Odpady przemysłowe jako substytut surowca skaleniowego w produkcji płytek ceramicznych w świetle badań zagranicznych

Przemysł ceramiczny jest jednym z największych konsumentów surowców mineralnych, dysponując równocześnie dużym potencjałem zagospodarowania znacznych ilości odpadów stałych, powstających w różnych gałęziach przemysłu. Artykuł przedstawia wyniki badań prowadzonych na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat w licznych ośrodkach naukowych i przemysłowych na świecie, które koncentrowały się na opracowaniu receptur mas ceramicznych z wykorzystaniem materiałów odpadowych. Materiały te z jednej strony stwarzają coraz większe problemy środowiskowe, z drugiej – stanowią często surowce alternatywne, mogące pełnić rolę substytutów surowców naturalnych, zwłaszcza skaleniowych, w trójskładnikowych zestawach „ił ceramiczny – skaleń – kwarc”. Autorka przedstawia przykłady wykorzystania różnego typu odpadów przemysłowych w przemyśle ceramicznym, koncentrując się na sektorze płytek ceramicznych. Szczególnie obiecujące rezultaty uzyskano w badaniach nad zastosowaniem m.in. stłuczki szklanej (szkła opakowaniowego, zużytych lamp fluorescencyjnych) oraz szkła kineskopowego CRT, a także żużla wielkopiecowego i popiołów lotnych ze spalania węgla lub innych paliw. Ich wykorzystanie stwarza realne perspektywy rozwoju produkcji wyrobów ceramicznych o wysokich parametrach wytrzymałościowych, takich jak płytki gresowe. Do korzyści płynących z zagospodarowania tych odpadów, w porównaniu z zastosowaniem surowców pierwotnych, należy zaliczyć oprócz ochrony zasobów złóż kopalin mineralnych, również ograniczenie zużycia energii w procesach przeróbki i przetwórstwa (niższe koszty produkcji) oraz obniżenie poziomu emisji szkodliwych substancji do atmosfery.

The ceramic industry is one of the largest consumers of natural raw materials, but also has a potential to absorb great amounts of solid rejects of various industries. The article presents the results of research conducted over the last several years in numerous scientific and industrial centers in the world that focused on developing recipes of ceramic bodies with the incorporation of various industrial waste materials. These materials, on the one hand – pose growing environmental problems, but on the other hand – can be used as an alternative raw materials in the substitution of different components, especially feldspar, of the ternary “clay-feldspar-quartz” system. The author reports the state of the art and examples of industrial waste recycling in the ceramic sector, with the focus on review studies related to ceramic tiles. Particularly promising results were obtained in the research on the utilization of glass cullet (waste packaging glass, end of life fluorescent lamp glass) and cathode ray tube glass (CRT), as well as blast furnace slag and fly ash from the combustion of coal or other fuels. Their utilization offer real prospects for the development of the production of ceramic goods characterized by high mechanical strength, such as porcelain tiles. Among tThe advantages of these wastes management when compared to the use of primary raw materials, are – apart from resource preservation - lower energy consumption during subsequent processing (reduced costs of production), and lower pollutant emission levels.