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日用陶瓷相关环境问题主要内容1.环境与环境问题2.日用陶瓷产业中的环境问题3.日用陶瓷产业的环境治理与防护4.变废为宝，循环利用5.绿色、健康、环保日用陶瓷1.环境与环境问题环境是以人类为主体的外部世界的总称。是指人类赖以生存与发展的全部条件的总和。环境问题是指全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象。可分为两类：原生环境问题和次生环境问题。由自然力引起的为原生环境问题，也称第一环境问题，由于人类的生产和生活活动引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身生存和发展的现象，为次生环境问题，也叫第二环境问题。北京科技大学特种陶瓷研究室LSCPM1985LSCPM环境保护的方法和手段有工程技术性的、行政管理性的，也有法律的、经济的、宣传教育等。保护自然环境和自然资源，防治环境污染和生态破坏，提高环境质量，创造生态健全的工作和生活环境是每个公民的责任。环境保护势在必行我国是世界日用陶瓷生产第一大国，年产量、出口量都位居世界首位。然而目前存在严重的问题是：我国的日用陶瓷产业设备、工艺落后；资源、能源耗费大，环境污染严重！这显然不利于我国陶瓷产业的可持续发展。北京科技大学特种陶瓷研究室LSCPM1985LSCPM2.日用陶瓷产业中的环境问题2.1日用陶瓷产业的大气污染日用陶瓷产业中的大气污染物主要是高温湿烟气和生产性粉尘。各类燃煤、燃重油陶瓷窑炉燃烧产生的煤气污染物包括气相（SO2、NOx、CO、CO2等）和固相（烟尘）两类日用陶瓷的生产过程中还普遍存在着粉尘污染问题，特别是在原材料粉碎和半成品的成型和修坯过程中，会产生很多游离的SiO2等无机物粉尘，由于陶瓷生产工艺的要求，原料磨得很细，一般都小于10个微米，故粉尘分散度很高。釉是覆盖在陶瓷坯体表面上的玻璃态薄层，在釉料配方中常加入一些具有毒性的化工原料，如铅丹、氧化锌、氟硅酸钠等。因此在生产过程中就会产生相应的有毒金属和相应的非金属粉尘。特别是在施釉和烧成过程中，会排出粉尘和释放有毒气体。（一）大气污染对人体的影响首先是感觉上不舒服，随后生理上出现可逆性反应，再进一步就出现急性危害症状。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。1、急性中毒大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露外排，外界气象条件突变等，便会引起起人群的急性中毒。如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露，直接危害人体，发生了2500人丧生，十多万人受害的惨剧。2、慢性中毒大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。，近年来我国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。3、致癌作用这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，如果生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常，称致畸作用；如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用，又称致突变作用；如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可影响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失：大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀；飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和实用带来不利的影响。酸雨直接影响植物的正常生长，又通过渗入土壤及进入水体，引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出，对动植物和水生生物产生毒害，严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。（二）对工农业生产的危害（二）对工农业生产的危害大气污染物质还影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低，减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少40%。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧分解，引发“臭氧洞”问题，成为了全球关注的焦点。大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应，是对全球气候的最主要影响。地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响。（三）对大气和气候的影响2.2日用陶瓷产业中的水污染传统的日用陶瓷工业废水主要来自浆料与釉料的制备和地面冲洗等。这些废水除含有大量难以自然沉淀的固体悬浮物以外，更含有一定量的铅、镉、汞等生物毒性显著的重金属。一个中小型日用陶瓷厂一天产生500－1000吨废水2.3日用陶瓷产业中的固体废弃物来源:1.陶瓷原材料开采、加工、粉碎、分筛、淘洗过程中产生的矿渣、粉尘、废屑、污泥等。2.陶瓷废品陶瓷生产各个工序都可能产生废品。根据废品产生工段的不同,可分为生坯废料、施釉废品、素烧废品、烧成废品及彩烤废品等。3.废模具、匣钵日用瓷厂成型车间都大量使用石膏模,他们在重复使用一定次数、破损及产品更新换代时,就失去了原有价值而成为废模。废匣钵来自有匣烧成车间,主要是由于破损、粘连等原因,失去了原有强度、器形等成为废匣钵。棚板作为无匣烧成时支撑和隔离坯体的耐火材料,在使用过程中由于各种原因破损成为废弃物。4.废泥渣废泥是指废水沉淀物,分含色釉料废泥和不含釉料废泥两种,前者化学成分复杂,对环境影响比较大。废渣主要是研磨抛光工序通常将从砖坯表面去除0.5～0.7mm表面层,甚至高达1～2mm,再加上磨边倒角等一系列深加工成为平滑细腻的抛光砖后,会产生大量的砖屑,同时还包括砂轮磨料中的碳化硅、碱金属化合物及可溶性盐类。国家环保总局于1994年12月31日成立了“国家清洁生产中心”,并于1996年12月20日成立了全国清洁生产网络;九届全国人大常委会第28次会议通过了《中华人民共和国清洁生产促进法》,这部法律于2003年1月1日起实施,标志着我国进入依法全面推行清洁生产的新阶段,也标志着我国推行和实施清洁生产走上法制化和规范化的轨道;我国日用陶瓷企业分布在大、中、小城市郊区,污染点多、面广,大多数企业生产工艺落后,生产设计陈旧,既是能源、原材料的消耗大户,又是排放污染物的源头,严重影响日用陶瓷行业的整体形象,进而影响到我国陶瓷企业参与国际竞争的能力。3.日用陶瓷产业的环境治理与保护日用陶瓷的洁净化生产清洁生产是指以节能、降耗、减污为目标,以管理技术为手段,实施工业生产全过程控制污染,使污染物的生产量、排放量最小化的一种综合措施。它不仅强调生产工艺的改进,同时强调对企业内部的统筹管理;不仅考虑原材料的充分利用,也考虑工业“三废”的有效处理。无废矿山开采日用陶瓷工业使用的陶瓷原料主要是无机非金属矿资源,而无机非金属矿资源在地球上存在的方式粗略区分主要有两大方式：一是作为有色金属矿资源的伴生物;二是作为独立的非金属矿资源存在,其中可以是单矿也可以是复合矿。矿产资源是不可再生的,尽量少用或充分利用;以往在开采时,只将需要的原料部分保留,其他的一概放弃,利用率极为低下,造成严重的浪费,同时又破坏了生态平衡。用一句通俗的语言可以表达开采的现状,即挖掉一座山,又堆起一座山。实现矿山开采的清洁生产,对资源进行综合利用,实现无废开采矿山,是从源头上实现清洁生产的第一步。3.1原材料的洁净化生产矿山的无废开采强调的是综合利用或称之为充分利用。在综合利用方面日本做得较为突出。以叶蜡石开采为例,日本采用分级利用法,即将含铁量低、白度高、比较纯的叶腊石用于造纸填料和涂料;将低铁、低碱的叶腊石,以其铝含量的高低用作高铝耐火材料、玻璃原料和低铝高硅耐火材料;碱质叶腊石、绢云母用作特殊耐火材料;中等质量的叶腊石用作陶瓷原料,而一般叶腊石用作农药载体等。这样既充分利用了叶腊石资源,又可形成叶腊石系列产品,更为主要的是弥补了该国滑石资源的不足,适当减少了进口滑石量。西德的粘土矿也是按不同质量开拓各种用途,用高铝粘土作耐火材料,将低铁粘土生产浅色瓷、建筑瓷砖;用铁、钛含量高的粘土生产彩色贴面砖、地板砖、墙地砖等,将劣质土加上适量的锯末或泡沫塑料制作空心砖。充分体现了“优质优用,劣质低用”的原则。江西德兴市的铜矿开采,其含铜率为4～5%,其他少量含有金、铌、银等金属,绝大多数为无机非金属矿,为了实现无废矿产开采,德兴铜矿邀请高等院校和科研院所对开采形成的尾矿进行综合治理研究,先后利用尾矿开发生产出了艺术玻璃、建筑陶瓷、日用陶瓷、微晶玻璃砖、玻璃马塞克、电焊条辅料等,目前已形成规模生产，基本实现了少废生产.清洁化坯料制备,就是原料制备的标准化,使用符合“清洁化”要求的陶瓷机械设备、生产工艺,加强生产设备、工艺的清洁化改造。按成分和性能的差异程度分档次混合堆放,一些高档次的原料还可以在进一步的精选、淘洗过程中混合均匀化。湿法制备坯料时,将各种原料分别球磨,其目的是根据不同的原料制定不同的球磨制度,以求每种原料均达到最佳的球磨效果,然后可根据浆料的比重进行配料,对浆料进行混合后再行均化,最后送去制粉。在大型产瓷区可以集中力量,建成大型的原料制备企业,逐步向生产企业提供规范化、系列化、专业化、标准化的陶瓷坯料与釉料。改革湿法生产工艺,努力向干法生产工艺过渡,从而节约大量能源,减少有害气体和废水的排放,减少生产设备和废物处理设备的投资,是陶瓷清洁生产的重要措施。目前干法制粉工艺在川渝地区的陶瓷厂应用已比较成熟,300余家陶瓷企业大多数采用干法生产工艺清洁化坯料制备是困扰我国日用陶瓷行业发展的又一难题。目前虽有企业在进行清洁化坯料制备的尝试,但尚未取得突破性的进展。。3.2坯料制备清洁化陶瓷工业废水主要来自脱水设备和地面冲洗等。因废水污染程度差别较大,根据清污分流的原则,将色釉料工段的废水与坯料和其他工段产生的废水分开处理,以便回收利用,减轻处理负荷.色釉料废水因化学成分复杂,废水经通常的沉淀、压滤等处理后,还应采用离子交换法去除金属离子,这样处理后的水才可以回用。色釉料废渣的利用则要视工艺及产品而定:对于墙地砖生产厂,废渣可按比例混入泥料,因为釉料中的重金属被包裹在烧成坯体的玻璃基体中惰化,对产品质量不会造成较大影响;对于日用瓷厂,特别是高档日用瓷厂,废渣的混入将对烧成质量造成较大影响,不能利用废渣,可供粗陶生产或卫生填埋。坯料泥水是一个胶体分散体系,胶粒表面带负电,所以在处理这类废水时,须向废水中投加混凝剂,压缩双电层,降低ζ电位,破坏胶体的稳定性,从而达到泥水分离的目的。3.3废水处理与循环利用具体工艺流程如下:废水经格栅去除粗大悬浮物后流入初沉池,水由泵抽送并与吸入段投加的微量PAC混凝剂混合后进入平流式沉淀池。水中的悬浮物与混凝剂经过数分钟的反应,形成水解聚合物,产生双电层压缩、吸附架桥和网捕作用而聚结沉淀,上面清水则流入清水池回用。在初沉池和反应沉淀池沉积的泥浆泵入浓缩池浓缩,上清液返回初沉池。浓浆则通过泵按比例混入球磨浆池回收利用,也可经压榨脱水后形成泥饼备用。日用陶瓷企业的废气主要有两类,一类是含有粉尘的气;另一类是来源于窑炉、热风炉及干燥器产生的烟气。含有粉尘的气体主要产生于制粉工序与成型工序。改善的有效办法是将开放式生产为封闭式生产,即凡是会产生粉尘的工序,尽可能实现封闭式生产,若不能实现封闭式生产,可以加装脉动微震除尘器进行除尘,对于局部粉尘浓度高的区域可以选用水膜、水浴或电除尘器等进行除尘。传输过程,可变敞开体系为封闭体系,杜绝粉尘飞扬。既可以改善工人工作条件,又可以提高产品质量。3.4净化废气窑炉在烧成过程中产生的烟气既含有固体微尘,又含有有害气体;不同的燃料与不同的燃烧方式以及不同的产品,产生的烟气中的有毒气体是不相同的。从燃料含有的有害成分从高到低分别是：煤、重油、热煤汽、洗涤冷煤汽、液化石油气和天然气。有条件的陶瓷企业可以尽可能选择使用天然气或液化石油气。使用旋风除尘器与袋式除尘器除去烟气中的固体微尘。对于粒径很小的(10μm以下)微尘需用淋水法与吸附法。为了强化除尘效果,需在吸附液中加入少量的活性剂,用于改善碳粒等微尘的疏水法,才能较好地被吸附。烟气中所含的SO2等有关酸性气体,可用钠钙双碱法除去。在启动时以纯碱液吸收SO2,在净化装置内,当烟气和吸收液发生复杂的传质过程时,SO2、NOx与吸收液中的碱性物质发生酸碱中和反应,生成无害化的盐和水,从而把有