花崗巖是我國(guó)重要的石材資源之一,由于其物理性質(zhì)穩(wěn)定、力學(xué)性能良好.不易風(fēng)化變質(zhì),多用于建筑基礎(chǔ)及其外墻飾面使用,在園林設(shè)計(jì)、建筑外墻裝飾、城市市政用磚、高檔建筑裝飾和特種設(shè)備防腐內(nèi)襯等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；◢弾r石粉(以下簡(jiǎn)稱石粉)就是在花崗巖鋸切、拋磨等工序中產(chǎn)生的廢棄物,其主要成分與花崗巖主體是一致的,均為石英、長(zhǎng)石等礦物,如果利用得當(dāng),也同樣可以表現(xiàn)出抗風(fēng)化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低等花崗巖的特性。花崗巖石粉的再利用為石材加工行業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益，解決環(huán)境污染問題,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展提供了方向。
花崗巖加工過程主要有切割和磨拋兩個(gè)工序,基本屬于物理過程。石粉主要來源于鋸切過程中產(chǎn)生的鋸泥的干燥產(chǎn)物,堆積的石材邊角料在自然風(fēng)化后產(chǎn)生的細(xì)顆粒,以及鋸、磨機(jī)冷卻水中的沉淀物,其中鋸泥是石粉的主要來源。目前,石粉一般采用堆積或填埋處理,個(gè)別與生活垃圾混排或直接排放入河流,已經(jīng)造成了環(huán)境污染和生態(tài)破壞,甚至引起社會(huì)矛盾。
國(guó)外對(duì)于石粉的再利用研究主要集中在二次工業(yè)原料、仿石涂料、建筑陶瓷、混凝土等方面。
(1)二次工業(yè)原料
石粉中除了長(zhǎng)石、石英、黑云母等花崗巖礦物組成外,還包含在花崗巖加工過程中由于鋸片磨損產(chǎn)生的機(jī)械鐵等雜質(zhì),其中黑云母和二次污染引入的機(jī)械鐵影響其作為陶磁燒成原料的白度。意大利研究人員利用重選、浮選工藝去除石粉中含有的黑云母,磁選工藝分離機(jī)械鐵和石粉中的強(qiáng)磁性礦物,從花崗巖廢料中得到石英-長(zhǎng)石精礦,用于陶瓷和玻璃工業(yè)。
(2)仿石涂料
俄羅斯和意大利都開發(fā)了以石粉和樹脂為主要原料的裝飾涂料,外觀具有較好的天然石材質(zhì)感,且防水、抗酸堿,但對(duì)石粉的純度要求較高
(3)建筑陶瓷
關(guān)于石粉在建筑陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用研究的報(bào)道，最早見于21世紀(jì)初,葡萄牙阿威羅大學(xué)的學(xué)者通過試驗(yàn),研究了利用生產(chǎn)花崗巖板材過程中產(chǎn)生的廢棄泥漿取代長(zhǎng)石來生產(chǎn)瓷磚。隨后,又研究了以石粉生產(chǎn)屋項(xiàng)瓦片的可行性,通過石粉加入量對(duì)瓦片最終性能的影響研究,證明石粉加入量在10%以下時(shí),石粉作為生產(chǎn)瓦片的配料是可行的。
(4)混凝土
與石粉在建筑陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用研究相比,其在混凝土領(lǐng)域的應(yīng)用研究起步較晚,研究報(bào)道常見于2010年以后。印度學(xué)者研究了以石粉部分替代河.沙作為混凝土細(xì)骨料對(duì)混凝土流變性、力學(xué)性能和耐久性的影響。埃及學(xué)者研究了花崗巖石粉和大理石石粉在自密實(shí)混凝土(SCC)中作為礦物添加劑的可行性。研究表明，作為礦物添加劑，混凝土中石粉的添加量可以達(dá)到50%,廢粉的類型和性能對(duì)其在混凝土中的性能有很大的影響,花崗巖粉自密實(shí)混凝土的性能優(yōu)于大理石粉自密實(shí)混凝士
國(guó)內(nèi)對(duì)石粉在二次工業(yè)原料、涂料、混凝土領(lǐng)域的再利用研究基本是與國(guó)外同步發(fā)展的,例如:江西玉華礦業(yè)有限公司用廢花崗巖提取精長(zhǎng)石粉 ;北京慕湖外加劑有限公司以石粉為原料生產(chǎn)了真石漆;魯淵研究了以石粉作為硅質(zhì)材料成功制備出了蒸壓加氣混凝土砌塊;彭鴻濤開展花崗巖石材廢漿在水泥砂漿中的應(yīng)用研究,探明了石粉摻量對(duì)砂漿性能的影響規(guī)律。在建筑陶瓷、微晶玻璃領(lǐng)域的開發(fā)研究略晚于國(guó)外，例如:李求忠,等以石粉作為添加原料進(jìn)行研制建筑瓷磚的初步探討;吳劍峰以花崗巖廢料為主要原料,鋁礬土為輔助原料,卡拉膠和田箐膠為結(jié)合劑,低分子聚丙烯酸鈉為分散劑，研究了全瘠性料濕法澆注成型工藝制備瓷質(zhì)建筑陶瓷;劉建新,等分析討論了石粉等坯體原料的選擇及處理對(duì)無鋯超白瓷質(zhì)磚坯體白度的影響;康俊峰研究了花崗巖尾礦微晶玻璃組成-結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系;鄒傳明以花崗巖粉體為主要原料,硅烷偶聯(lián)劑為粉體改性劑,并添加少量燒結(jié)助劑,研究微晶玻璃燒結(jié)行為、顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能間的關(guān)系,制備致密高強(qiáng)度微晶玻璃。在地聚物材料、莫來石陶瓷領(lǐng)域形成了自己的研究特色。
石粉再利用技術(shù)的開發(fā)是石材行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。石粉再利用前景廣闊,國(guó)內(nèi)外對(duì)于石粉再利用的研究主要集中于建筑材料的各領(lǐng)域,在陶瓷材料和混凝土方面的研究較多。與石粉在混凝土領(lǐng)域的應(yīng)用研究相比,石粉在普通建筑陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用研究起步較早。從廢棄物再利用和提高產(chǎn)品附加值的角度出發(fā),未來石粉再利用技術(shù)的開發(fā)方向應(yīng)為混凝土領(lǐng)域與高端陶瓷材料領(lǐng)域。
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