花岗石废料综合利用的现状

吴海林蒋述兴桂林工学院材料与化学工程系

摘要：随着现代建筑业的发展，装饰石材/的需求量迅速增加，随之而来也带来大1的花岗石度料，对环境造成了污染。本文主要介绍了花岗石废料的综合利用，包括在建筑用砖、建筑涂料、玻璃、陶瓷、水泥、农业上的应用现状及发展趋势。

关键词：花岗石度料利用现状

根据国家海关总署的资料，2006年中国石材/共出口http://en.stonebuy.com/了1482万吨，创汇28.70亿美元，分别比2005年增长了20.98%(2005年为1225万吨)和28.53%(2005年为22.33亿美元)。2006年，全年石材/贸易/trade/直逼40亿美元大关，中国石材/在世界石材/贸易/trade/中的主导地位进一步得到加强与提升。在这其中，花岗石出口http://en.stonebuy.com/了约20.20亿美元，约占总出口http://en.stonebuy.com/的70.38%，是中国石材/出口http://en.stonebuy.com/增值最多、最大的部分。

花岗石是一种分布广泛、资源丰富的岩石之一。随着对花岗石需求量的不断增加，大量的废石块、废石边、废石粉、废泥浆也随之而来，这不仅对环境造成了很严重的污染，实际上也是一种资源浪费。近些年来，人们越来越注重利用循环经济的模式来发展石材/工业，并且开始重视花岗石废料的综合利用，为花岗石废料的资源化提供了广阔的应用空间。

1花岗石废料在建筑材料方面的应用

1.1花岗石废料在建筑用砖上的应用

花岗石泥浆的化学成分表明，它们与粘土非常相似。意大利一家专门生产房屋用砖的公司进行了一系列粘土与花岗石泥浆按不同比例混合烧砖的实验，获得了成功。在所生产的砖中，花岗石泥浆的比例达到40%，而且，用泥浆烧砖，泥浆不用经过干燥处理。P.torres,H.R.Fernandes等进行了用废花岗石泥浆代替长石生产瓷砖的研究，结果表明掺入适量的废花岗石泥浆能够得到性能良好的瓷砖，该种瓷砖的吸水率在0.07%左右，抗弯强度大于50MPa并且不需要改进原有生产瓷砖的工艺。中国石材/网

刘家弟等进行了花岗石粉末废料生产建筑砌墙砖的研究。采用花岗石粉末废料并适当填加部分骨料和胶结料，通过机压成型、蒸压、养护等工艺可生产出10级以上建筑用砌墙砖，并研究了该砌墙砖的原料配比、粒级组成、成型水分、成型压力和养护制度，从而确定了最佳工艺参数。俞平利等均将几种花岗石粉末或碎料作为主要原料应用在建筑用墙地砖生产中，研究了高岭土、熔剂含量对试样性能的影响，分析了花岗石废料在建筑用墙地砖生产中的应用可能性，探讨了原料成分定量化等问题。试验结果表明:含熔剂25%一35%，高岭土含量在15%一35%时，45%左右的墙地砖样品机械/machine/强度，吸水率等性质符合或超过墙地砖质量要求。部分墙地砖样品抗冲击强度大于20次、吸水率几乎为0%，具有优异的抗冻溶性能，可作为无釉地砖用于寒冷地区及潮湿地区。

1.2花岗石废料在建筑涂料上的应用

日本一公司研制出一种防火隔热涂料问，该种涂料是由碱金属硅酸盐水溶液、三组分组成的磷酸盐玻璃表面处理剂的固化剂、抗压强度在60MPa以上，比重0.3一0.5g/cm3、熔点1500℃以上的陶瓷空心粗颗与颗径为0.01一5.0mm的花岗石碎粒组成。经测定，这种涂料形成的涂膜〔厚度1.5mm)在1200℃下经受10min无变化，附着力(格划法)为100%，在重量为500g的锤由2m以上高度落下冲击试验中未产生裂纹，硬度达9H以上，室温水中浸泡三个月无异常现象。由于这种涂料具有良好的防火、隔热功能，适用于建筑物的外墙面、屋面及顶棚。

废花岗石是用作装饰涂料的一种理想填充骨料。俄罗斯一公司利用花岗石碎粒或着色花岗石碎粒配出仿石墙门装饰涂料问。这种涂料的制法是将不同粒径未着色或着色的花岗石废料磨碎、筛选，作表层防风化处理，然后与耐候性树脂和其他助剂混合配制。用它涂在建筑物墙面具有天然石材/质感，且由于花岗石碎粒表层作了抗风化处理和使用了耐候性树脂，色调不褪色，可长期保持良好的装饰效果。这种涂料除用于墙面外，还适用于各种墙材如石青板等表面的涂饰。

1.3花岗石废料在玻璃、水泥、陶瓷等方面的应用

余祚华，王亚等以米易县花岗岩废料为主要原料制备了微晶玻璃，并通过SEM和XRD对其显微结构进行了表征，讨论了CaO,NaOH含量对微晶玻璃显微结构的影响。日本某公司也对用废花岗石制备微晶玻璃进行了研制。研制表明，用废花岗石制备微晶玻璃在技术上是可行的。如用废花岗石粉料为基料，配合石灰石、碳酸钠、硫酸钠、石墨和氧化锌，采用熔融热处理工艺，在电炉中经1450℃高温熔融成玻璃液，制成玻璃板，然后在850℃下一次热处理1h,1050℃下二次热处理2h，形成晶核，可制成黑色微晶玻璃。经X射线衍射分析，这种微晶玻璃的主要晶体结构是β一硅灰石。石材/废料的运用

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，一个日产600m3废浆的花岗石工厂中进行了一系列相关的试验。如把过滤出的废浆自然干燥成粉末，然后用孔目为lmm的筛子进行筛选，在震动搅拌器中，装进上述废浆粉末、425硅酸盐水泥、沙子和流变剂，用水量为600kg,废浆用23kg。用以上原料所生产出的水泥制品其机械/machine/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。

由于花岗石废料含有可供生产传统陶瓷所需的化学成分，RomualdoR.Menezes等将其作为一种育效资源加以利用，部分替代陶瓷原料。其利用方法是选用粒径为14－100目的花岗石废料与粘土适当比例配料、成坯，直接烧制仿花岗石陶瓷产品/sample/，或素烧后，施釉再烧制釉面陶瓷产品/sample/。海外利用花岗石废料取代长石和石英原料制陶瓷釉获得成功。这种釉料可根据所含矿物成分，全用花岗石废料配制，也可视需要，添加石灰或硅石，补充CaO不足或调整Al2O3,,SiO2。如在花岗石粉料中，加入适量的石灰或硅石，调整配方，可配制近似于透明釉、青瓷釉的釉料;加人适量的铁、铜、铝等着色金属，调整配方，可配制铁釉、金砂釉、硫璃釉等;加人适量的黑云母，可制天目釉。M.Raigonpichard。等也进行了用花岗石废料制备陶瓷釉料的研究。该技术为花岗石废料寻求一条利用新路，对保护和节约天然资源大有益处。

2花岗石废料在农业上的应用

加工花岗石产生的废浆在农业上的应用正处在实验阶段。用锯切和抛光花岗石废浆对意大利的一块土地进行了改良处理，在50m2的土地上用了250kg过滤废浆，然后进行正常耕作并施了一种按13:10:12比例的三种肥料，种上草。在试验过程中，无论生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。分析结果是干态物质占24%，铅占0.6ppm/m，灰占2.9%，含铅率与用花岗石废浆处理前相比没有变化，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，结果是每公斤西红柿含铅0.06mg(理论允许值是0..2m砂。这说明将花岗石废浆用于农业土地上是可行的。

以上简单介绍了近些年国内外花岗石废料的利用情况，从中可以看出人们已经开始关注和重视传统上难于利用的花岗石废料。我国是一个有丰富花岗石资源的国家，对花岗石废料的开发利用率还很低，这就造成了花岗石废料对环境的污染愈来愈大，实际上是浪费了宝贵的自然资源。利用花岗石废料进行开发一系列产品/sample/，不仅保护了环境，而且能成为企业/enterprise/新的经济增长点，于国于民都是一件有利的事情。