前言
制造陶瓷的主要原料是:粘土、石英、長(cháng)石。從礦石開(kāi)采、粉碎、碾磨、原料運輸、儲藏, 到陶瓷制造中的混料等工序,工人都會(huì )接觸粉塵。陶瓷產(chǎn)品燒制好后,切邊、拋光、打磨的工序也會(huì )產(chǎn)生粉塵。而粉塵在吸入呼吸道之后,通過(guò)撞擊、重力沉積、布朗運動(dòng)、靜電沉積、截留而沉降在呼吸道內, 如果不做好防塵措施, 長(cháng)期接觸者容易患上粉塵性支氣管炎、肺炎、鼻炎,甚至于得塵肺病。
粉塵非但會(huì )對人體健康造成一定危害,同時(shí),粉塵對于產(chǎn)品質(zhì)量也有一定不利影響。若車(chē)間有過(guò)多的粉塵漂浮物或長(cháng)期被粉塵所籠罩,往往會(huì )造成粉塵顆粒富集于生坯表面或滲入印油、印膏或釉料中,導致產(chǎn)品出現斑點(diǎn)、色差和熔洞等質(zhì)量缺陷。粉塵對設備同樣具有較大的危害,在制粉車(chē)間, 一旦粉塵進(jìn)入設備內部會(huì )縮短設備使用壽命,甚至對設備造成損壞。
1 粉塵排放的種類(lèi)及來(lái)源
陶瓷工業(yè)排放粉塵的種類(lèi)有原料粉塵、生料粉塵、燃料粉塵和煙塵等。原料粉塵主要來(lái)自硅質(zhì)原料(石英砂、硅質(zhì)砂巖等)、硅鋁質(zhì)原料(砂巖、粘土、粉煤灰等)和鈣、鎂質(zhì)原料(滑石、白云石和石灰石等)破碎和預均化, 此類(lèi)粉塵排放占陶瓷企業(yè)粉塵無(wú)組織排放的一半以上。
生料粉塵主要指原料配料、粉磨、均化、輸送過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)組織排放, 該種粉塵排放量會(huì )隨著(zhù)陶瓷工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步越來(lái)越小。
燃料粉塵主要指煤進(jìn)廠(chǎng)、儲存、破碎、粉磨、輸送等過(guò)程中產(chǎn)生的排放,尤其裝卸過(guò)程產(chǎn)生的煤粉塵排放居多。這類(lèi)粉塵主要產(chǎn)生在以水煤漿、水煤氣為燃料的陶瓷生產(chǎn)廠(chǎng)家。煙塵主要來(lái)源于陶瓷燃料(水煤漿和油,氣體燃料燃燒一般不會(huì )有顆粒物產(chǎn)生)、陶瓷原料和陶瓷坯體附著(zhù)的顆粒物及釋放物質(zhì)(如鉛及其氧化物、鎘及其氧化物等)的陶瓷工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。

產(chǎn)生粉塵的工序包括原料處理(如粉碎、篩分、混合、稱(chēng)量和運輸 輸送)、干磨(濕磨較多)、干燥(如噴霧干燥)、成形、修坯、釉料噴鍍處理(如瓷磚及衛生潔具生產(chǎn))、瓷件烤花和焙燒、燒成品的精整工藝(打磨、拋光)。主要設備及工序的粉塵濃度見(jiàn)表1 。
2 粉塵治理技術(shù)
目前國內噴霧干燥塔主要采用的治理方法是脫硫塔、氣箱脈沖袋除塵器、旋流板塔、旋風(fēng)除塵器、溫式旋流板塔等方法;窯爐廢氣主要采用的治理方法是水膜除塵、水洗塔吸收、堿液吸收塔脫硫、固體制劑除塵器等。施釉工序采用的廢氣污染控制技術(shù)有水幕吸收;窯爐煙氣一般未進(jìn)行治理。所用的除塵器有濕式除塵器、旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器、靜電除塵器。國內常用花崗巖水膜除塵器, 除塵效率在90 %以上, 處理后的煙塵可達到200 ㎎ 以下。
旋風(fēng)除塵器主要適用于粒徑在5 ~ 30 ㎎ L 的顆粒物的去除,去除效率在60 %~ 70 %, 采用旋風(fēng)處理器所需費用低廉。如果將旋風(fēng)除塵器與其它除塵器聯(lián)合使用可以起到良好的除塵效果。袋式除塵效率高,能達到95 %~ 99 %的除塵效率(與初始濃度有關(guān),濃度越高效率越高),電除塵器對細粉塵有很高的捕集效率,可高于99 %。
聯(lián)合使用除塵器或使用混合型除塵器可進(jìn)一步提高除塵效率。目前所使用的先進(jìn)混合型除塵器除塵效率可高達99 .99 %。由相關(guān)文獻資料可知, 與現有其它除塵設備相比,先進(jìn)混合型除塵器具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)除塵效果極好,中間試驗設備的排塵濃度只有0.1~ 0.2 ㎎ 。
2)濾袋的氣布比可達一般脈沖袋式除塵器的3倍,大大減少了濾袋數量;電除塵的部件也比普通電除塵器少一半還多。因此,先進(jìn)混合型除塵器體積小約只有普通電除塵器的三分之一,且投資費用低。
3)濾袋的清灰頻率比普通袋式除塵器的低,可以延長(cháng)濾袋壽命,運行費用也隨之降低。表2 為陶瓷廢氣采用最佳可行技術(shù)方案所對應的除塵效果。
3 粉塵防治措施
采用工程技術(shù)措施消除或降低粉塵危害, 是粉塵治理的最根本措施。
3 .1 改革工藝過(guò)程, 革新生產(chǎn)設備
在陶瓷原料、陶釉料礦物的開(kāi)采和粉碎過(guò)程中, 一般采用濕式作業(yè);不能采用濕式作業(yè)的, 則采用機械自動(dòng)操作, 或在密閉的環(huán)境下處理原料,以減少粉塵擴散。運輸、儲藏時(shí),采用自動(dòng)裝載、機械聯(lián)動(dòng)運輸。在設計儲藏室、混料車(chē)間時(shí),應當盡量減少這些原料的挪動(dòng),減少粉塵擴散?;炝蠒r(shí),采用機械聯(lián)動(dòng)作業(yè),避免人工操作和接觸粉塵,如果必須人工操作機器, 應建立操作室。拋光、打磨時(shí), 采用噴水濕式作業(yè),減少粉塵擴散?;炝宪?chē)間、儲藏室以及原料粉碎加工的車(chē)間以及拋光、打磨的作業(yè)場(chǎng)所, 除了做好上述的防護措施外,還應使作業(yè)環(huán)境通風(fēng)良好。加大在防塵方面的投入, 減少粉塵的產(chǎn)生。以上收集的粉塵可加入配方中進(jìn)行再利用。
3 .2 加強廠(chǎng)房建設, 合理綠化
合理建設廠(chǎng)房, 采用通風(fēng)除塵系統使工作地點(diǎn)的粉塵濃度達到國家衛生標準是工廠(chǎng)防塵工作的又一重要措施。通常采用局部排風(fēng)的除塵系統,對其進(jìn)行凈化處理后排入大氣。有時(shí)也輔以機械的全面排風(fēng)(如屋頂通風(fēng)器或軸流通風(fēng)機)或自然排風(fēng)(如利用通風(fēng)天窗排氣)。在廠(chǎng)區內合理建設使用綠化帶(垂直綠化帶, 如密集生長(cháng)的吸灰灌木)進(jìn)行除塵。
3 .3 個(gè)人防護和衛生
在粉塵區工作的人員,喝水的杯子要集中放在不會(huì )被粉塵污染的地方,避免水杯落入粉塵。所有接觸到粉塵的作業(yè)人員,都必須佩戴防塵口罩,下班后要養成洗手的習慣。工作服、工作帽應放在工作區,不要帶到生活區。對接觸粉塵的人員,企業(yè)應該按國家規定安排上崗前、在崗期間以及離崗前的健康體檢,了解工人的身體狀況,確保工人免遭粉塵的傷害。
4 結語(yǔ)
除塵工作雖然需要一定的設備、資金和人員投入,但同樣也會(huì )帶來(lái)巨大的效益。以福建省閩清紅葉陶瓷建材有限公司為例:自2006 年實(shí)施建筑陶瓷清潔生產(chǎn)創(chuàng )新技術(shù)示范工程以來(lái),2007 年回收原料約100 t,折合創(chuàng )造產(chǎn)值205 萬(wàn)元;噴霧干燥廢氣治理后達標排放,節省20 萬(wàn)元排污費。極大的降低了企業(yè)生產(chǎn)成本, 增強了企業(yè)競爭力。
陶瓷工業(yè)是高耗能、高污染工業(yè), 陶瓷工業(yè)的清潔生產(chǎn)勢在必行。進(jìn)行清潔生產(chǎn)是陶瓷企業(yè)的責任與義務(wù)。作為陶瓷生產(chǎn)企業(yè)應積極探索新工藝、新設備等,依托科研機構,大力發(fā)展環(huán)保技術(shù)。政府應貫徹清潔生產(chǎn)法,積極引導陶瓷企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn),為陶瓷行業(yè)的可持續發(fā)展打下堅實(shí)的基礎。
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