、能源的消耗：烧成是陶瓷生产的一个重要的环节，其中要消耗大量的热能与电能，由于目前的陶瓷窑炉热效率低下，每年要消耗大量的能耗，如果将这些消耗折合成标煤，仅陶瓷砖生产一项，每年能源消耗就超过500亿吨标煤，相当于5~6个三峡工程的年发电量！

3、有害废气的排放：陶瓷工业生产过程中，由于燃料的燃烧会产生大量的烟气，烟气中的污染物主要包括SO₂、NO_X、CO₂、CO及烟尘。SO₂是世界范围内大气污染的主要汽态污染物，主要是硫在燃烧中氧化时产生的，是酸雨产生的主要原因；氮氧化合物主要是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂₎等，其中二氧化氮(NO₂₎是光化学烟雾形成的主要物质；碳氧化物中的CO₂是温室效应的主要诱因，全球变暖是我们人类将要面临的严峻挑战。

4、废水排放：陶瓷生产中要需要消耗大量的水源，在生产过程中例如洗塔、冲洗釉线、抛光等工序都会产生大量的废水，如果这些废水没有得到有效的处理直接排放就会因水中含有一定的铅、镉等有毒重金属,会对水体及土壤产生污染。

5、固体废弃物的排放：建陶生产会产生废品陶瓷、废石膏模具、废窑具（棍棒、棚板等）和废泥渣等，这些固体废弃物成分复杂，很难自然降解，大量的固体废气物除了部分填埋，还需要占据很多土地来堆放，对环境产生难以估量的影响。

6、噪音和粉尘的排放：噪音和粉尘是建陶生产对周边环境影响的一个重要的因素，喷雾干燥、成型、原料运输与储藏都会产生大量的粉尘，粉尘中游离的二氧化硅，是操作工尘肺（矽肺）的主要原因，同时也会对周边环境造成严重影响，建陶生产各种大型机械设备在生产中会产生大分贝的噪音，球磨、抛光等严重工序超过90分贝，在此工作的员工没有得到有效的防护，长时间会严重损害操作者的身心健康。

7、其他影响：陶瓷工业生产过程的高温辐射，陶瓷制品在使用过程中铅、镉等重金属的溶出、放射性元素的辐射、包装材料废弃物对环境的污染等，都会对人体健康及环境造成影响。

三、        实际生产中被忽视的一些细节

   陶瓷工业生产过程中有很多细节问题没有得到足够的重视，在无形中消耗着大量的资源和能源，给环境带来压力，主要体现在以下方面：

1、  产品设计与结构不合理：卫生洁具冲水方式不合理与效率不高，配件密封性能不好，造成大量水资源的浪费，提倡使用低冲水量，能做到4L以下是我们的目标；陶瓷砖规格不合理，一方面规格越做越大，厚度越来越厚，严重浪费资源；另一方面又拼命地将产品进行后期冷加工，需要消耗大量的资源能源；陶瓷砖模具尺寸不合理，特别是大规格的产品需要大幅度的磨边与修边，特别是600规格以上的产品有近1%的产品被加工掉，冷加工不但造成大量资源能源的浪费，还会产生大量的工业废渣，如果工艺合理，产品不磨边{zh0}。

2、  水煤浆的推广运用：由于近年来燃料成本的直线飙升，为了降低生产成本，90%建陶生产企业都在推广应用水煤浆作为燃料，从表面上看可以节约不少生产成本，但从热效率来看，是在人为增加喷雾塔水蒸发量，喷雾塔要挥发水煤浆所带来的大量水份，大大地降低了喷雾塔的热效率；另一方面，由于水煤浆燃烧没有普通液体燃料的效率高，还会产生大量的废气给处理增加成本，这一点却未得到足够的重视。

3、  水煤气的使用：同样也是为了节约成本的需要，现在大部分建陶生产企业都采用煤制气的方法来解决燃料问题，但是由于目前煤制气技术的局限性，会造成大量的能源浪费，同时由于除硫等技术的局限性，硫排放问题依然严峻；其次，在煤的气化过程中还会产生很多有毒的衍生物，也是影响环境的重要因素，例如酚水问题，经常会出现控制不当而造成酚水泄漏严重污染环境的事件；此外，煤气安全又成为陶瓷生产企业严重的安全隐患，在刚刚使用煤制气的初始阶段的佛山地区，煤气事故时有发生，幸好没有发生太大的安全事故，煤气安全问题已是摆在建陶企业里面的头等大事。

4、  细节工作的忽视：由于平时管理疏忽，在陶瓷工业生产过程中也会造成大量的资源能源浪费，主要表现在：

4．  1、窑炉保温效果不好，炉压过高，造成大量热量的散失；

4．2、烧成过程中配风不合理，过多的配风降低了热效率，例如热风炉由于配风不合理造成炉膛温度过高及燃料浪费，同也降低了热风炉的使用寿命；

4．3、砖底粉过多，造成对铝粉的浪费，一方面会影响窑炉的热效率，另一方面也会因为砖底粉过多影响陶瓷砖施工的粘结性能，造成空鼓的安全隐患；

4．4、在抛光砖产品过多对防污剂的使用，造成大量化工料的浪费，同时在使用过程中也会对环境造成污染；

4．5、设备保养防护不到位，管理粗放，影响设备的使用效率及寿命，例如漏油等产生环境污染问题；

4．6、工艺配方计算不准确，经常造成釉料或粉料的浪费，增加生产成本。

  以上所述只是冰山一角，在生产实际中还有很多管理不当或人为因素造成的资源能源浪费，目前很多建陶生产企业存在管理粗放，对于节能减排工作有很多潜力去挖。

四、        陶瓷资源能源综合利用及节能减排的主要措施与方向

1、  原材料的合理利用：首先要加强对多种原料的综合利用，利用一些品位低的原料及工业废渣，以降低成本，提高资源的利用率，例如利用高炉炉渣、粉煤灰、矿尾砂、陶瓷砖废料来制造仿古砖或透水砖，这方面已经有不少成功的先例，值得发扬推广，从而利于对工业废渣资源的优化利用，减少对环境的影响。

2、  热效率的提高：陶瓷生产也是高能耗的行业，特别是热工设备多，普遍热效率低下，提高热效率，也是节能减排的重要方面，主要的措施是使用节能减排的新型窑炉，采用先进的烧成技术，采用自动化控制，充分利用余热，将窑炉余热送到喷雾干燥塔或干燥窑作为干燥热源，减少热风炉的燃耗，从而提高整体热效率。

3、  对废气的有效治理：燃烧会产生大量的烟气，烟气中硫化物、氮氧化物是大气污染的重要物质，有效对废气进行处理是节能减排的重要手段，目前普遍采用的氨碱等除硫方法，关键是要坚持不懈地使用，不能为了应付环保部门的检查，安装设备来做做样子。

4、  废水的循环利用：陶瓷生产过程耗水较大，特别是在原料制造、抛光等工序大量用水，要求生产企业要有自己的污水处理设备，对废水中的杂质原料进行分离处理，尽可能回收利用，同时将净化后的清水再供生产使用，一些做得比较好的抛光砖生产企业，基本实现了污水的零排放，这样不但减少对了污水对环境的影响，同时又节约了水费，一举两得。

5、  对粉尘的回收与利用：陶瓷生产的粉尘主要来自原料加工和成型等工序，对置身于该生产环境中员工的身心健康产生严重的威胁，需要做一定的回收利用；目前所采取的方式有旋风除尘、布袋除尘、静电除尘、微雾除尘等。陶瓷生产过程中产生的粉尘治理好坏是清洁生产中最直观的一个问题，很多陶瓷企业为了完成政府对清洁生产整治的要求，在对粉尘治理技术缺乏综合比较评估而匆忙投入资金对生产中的粉尘进行治理，造成资金投入大、效果却依赖高运行费用来维持，粉尘治理了却增加了企业的生产成本。某些企业在通过清洁生产认证之后，日常生产却停用除尘设备。

6、  对固体废弃物的合理回收利用：有效利用固体废弃物，做到变废为宝，减少对环境的污染，同时又可以节约成本，例如佛山欧神诺陶瓷股份有限公司陶瓷废渣及铝型材废渣生产出节能环保的轻质陶瓷砖，不但解决了废弃物的排放问题，还能有效提高产品的附加值，据了解该产品已在广佛地铁站广泛运用。陶瓷工厂很多固体废弃物都是很好的原材料，关键是看如何合理回收再利用。

7、  适当的产品包装：建陶产品的包装要应用到泡沫、瓦楞纸、塑料包角等，一般都是一次性使用，如果在后期没有达到有效的回收利用也是对资源能源的浪费，同时也会产生“白色污染”，采用减量化、简约的包装设计，使用可再生、可降解的“绿色”包装是大力发展绿色陶瓷的重要环节之一。

8、  开发节能减排的新产品：新工艺、新产品是对陶瓷资源综合利用及节能减排的重要措施，也是建陶业走可持续发展的重要途径。在工艺技术上简化工艺流程，省略产生污染的工序和设备，调整配方，不用或少用对环境污染的原材料，开发低温快烧的产品从而有效降低对资源能源的消耗；对陶瓷砖产品进行适当的“xx”，开发薄砖和超薄砖，鲍杰军先生在《陶城报》撰文呼吁要将陶瓷砖适当减薄与减轻。文章指出：传统的陶瓷砖由10 mm降到8 mm，按目前我国墙地砖以60亿平米产量计算，如果瓷砖减薄20%，则每年可节约原料2400~4000万吨，可供全国生产企业使用3~4个月，其经济效益非常可观！每年综合能耗减少约102亿公斤标煤，相当于整整一个三峡工程的年发电量！

五、        结束语

   对陶瓷资源能源的综合利用及节能减排是我国建陶业能否可持续性发展的重点所在，也是建设资源节约、环境友好型社会发展的必然选择。陶瓷资源能源的综合利用及节能减排在我国建陶行业中有着巨大的空间，对陶瓷资源能源的综合利用及推行节能减排具有重要的意义：可以提高企业的管理水平，有效提高企业效益，改善员工的劳动环境，还可以起到减少对资源能源的消耗，减少对环境的污染，提高企业的市场竞争能力，是我国由陶瓷生产大国向陶瓷强国迈进的重要步骤。

对陶瓷资源的有效利用，推行节能减排是一项功在当代，利在千秋之事，希望广大建陶企业能落实到实处。

主要参考资料：

1、任强、李启甲等     《绿色硅酸盐材料与清洁生产》    化学工业出版2004.9

2、冼志勇、刘树等     《陶瓷行业应对节能减排的措施》  佛山陶瓷2009.6:13~16

3、苏毅、曾昭望       《日用瓷器的绿色包装》          中国陶瓷 2008.7：49~51

4、鲍杰军             《瓷砖的轻与薄》                陶城报 2010.1.29

文章出处佛山陶瓷学会<<陶瓷资源综合利用学术论文>>集