05-11釉面炻器马克杯

[上图]用微波炉而不是传统的燃气隧道窑烧制釉面炻器杯。信贷:桑托斯等。国际应用陶瓷技术杂志


另一个地球日来了又去。对于我们是否以及如何减缓或扭转地球气候和环境的变化,我们有充分的理由既悲观又乐观。这些问题似乎无法克服,但人们的态度正在改变,行动也在跟上。加速有利于环境的行动的一个关键组成部分是展示经济效益。

学术和工业陶瓷研究人员同样认识到这些现实,证明了许多文章发表在国际应用陶瓷技术杂志特别是在两期强调循环经济的刊物和文集中发现在这里在这里.这些文章描述了在生产过程中尽量减少原始原材料和天然气的数量。研究人员正在探索利用回收和废弃材料作为输入流,同时降低燃烧温度,并采用替代技术来生产天然气窑。

在这篇文章中,我希望通过最近发表的一系列文章,带你了解有关这些主题的活动以及由此产生的生态和经济效益。这次旅行应该让你了解问题的严重性,一些建议的解决方案,以及随着原材料使用和温室气体生产的减少而带来的潜在成本节约。

让我们从这篇文章开始以抛光废渣为原料制备的陶瓷砖的相组成、微观结构及性能中国景德镇陶瓷研究所的几名研究人员写道。作者指出,中国的陶瓷抛光会产生7000万吨的废料。废物流中的陶瓷,特别是那些来自彩色釉面产品的陶瓷,通常含有重金属,当然,对环境有害。作者认为,如果中国所有的瓷器制造都使用抛光垃圾作为输入流,那么这7000万吨瓷器就不会被填埋。

抛光废料中还含有作为抛光磨料化合物的碳化硅。正如在以前的结论,碳化硅在高温下与氧气反应。由此产生的二氧化碳气体会产生孔隙,这可能是有利的(例如,对于泡沫过滤器来说),也可能是有害的,就像本文中针对陶瓷的情况一样。这项研究的一个有趣结果是,这些材料可以在测试的各种成分和加工条件下形成。

不同陶瓷抛光废液(CPW)含量可能制备出的产品。WAR =吸水率。信贷:王等。国际应用陶瓷技术杂志

虽然第一篇文章展示了潜在的生态效益,但文章“在含观赏性废石的陶瓷工业中进行挤压砖制造的经济分析,由巴西里约热内卢北部州立大学的研究人员领导,也证明了绿色生产方法的经济动机和可行性。

这项研究的作者试图利用巴西现有的材料开发一种高价值的产品。通常,该国的原始粘土被用来制作砖和积木,这是一种低价值的商品。如果将粘土用于制作装饰瓷砖,与其他高价值的粘土类产品相比,这种产品提供了潜在的增加利润的潜力,因为瓷砖可以使用现有的当地基础设施生产。

当地粘土的质量,高塑性,阻碍了挤出过程。作者使用装饰性的岩石废料作为添加剂,使挤压成为可能。装饰性废石的商业价值极小,尽管它被认为是一种潜力土壤矿化剂

除了开发瓷砖的应用科学,作者还提供了产品成本、销售和产品生命周期的利润的全面分析。这个职位最相关的项目是原材料和燃料的相对成本(在这个例子中是木材)来制造瓷砖。每在原材料上花费雷亚尔(巴西货币),就有0.73雷亚尔花在燃料上。这一比例可能并不适用于每一个地区或每一种燃料类型,但它确实提供了陶瓷生产中燃料对经济影响的快照。

通过降低烧成温度或采用先进工艺降低燃料成本是陶瓷研究的热点。在文章中”微波炻器烧制的全球洞察:宏观和微观结构的变化,由葡萄牙阿威罗大学领导的研究人员对电炉、微波炉和燃气隧道窑生产的杯子进行了比较。

通过收集能源(太阳能、风能、水力发电)或核反应产生的电能具有成为无碳能源的潜力。作者论证了使用微波炉生产质量(如强度、颜色)与燃气产品相似的炻器产品的能力,其温度至少比燃气窑使用的低50°C。

以渣油为原料生产陶瓷轻骨料的环境影响评价可能是这一组中对地球最友好的纸张。来自Modena大学和Reggio Emilia(意大利)以及jain大学(西班牙)的两位作者,描述了他们为了环保城市发展而重新利用工业废料生产陶瓷产品的努力——这是一个三赢的结果。

轻骨料是膨胀(高渗透性)粘土为基础的产品。参考前面给出的产品图表,这些产品位于右下象限。在这项研究中,作者使用了来自不同地区的粘土。作者比较了添加啤酒厂污泥的粘土和添加污泥和骨粉灰(肉类加工废物)的粘土的原料和玻璃化形式。除了关键性能指标外,作者还估算了不同配方的总碳足迹。

所有样品均在1000℃下焙烧,与同类商业制备材料的1300℃焙烧温度相比,这一温度是相当有利的。啤酒厂污泥改善了碳足迹,因为它的热值取代了一些天然气。玻璃化骨灰所需要的能量有很大的负面影响。与单独使用粘土相比,最优配方可以减少20%的碳足迹。

基于IPCC 2013 GWP 20y方法的轻集料碳足迹估算WBC/RC为基粘土,WBCFG/RCFG含有污泥和玻璃化骨灰,WBCCBA/RCCBA含有污泥和生骨灰。信贷:巴比里等。国际应用陶瓷技术杂志

这篇文章”一种基于熔块/玻璃废料制备商用陶瓷泡沫复合材料的环保工艺”,通过提供环境效益和经济效益的联系,土耳其Seranit花岗岩陶瓷厂的两位研究人员总结了我们的系列。他们的目标是制备轻质玻璃陶瓷建筑材料,比天然石材或混凝土更轻,具有非常高的碳足迹,但仍保持地板应用所需的机械和化学稳定性。原始原材料的高成本和高运输成本导致作者使用当地供应的废料进行研究。

在节省材料成本的同时,作者发现材料的最佳组合可以降低产品的烧成温度250℃。他们估计,每月生产过程中的天然气费用将减少37%,相当于每月23.5万欧元。

这些文章表明,绿色不仅有利于环境,也有利于底线。

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