石粉废渣的利用品.doc

石粉废渣的利用摘要：石材加工业是我省的一个重要工业部门，但是石材开采加工在带来巨大经济效益的同时，也产生了严重的公害石粉废渣污染。目前，石粉废渣年排放量巨大，而回收利用量少，市场上出现的石粉废渣产品（如石粉砖等）没有多大的经济效益和实用价值，销售不佳，石粉废渣的污染问题仍得不到解决。本课题创造性地使用 “干燥筛选法” 处理石粉废渣，方法简便，利用率高；并通过实验验明：此法处理得到的石粉原料能够代替碎石块研磨成的石粉原料，用于制作石粉工艺品。所制成的工艺品外形美观，质量良好，成本低廉，具有较高的经济价值。若推广使用，将大量消耗石粉废渣，既为工业生产扩充材料来源，又为石材加工业的可持续发展创造途径。关键词：石材加工 石粉废渣 石粉产品 石粉工艺品正文一、引言泉州是我国主要的石材生产加工基地，其中南安市现有石材企业1300多家，年产石板材3000多万立方米，占我国石材产量的40%，成为我国规模最大种类最齐全的石材生产出口基地，同时也是亚洲第一大石材加工基地。然而，石材加工业的发展在带来财富的同时，也产生了严重的“白色污染”，每年100万吨以上的石粉废渣既产生粉尘污染，又占用大量的空间，淤塞河床，污染水流，板结农田等，给环境带来极大的破坏。目前利用石粉废渣制成的产品有石粉灌浆材料，石粉陶粒、石粉硅钙板，拒水粉等等，其中市场上较为常见的有“石粉砖”，是由石粉废渣加入其他材料高温高压下制成的建筑用砖，或利用石粉废渣与泡沫乙烯等制成新型墙材。但据市场调查及消费者反映，已有的石粉砖或成本过高，抗压强度不大，或成本低廉但易渗水变色，因而“石粉砖”并未成为市场上的热销产品，石粉废渣的污染问题仍然严重。本课题本着“发掘的石粉废渣新用途，使之更具实用价值和经济效益”的思路进行研究和实验，探讨解决石粉废渣污染问题的新方案。二、设计利用方案工业技术成熟并在市场上热销的石粉产品有人造大理石、新型洁具、石粉工艺品等，它们设计灵活，样式多样，外形美观，受到消费者的欢迎，具有巨大的市场远景。据了解，目前用于制造人造大理石与石粉工艺品的石粉原料来源单一，即，由碎石块经过粉碎研磨而成，石粉废渣则因为处理成干燥微粒烦琐等未被工厂采用。我提出设想：将石粉废渣处理成干燥微粒，用来代替碎石块研磨成的石粉原料，生产石粉产品。制造人造大理石的、新型洁具等石粉产品需要高温高压条件，相较之下，石粉工艺品的工艺较为简单，所以，本项目拟进行实验，制作石粉废渣工艺品，并验证是否可行。通过查阅相关资料，请教相关专家，我设计好实验方案，并做好实验前准备。三、取材论证与实验验证（一）收集与处理原料1.收集石粉废渣。工厂排放出的石粉废渣一般分为两种：大理石石粉及花岗岩石粉，进入沉淀池后一般两类石粉会混合一起，故我采集了三种石粉废渣样品，分别为大理石石粉、花岗岩石粉及大理石与花岗岩混合石粉。2、晾晒、筛选石粉。将三类石粉分别铺设在纸板上晾晒干燥。晒干后的石粉表面会凝成块状，因石粉本身不具粘性，所以极易将其粉碎，轻轻研磨即可。在实验室中，我采用分量筛进行筛选石粉废渣。为避免碎石块沙土在筛选过程中损坏细致的分量筛过滤网，首先使用90目的分量筛进行粗步筛选。接着，使用300目分量筛，筛选出90目和300目石粉共六袋，贴上标签待用。（二）准备试验药品和器材本试验所需要的药品主要有：石粉原料、不饱和聚脂树脂（196号）、大理石脱膜剂（实验前调配好）、固化剂；所需器材有：烧杯、酒精灯、量筒、天平、真空机（代替蒸空机）、模具（实验前做好）等。（三）制作石粉工艺品参照工厂的配方和工艺进行反复试验，其中最为成功的一次试验其配方和工艺如下：1、在模具里层涂一层“大理石脱膜剂”，晒干备用。2、按1：1.4的比例称量石粉和树脂，混合、充分搅拌成糨糊状，将其中约三分之一倒入模具内，并将模具放入真空机中，抽出空气，时间大约1分钟。3、取出模具，将少量固化剂加入剩余的石粉树脂混合浆中，迅速搅拌几下后也倒入模具中，倒到满为止。4、大约3-5分钟，混合浆凝成固状，剥开模具、取出成品、修去边线。由于缺少蒸空机，本实验使用了真空设备代替蒸空机，从混合浆中抽出空气，以期减少和减小成品孔隙，使成品质地更加紧密。但这种真空设备与蒸空机相比，缺乏水分，且造成热量不易散失，导致混合浆固化过程中排出空气量少或排出太快，因此屡次实验的成品大多存在孔隙过大，质地不够紧密的缺点。因此，我走出实验室，到石粉工艺品厂利用其设备制作出成品。分别以90目和300目的大理石粉、花岗岩粉、大理石与花岗岩混合粉末为原料。（四）分析成品质量三种石粉做出的产品颜色不同，大理石粉产品为白色，花岗岩石粉为黑色，大理石与花岗岩混合石粉产品为灰色。与石粉工艺品厂现有的产品成品相比，我们的产品并不逊色，内部孔隙更小，外表感观一样优美，质量优良，且具有环保价值。四、结论1、检测结果表明，用“干燥筛选法”可以将石粉废渣处理成合格的石粉原料，代替碎石块研磨粉碎成的石粉原料，用于制作石粉工艺品，为工业生产扩充了材料来源。 2、以石粉废渣处理成的石粉为原料制作的石粉产品，外形美观，质量良好，成本低廉，具有较高的经济价值，产品销路非常乐观。若推广使用，它将大量的消耗石粉废渣，从而有效的解决石板材加工后带来的严重的石粉废渣污染问题，具有较高的环保价值，符合可持续发展思想。3、生产石粉产品，特别是人造大理石，可在石粉原料中加入色素等以达到产品所需颜色，如黑色的产品可加入碳粉；但石粉原料与产品所需颜色相近为佳。由试验结果可知，花岗岩可制成黑色的石粉产品，色泽美观。但花岗岩硬度大，碎石磨成石粉并不易，因此目前石粉产品的原料很少使用花岗岩石粉。现有的石粉原料大部分为大理石碎石块研磨成的石粉，石粉颜色一般只为白色。而石板材加工过程中产生的花岗岩石粉废渣颗粒细致，通过简单收集、干燥、筛选即可用于生产石粉产品。五、生产工艺改进设想（一）如何排放石粉废渣 据调查，不同种类的石材硬度不同，加工时需要不同的设备。所以工厂会分车间加工不同种类的石材，如一般工厂分为大理石车间和花岗岩车间，但生产产生的石粉废渣排出车间后一般都会混杂再排入沉淀池。由于不同种类的石粉做出的产品的颜色、硬度大多不相同，所以工厂产生的石粉废渣应该分类、分渠道排放和沉淀，如把大理石与花岗岩废渣分开排放，以便收集和后续加工。（二）如何干燥、筛选石粉石粉废渣是加工石板材过程中机器与石材切割研磨时产生的，一般已成极细小的微粒，但一起排放进入沉淀池的还有水、碎小石块和地上的沙土等，含水量大且粒度大小不一。因此，必须将石粉处理成干燥微粒，方能作为生产石粉产品的原料。据了解，目前已有的将石粉废渣处理成干燥微粒方法为：取出沉淀池中的石粉废渣，加入化学药品使之按颗粒大小沉淀分层，再进行干燥，处理方法烦琐。因此石粉产品工厂大多不愿处理、也不采用沉淀池中石粉废渣作原料。相比较，我采用的“干燥筛选方法”更为简便实用。1、干燥的方法建议工厂将沉淀池中的石粉废渣取出、铺在大薄铁板上晒干，注意不要直接铺在地面上晾晒，以免沾上泥沙等导致加工困难。由于排出的石粉废渣含水量高，晒干后表面会凝成易碎块状，因此，即使刮风也不会飞散到空气中，造成二次污染。0.5厘米厚度的石粉废渣直接曝晒在太阳底下，需要一天方能晒干；工厂若考虑时间成本问题或阴雨天影响生产，可借助烘干机等机器加速干燥。2、筛选石粉的机械在实验室，我使用分量筛按所需目数筛选晒干后的石粉。但在工业生产中，为减轻人力，提高工作效率，更大地降低成本，以及避免筛选过程中石粉飞散到空气中，可采用机械进行生产石粉原料。机械需要具备以下条件： 能够将易粉碎块状的石粉废渣捣碎或震碎成粉末状。为避免碎小石块、沙土在筛选过程中损坏细致的分量筛过滤网，首先应使用孔径较大的分量筛（如90目）进行粗步筛选。所以建议筛选网应至少有两层。在筛选过程中应能快速旋转或振动以达到筛选效果。根据以上条件经过对比调查，我认为新乡市康达新机械有限公司生产的XZS系列多层式振动过滤机 型号为XZS-1500（-3F）筛面直径：1450MM，功率：22Kw，网层数：3，比较符合机械构想。如若经过简单改良，便可适用于工厂大规模处理石粉废渣原料。3残渣的处理石粉废渣经过筛选后仍有少量残渣，我经过多次实验后比对，石粉废渣经过“干燥筛选法”处理的利用率大约为98%，所剩残渣大部分是沙土、碎小石块。可将筛选后的残渣用于铺设道路、房屋建设中的搅拌水泥