陶瓷业的清洁生产

1、陶瓷企业的清洁生产摘要：实现社会可持续发展的根本途径是清洁生产，它已成为当今世界的一种潮流，陶瓷企业的清洁生产势在必行。本文在强调陶清洁生产的意义的基础上，阐述了陶瓷企业的污染源与推行清洁生产的现状，指出了陶瓷行业的清洁生产标准和企业清洁生产的技术途径。关键词：陶瓷企业，清洁生产清洁生产是指不断改进设计、使用清洁的能源和原材料、采用先进的工艺与装备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生与排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。清洁生产包括清洁的能源、清洁的生产过程和清洁的产品。清洁的能源是指采用各种方法对常规的能源予以

2、清洁利用。清洁的生产过程是指原材料从投入到生产产品的全过程，包括节约原材料和能源、替代有毒原料、改进工艺技术和设备、充分利用劣质原料和资源的综合利用，并将排放物的废弃数量和毒性削减在生产过程之前。清洁的产品是指覆盖产品的整个生命周期，即产品的设计、生产、包装、运输、流通、消费、报废，从全过程减少对人类和环境的不利影响。 1.清洁生产的意义 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，也强调对企业内部的统筹管理。清洁生产不仅考虑原材料的充分利用，也考虑工业“三废”的有效处理，使企业达到

3、节能、降耗、减污的目的。清洁生产是实现环境治理与经济可持续发展的最佳途径，其重要意义在于： (1)提高企业的整体素质。它是一个包括工业生产全过程、涉及企业各部门的、庞大的系统工程，其既有技术问题，又有管理问题，且需要各方面的共同努力，因此，对企业的素质提出了更高的要求。 (2)节能、降耗、减污、降低产品成本和三废处理费用，提高了企业的经济效益。 (3)使生产必须排放的污染物大大减少(估计减少50%以上)，末端处置、处理的建设投资和处理费用大大降低。 (4)可以避免末端处理可能产生的风险，如有害废气、污水等造成的污染。 (5)可以改善职工在有毒、有害原料以及有污染的工作环境，避免对人体健康造成威

4、胁。 (6)可以缩短建设周期(偿还期)，减少末端处理“三废”所造成能源、物料的消耗。 (7)大大减少企业因环境污染所造成的经济损失。 (8)通过开发新的绿色环保产品，增强企业竞争力，从而使企业参与国际竞争，占领国际市场。打破由于ISO14001环保认证所产生的新的贸易壁垒。 2. 陶瓷工业的污染源 2.1废水 废水主要来自于原料与釉料的制备和地面的冲洗。在墙地砖生产线中还有喷雾干燥塔冲洗水和墙地 砖抛光冷却水。这些废水大多是直接排放或是稍作沉淀处理后排放。1条年产100万平方米的墙地砖生产线，每天可产生120废水，而1座中型日用陶瓷厂每天产生废水为5001000，这些废水中除含有大量的固体悬浮

5、物，还含有一定量的铅、镉、汞等有毒的重金属。 2.2废气 大气污染物主要是高温烟气和生产性粉尘。各种燃煤、燃重油陶瓷窑炉燃烧产生的烟气污染物包括气相(SO2、NO2、CO)和固相(烟尘)两类。SO2是燃料中的硫在燃烧时的氧化产物，1煤含530奴硫，燃烧后成倍生成SO2。SO2在空气中遇水成硫酸雾，其毒性比SO2高10倍。高标号重油含硫量较高，燃烧时同样产生SO2。NO2主要是在燃料燃烧过程中生成的，其中少量氮来自燃料，大部分是空气中的氮在高温与氧化合生成的。NO2的生成速度与燃烧过程中的最高温度及氧、氮浓度有关，NO2的浓度与气体在高温区停留时间 密切相关，停留时间越长，烟气中的NO2浓度越大

6、。烟尘的主要污染物是碳黑，它是燃料没完全燃烧的产物。形成黑烟的原因：一是重油雾化后温度急剧 升高到6506以上时，易发生不对称裂化，形成易燃的轻碳氢化合物、难燃的重碳氢化合物以及游离碳粒；二是重油油滴蒸发成油气后，高温下缺氧发生热解，产生含少量H2的油烟碳粒。这些难燃的重碳氢化合物、游离碳粒、油烟碳粒随烟气排出，便可见到浓浓的黑烟，并且这种黑烟会随燃料质量和燃烧条件的好坏而变化，其林格曼黑度一般为4级左右，不符合国家标准。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，生产过程就会产生相应的有毒金属和非金属粉尘，特别是施釉和烧

7、成时会放出有毒的粉尘或气体。 2.3粉尘 建筑卫生陶瓷的生产过程包括原料制备、成形、施釉、干燥、烧成、检选、包装等，还有与其配套的耐火材料加工、石膏模型制作等。在生产过程中易产生粉尘工序的有：原料的破碎和粉碎、筛分、配料、成形、施釉、修坯以及各种运输过程、煤的燃烧等。其中以原料的粗碎、中碎、细碎，配料，煤的燃烧以及耐火材料车间产生粉尘最为严重。 3.陶瓷企业清洁生产的社会责任“经济、社会的发展，必须兼顾环境，损害环境的发展方式再也不能继续下去了”，这是1992年在巴西里约热内卢召开的世界环境与发展大会提出的目标。大会以来，全球环境保护浪潮一浪高过一浪，可持续发展战略已成为世界各国的共识，可持续

8、发展战略强调环境与经济协调发展，追求人与自然的和谐，它要求改变过去通过破坏环境来换取经济增长的传统的粗放生产模式和经营方式，推行清洁生产。我国于2002年6月29日通过了中华人民共和国清洁生产促进法，并于2003年1月1日起正式实施，这标志着各个行业实施清洁生产已势在必行。实施清洁生产不仅是企业的一份社会责任，也是提升竞争力的资源。随着广大消费者环保意识的增强，选择环保产品已成为市场的自觉行为。在竞争激烈的国际市场，环保更是成为企业竞争的重要砝码。一批具有环保功能的瓷砖，受益的只是一个或若干个家庭，而采用清洁生产技术生产瓷砖的过程，受益的却是整个社会。4.陶瓷企业清洁生产的现状4.1中小企业的

9、积极性不够高实施清洁生产，首先要投入一定资金用于购买清洁生产的设备，此后还要投入一笔费用维持设备的正常运行，但企业从清洁生产中得到的收益是在短期内不明显，需要有长远的经济眼光才能看到该投资给企业带来的利益。例如，某陶瓷生产线的负责人算了一笔帐：购买陶瓷生产线喷雾塔的除尘设备大概8万元，该设备每天吸收原料粉尘大概34吨(可以回收利_用)，大约可节省300400元的原料费用。按此计算，约一年就可把购买除尘设备的费用节省下来，接下来企业就可以坐享“投资”清洁生产的经济效益了。据了解，中小型陶瓷企业的生产设备一般比较陈旧，按照清洁生产设备的技术要求，首先要对原有的旧设备进行技术改造和升级；其次，购买整

10、套清洁生产设备的资金对于中小企业来说是笔较大投资，企业无法一次性拿出这笔款项。因此，在陶瓷行业推行清洁生产，不少中、小企业不太乐意。4.2企业清洁生产工作的意识不强，缺乏持续性清洁生产需要企业各部门的共同参与和相互配合，才能取得良好的效果。它是从原材料、生产工艺及设备、管理、产品和废物等多方面入手，寻找节能、降耗、减污及增效的机会。从已经开展清洁生产的企业来看，只有少部分企业进行了宣传和提出清洁生产议案，大部分企业在开展清洁生产过程中，都认为清洁生产工作只是某个部门或个人的事，员工参与的积极性不够。因此，清洁生产工作需要全员参与，只有全体员工都参与到推行清洁生产的工作中来，才能使清洁生产工作取

11、得更好的成效。现在部分企业，在开展清洁生产审核时，很多方案都实施得很好，但是一旦审核工作结束后，部分没有经费或者缺经费的方案就没有得到很好的实施。同样一些中、高经费方案，在实施后的运行、管理和维护上也存在问题，导致企业的清洁生产效果大打折扣。可见，企业并没有不断地组织本仓业员工提出新的清洁生产方案，并对已实施的方案进行总结、巩固其实施效果，持续实施。4.3清洁生产的技术运用不强，企业缺乏关键性技术支撑要大幅降低陶瓷生产的能耗，仅仅靠加强管理是不够的，还需要关键或重大的技术支撑。例如，低温快烧、一次烧成工艺、薄型陶瓷砖的试产、微波干燥和辅助烧成、连续式球磨机等重大技术和设备在生产上的广泛运用，将

12、极大地提高整个陶瓷行业的清洁生产技术水平。但是由于各种原因导致一些重大的技术和装备无法在陶瓷行业推广和运用。因此，就整个行业而言，如何开展关键和重大技术的攻关和推广，是降低能耗的关键所在。5.陶瓷行业清洁生产标准5.1陶瓷行业清洁生产评价指标体系的结构 根据清洁生产的原则要求和指标的可度量性，本指标体系分为定量评价和定性评价两大部分。 定量评价指标选取了有代表性的、能反映“节能”、“降耗”、“减污”和“增效”等有关清洁生产最终目标的指标，建立评价模式。通过对各项指标的实际达到值、评价基准值和指标的权重值进行计算和评分，综合考评企业实施清洁生产的状况和企业清洁生产程度。 定性评价指标主要根据国家

13、有关推行清洁生产的产业发展和技术进步政策、资源环境保护政策规定以及行业发展规划选取，用于定性考核企业对有关政策法规的符合性及其清洁生产工作实施情况。 定量指标和定性指标分为一级指标和二级指标。一级指标为普遍性、概括性的指标，二级指标为反映陶瓷企业清洁生产各方面具有代表性的、易于评价考核的指标。 考虑到日用陶瓷、干压陶瓷砖和卫生陶瓷生产工序和工艺过程有所不同，本指标体系根据这三类企业各自的实际生产特点，对其二级指标的内容及其评价基准值、权重值的设置有一定差异，使其更具有针对性和可操作性。 考虑到不同干压陶瓷砖之间生产工序和工艺过程也有很大的差别，根据干压陶瓷砖企业生产的实际情况，为使本指标体系实

14、施更具可操作性，并与GB/T4100-2006陶瓷砖相对应，按吸水率大小即E0.5%、0.5%10%将干压陶瓷砖分为三大类，这三类企业其定量评价二级指标的基准值设置有一定差异。5.2陶瓷行业清洁生产评价指标的评价基准值及权重值 在定量评价指标体系中，各指标的评价基准值是衡量该项指标是否符合清洁生产基本要求的评价基准。本评价指标体系确定各定量评价指标的评价基准值的依据是：凡国家或行业在有关政策、规划、标准等文件中对该项指标已有明确要求值的就选用国家要求的数值；凡国家或行业对该项指标尚无明确要求值的，则选用国内重点大中型陶瓷企业近年来清洁生产所实际达到的最优水平的指标值。本定量评价指标体系的评价基

15、准值代表了行业清洁生产的平均先进水平。 在定性评价指标体系中，衡量该项指标是否贯彻执行国家有关政策、法规的情况，按“是”或“否”两种选择来评定。 清洁生产评价指标的权重值反映了该指标在整个清洁生产评价指标体系中所占的比重，它原则上是根据该项指标对陶瓷企业清洁生产实际效益和水平的影响程度大小及其实施的难易程度来确定的。清洁生产是一个相对概念，它将随着经济的发展和技术的更新而不断完善，达到新的更高、更先进水平，因此清洁生产评价指标及指标的基准值，也应视行业技术进步趋势进行不定期调整，其调整周期一般为3年，最长不应超过5年。 6. 陶瓷企业清洁生产的技术途径高新技术的研究和应用是实施清洁生产的核心，

16、先进的生产设备是技术的体现和生产力的标志。陶瓷企业实施清洁生产可以从原料利用、工艺配方、生产工艺、烧成技术等几个方面进行高新技术的研究和应用。6.1开发原材料综合利用技术我国生产陶瓷的历史悠久，用传统原料生产陶瓷的技术早已成熟，但形势的发展要求我们开发一些新的陶瓷原料资源，综合利用一些低品位原料及工业废渣，降低成本，降低对环境的破坏，如利用陶瓷熟料当骨料，来制备透水砖，利用陶瓷抛光砖废料来生产免烧陶粒，以及利用辊棒废料来制备研磨介质等。这些措施的采用既能保护环境，实现资源的循环利用，又能达到清洁生产的目的，一举两得。原料的使用要由就地取材、独立加工逐步向专业化、标准化、系列化、商品化的方向转变

17、。同时加强实验研究扩大可用原料范围，合理开采、科学配矿，提高资源的利用率，从而将环境负荷减至最低，对植被的破坏降到最少。6.2改进坯釉料工艺配方可以通过改进工艺配方，开发具有低温快烧的陶瓷产品，降低燃料消耗；开发工业废弃物再生资源化技术，利用工业废弃物生产优异性能的陶瓷产品，如利用矿渣、粉煤灰、硅灰、煤矸石等生产陶瓷产品；研制无铅无镉陶瓷颜料及无铅低温釉，减少生产污染和产品的后续污染。6.3改进生产工艺陶瓷企业生产过程中采用的湿法工艺能耗大，环境污染严重，而干法生产工艺能节约大量能源，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。干法制粉工艺在建筑陶瓷厂

18、应用已比较成熟，川渝地区300余家陶瓷企业大多数采用干法工艺o意大利sYSTEMGS公司推出的滚筒施釉机及施釉技术与传统淋釉相比，其最大的优点是砖的周边不流釉，上釉时不易产生气泡，这为生产高档釉面砖产品提供了技术保证，大大简化了施釉线上的操作工序，可以缩短施釉线长度，降低污染。日本陶瓷产品的施釉设备全部采用了工业化机器人。这种施釉机械人可以根据产品的形状、部位，选择不同的施釉动作程序化装置进行施釉，可控制施釉的部位与厚度。6.4烧成技术的改进6.4.1燃烧系统的改进燃烧系统的改进可以通过新型窑炉和耐火材料的使用进行。科达机电公司研发出了一种新型窑炉，它采用了最新型的隔热材料使窑外壁温度控制在4050内，窑顶的温度更在3040以内，而国外窑炉的窑外温度都在6070以上，国内有些甚至在200以上，耗费了大量热能。使由此可见采用新型窑炉带来的节能效果。6.4.2燃烧工艺的改进根据当地实际情况，尽量采用洁净的燃料，对引起大气严重污染的窑炉燃烧系统进行技术改造使燃料燃烧充分，减少有毒有害物质的排放。对仍以重油为燃料的厂家，可采用乳化重油燃烧系统，它具有节油、燃烧充分、降低黑烟等污染物的排放、减少对大气的污染等优势。同时，通过合理的配方，降低烧结温度，不仅能降低能耗，而且可大大减少废气的排放量，是企业实现清洁生产的一个重要方面。烧成温度对燃料消耗的影响可用下式表达：F=100013