石材資源高效利用與節(jié)能減排

　　建國初期，我國石材工業(yè)開始起步，改革開放后中國石材產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展，到20 世紀(jì)90 年代我國石材的出口量、產(chǎn)量和消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到世界第一位。近年來，在國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動下，石材產(chǎn)業(yè)努力克服國際金融危機(jī)的影響，進(jìn)出口量持續(xù)增長，2010 年全國石材進(jìn)出口總額、數(shù)量均比2009年有較大增長，分別為63.95 億美元、3386 萬t，比2009 年分別增長26.26%和15.41%。2011 年，中國石材進(jìn)出口累計(jì)3 720 萬t，同比增長9.5%；進(jìn)出口額累計(jì)76 億美元，同比增長18.0%。石材進(jìn)出口量的持續(xù)增長，說明了我國有著巨大的石材消費(fèi)市場和強(qiáng)大的石材加工能力，中國已成為真正意義上的世界石材大國。

　　但是, 隨著石材工業(yè)的快速發(fā)展, 石材加工中的一些問題也逐漸顯露出來，在石材礦石加工過程中資源浪費(fèi)嚴(yán)重，石材廢料的任意排放造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞等問題嚴(yán)重制約著石材產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　1 石材加工中存在的問題

　　我國有著豐富的石材資源，但是在石材資源的開采和加工過程中仍普遍采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，加工技術(shù)、設(shè)備落后，不但影響了石材生產(chǎn)效率，造成石材荒料成材率低、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，而且在鋸切和研磨的過程中產(chǎn)生大量邊角料、鋸屑和磨屑等廢料，直接導(dǎo)致了石材資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

　　此外，許多石材加工企業(yè)沒有充分利用加工過程中產(chǎn)生的廢料,造成資源浪費(fèi)嚴(yán)重，石材加工廢水的排放給周邊水體造成了嚴(yán)重的污染，生產(chǎn)過程中粉塵的任意排放對工作人員、周邊群眾的身體產(chǎn)生了極大的傷害。

　　總體而言，目前我國石材業(yè)對資源的控制力還不夠強(qiáng)，石材的加工生產(chǎn)對環(huán)境的保護(hù)較差。走資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展之路是石材行業(yè)發(fā)展的必然，也是時代提出的最基本的要求。高效利用石材資源，提升創(chuàng)新石材加工工藝，減少石材加工污染對資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設(shè)具有十分重要的意義。

　　2 石材資源高效利用及節(jié)能減排措施

　　2.1 提高石材加工技術(shù)水平在加工過程中降低石材資源消耗的措施在于減少石材廢料的產(chǎn)生。石材廢料大多來源于石材鋸切和拋磨的過程，除去人的因素外，主要是由加工設(shè)備及工藝決定的。改善鋸切方法和采用鋸縫窄的鋸切工具、加工精度高的拋磨設(shè)備是石材企業(yè)有效降低荒料損耗率、提高生產(chǎn)率和增加經(jīng)濟(jì)效益的途徑。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，石材加工設(shè)備已不斷得到改進(jìn)，加工工藝也不斷得到提高。砂鋸、拉鋸、組合鋸的出現(xiàn)更使板材的加工技術(shù)向前推進(jìn)了一大步，生產(chǎn)效率顯著提高， 資源浪費(fèi)現(xiàn)象也得到有效控制。如近年來超薄高效組合圓鋸片的研制成功、全自動連續(xù)拋磨機(jī)的應(yīng)用等都使得生產(chǎn)效率得到大幅提升，加工過程中產(chǎn)生的廢料也大量減少。

　　降低石材消耗的另一主要措施在于節(jié)約使用石材用料。隨著加工技術(shù)水平的提高，石材產(chǎn)品也越來越向薄型化發(fā)展，相對于傳統(tǒng)裝飾石材板，薄型、超薄型石材節(jié)約石材資源、節(jié)能環(huán)保、在實(shí)際應(yīng)用中能夠大大減輕主體負(fù)荷、降低工程造價。隨著超薄對剖與定厚技術(shù)、板面自動拋光及磨邊等關(guān)鍵技術(shù)的日趨成熟，目前大理石板材最薄可達(dá)2 mm，規(guī)格最大可做到1 200 mm×2 400 mm， 花崗巖板材厚度最薄可達(dá)3 mm，規(guī)格可大至1 200 mm×1 200 mm。由超薄石材和基板復(fù)合而成的一種新型石材裝飾材料———超薄石材復(fù)合板。 經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，加工技術(shù)水平不斷提升，逐漸呈現(xiàn)出重量輕、強(qiáng)度高、利廢環(huán)保、節(jié)約礦產(chǎn)資源等非復(fù)合天然石材產(chǎn)品難以媲美的顯著優(yōu)點(diǎn)。如南京工業(yè)大學(xué)和廣東云浮市金瑞石材有限公司聯(lián)合開展研發(fā)，利用石材廢料為主要原料研制出一種可作石材復(fù)合板基材的低成本免燒板，為石材復(fù)合板的生產(chǎn)提供了一種成本低廉、性能較好的基板。同時利用改進(jìn)的新型生產(chǎn)設(shè)備、新型粘結(jié)技術(shù)對超薄石材的對破、定厚以及復(fù)合技術(shù)等進(jìn)行了研究開發(fā)，最終研制出一種資源節(jié)約型超薄石材復(fù)合板，其成品的石材面板厚度僅為2～3 mm。

　　2.2 綜合利用石材廢料為減少石材資源在加工過程中的損失，除了采用新設(shè)備、提高加工技術(shù)水平以外，最重要的就是研究開發(fā)石材廢料的綜合利用技術(shù)，使石材廢料資源化、高值化。目前廢棄石料綜合利用的主要途徑有：利用石材邊角料生產(chǎn)石材馬賽克，利用廢石料、廢石粉生產(chǎn)人造合成石和人造異型石材。近年來，南京工業(yè)大學(xué)和廣東云浮市相關(guān)企業(yè)開展了緊密的產(chǎn)學(xué)研合作， 針對當(dāng)?shù)孛磕戤a(chǎn)生的約40 萬t 的廢石粉、廢石料進(jìn)行了一系列綜合利用的研發(fā)工作。如利用廢石料作為無機(jī)填料，不飽和聚酯樹脂為粘合劑，加入適量的顏料、固化引發(fā)劑及其他輔助試劑，經(jīng)固化成型制得聚酯型人造大理石。這一技術(shù)的實(shí)施可消耗大量的廢石料，不僅為石材企業(yè)解決石材廢料問題提供了一個較好的途徑，同時也實(shí)現(xiàn)了石材資源的高效利用。周忠華等發(fā)表的關(guān)于利用廢石料生產(chǎn)水泥基人造石的工藝流程，利用廢石料替代顏料生產(chǎn)水泥基人造石，既解決了原來的色彩不均的問題， 同時也使廢石料得到了有效利用。

　　石材廢渣、廢石粉等還可用于生產(chǎn)鑄造用砂、化工產(chǎn)品填充劑、建筑粉刷涂料和防水材料等。如曾余姚等介紹的以廢石粉為主要原料，加入粘接劑及助劑研制成仿石涂料，該生產(chǎn)工藝簡單, 生產(chǎn)設(shè)備投資小, 石材廢料利用率高。此外，在石粉、石渣中加入適當(dāng)?shù)乃�泥、固化劑�?jīng)攪拌壓胚，可制成新型材料，如前述利用廢石料、廢石粉制備石材復(fù)合板的免燒基板。

　　此外，廢石料、廢石粉用于生活用煤中，不但能夠減少用煤量， 還可以起到助燃和脫硫的作用，降低SO2有害氣體逸出量， 改善室內(nèi)外的空氣質(zhì)量；在電焊條的制造中加入適量的石粉， 可起造渣作用，防止焊接熔池及空氣進(jìn)入到電弧中。石材加工中產(chǎn)生的廢石漿，經(jīng)過固液分離、干燥后可用作水泥原料，也可以作為生產(chǎn)涂料、塑料、橡膠等的填充原料。

　　2.3 石材粉塵、廢水的污染防治在石材加工過程中往往伴隨著大量粉塵、廢水的產(chǎn)生，隨著社會的發(fā)展，對石材加工業(yè)的環(huán)境保護(hù)呼聲不斷提高, 改善石材工廠環(huán)境、減少粉塵及廢水污染越來越受到石材加工企業(yè)的重視。在防治粉塵污染的措施上，一些石材企業(yè)在使用先進(jìn)防塵加工設(shè)備，配備相應(yīng)的吸塵裝置的同時，也組織技術(shù)人員研究改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，創(chuàng)新加工工藝，從根本上減少污染物的排放。如在人造石粒狀材料輸送過程中，開放式輸送環(huán)境容易造成大量粉塵。廣東云浮市百里通新型建筑材料有限公司通過技術(shù)創(chuàng)新，使用能夠保證石材粒料在密閉狀態(tài)下輸送、技術(shù)比較成熟的氣送技術(shù)和設(shè)備來輸送石材粒料，技術(shù)人員在幾大關(guān)鍵技術(shù)上對氣送系統(tǒng)進(jìn)行了創(chuàng)新改造， 最終解決了石材粒料輸送方式存在的污染環(huán)境和浪費(fèi)資源問題，同時降低了生產(chǎn)能耗，提高了生產(chǎn)效率。

　　絕大多數(shù)石材加工企業(yè)均采用切割機(jī)加工石板材, 在加工過程中清水冷卻刀具(磨具)、排除磨屑和清洗表面,產(chǎn)生大量工業(yè)廢水。由于石材加工廢水的主要污染物為固體懸浮物， 在處理加工廢水的技術(shù)中，采取絮凝、沉淀等處理工藝，可實(shí)現(xiàn)石材加工廢水的達(dá)標(biāo)排放和廠區(qū)回用。如張?jiān)品宓葓蟮啦捎眯跄�沉淀及過濾工藝對石材加工廢水進(jìn)行處理。上海飛宙公司引進(jìn)意大利BM 技術(shù), 建立了石材加工廠污水集中處理系統(tǒng),應(yīng)用于國內(nèi)石材加工企業(yè), 減少了粉塵的污染, 同時提高了加工廢水的循環(huán)利用。