一、 廢料回收與再利用技術
瓷磚生產過程中會產生多種廢料，傳統處理方式是填埋，不僅占用土地，還可能污染環境。現代環保技術致力于將這些廢料“變廢為寶”：
生產廢坯/廢磚回收：
- 技術： 將生產線上產生的次品、破損磚坯/瓷磚收集起來，經過破碎、研磨、篩分等工序，加工成符合要求的粉料。
- 應用： 重新作為原料摻入坯體配方中（通常控制一定比例，如5%-30%，取決于廢料成分和產品要求）。這直接減少了原生礦物原料（如粘土、長石、石英）的開采量。
- 挑戰與要點： 需要嚴格控制回收料的成分（尤其是釉面磚的廢料可能含有釉料成分）、粒度、含水率等，避免影響坯體性能（如強度、收縮率、燒成顏色）和產品質量。
拋光、磨邊廢渣（污泥）回收：
- 技術：
- 脫水處理： 使用壓濾機、離心機等設備將含水的拋光/磨邊污泥進行脫水，形成泥餅。
- 干燥處理： 利用窯爐余熱或專用干燥設備將泥餅干燥。
- 破碎與研磨： 將干燥后的泥餅破碎研磨成細粉。
- 應用： 回收粉料可部分替代坯體原料，或用于生產低檔磚、廣場磚、透水磚等對原料要求相對較低的產品。也可用于生產水泥、混凝土骨料或路基材料。
- 挑戰與要點： 拋光污泥成分復雜（含有磨料顆粒如碳化硅、剛玉，以及坯釉成分），處理成本較高（脫水、干燥能耗大），回收利用比例和途徑受限于其成分和雜質含量。
噴霧干燥塔廢氣粉塵回收：
- 技術： 在噴霧干燥塔的廢氣排放口安裝高效的袋式除塵器或電除塵器。
- 應用： 收集的粉塵是成分相對均勻、細度合適的粉料，可以直接返回漿料制備系統或坯料制備系統重新利用，幾乎實現“零排放”。
- 挑戰與要點： 需要高效的除塵設備和穩定的運行管理。
窯爐煙氣脫硫脫硝副產物利用：
- 技術： 部分煙氣處理工藝（如濕法脫硫）會產生石膏等副產物。
- 應用： 如果副產物品質達標，可考慮作為建筑石膏原料進行利用，但目前應用比例不高。
二、 清潔能源在燒制過程中的應用
燒制是瓷磚生產能耗最高（約占60-70%）、碳排放最大的環節。用清潔能源替代傳統化石燃料（煤、重油、天然氣）是減排的關鍵：
天然氣替代：
- 現狀： 天然氣是目前相對清潔的過渡性能源，燃燒效率高，污染物（SOx, 顆粒物）排放遠低于煤和重油，CO2排放也低于煤。
- 應用： 新建或改造的現代化窯爐普遍采用天然氣作為燃料。這是當前最成熟、應用最廣泛的技術。
- 局限： 仍屬于化石能源，產生CO2排放，且受價格和供應穩定性影響。
生物質能：
- 技術： 利用農林廢棄物（如木屑、秸稈、果殼等）制成的生物質顆粒或氣化產生的生物質燃氣作為燃料。
- 應用： 在部分有條件獲取穩定生物質資源的地區，已有瓷磚廠嘗試在窯爐上摻燒或完全使用生物質燃料。需要專用的燃燒器或對現有燃燒系統進行改造。
- 優勢： 理論上碳中和（燃燒釋放的CO2等于植物生長吸收的CO2），可再生。
- 挑戰： 燃料供應穩定性、收集運輸成本、燃料品質（熱值、灰分、堿金屬含量）波動大，灰分可能影響窯爐運行和產品質量，燃燒產生的污染物（如堿金屬蒸氣、不完全燃燒產物）需要控制。大規模應用仍需技術突破。
氫能：
- 技術： 使用氫氣（通過電解水等綠氫方式生產）作為燃料。
- 應用： 處于研發和示范階段。氫氣燃燒只產生水蒸氣，是理想的零碳燃料。
- 優勢： 零碳排放（前提是氫氣由可再生能源生產）。
- 挑戰： 綠氫生產成本高昂；儲存、運輸和安全使用技術要求高；現有窯爐燃燒系統需要重大改造或重建；大規模應用依賴于整個氫能產業鏈的發展。是目前最具潛力但也最長遠的技術方向。
電能（綠電）：
- 技術：
- 電窯爐： 直接用電加熱元件（如硅碳棒、硅鉬棒）加熱窯爐。技術成熟，但能耗成本極高。
- 微波/等離子體燒成： 新興技術，利用微波或等離子體直接加熱坯體，理論上效率更高，但技術復雜，尚在實驗室或小規模試驗階段。
- 應用： 電窯爐主要用于特殊陶瓷或小批量生產。微波/等離子體技術離大規模工業應用還很遠。
- 優勢： 如果使用可再生能源電力（風電、光伏、水電），則接近零碳排放；窯內氣氛控制精確，無燃燒廢氣。
- 挑戰： 電價（尤其是綠電）成本是目前最大的障礙；電窯爐能耗總量可能高于燃氣窯；微波/等離子體技術需要解決均勻加熱、設備放大、成本控制等問題。
太陽能：
- 技術： 利用聚光太陽能技術產生高溫熱空氣或蒸汽。
- 應用： 目前主要用于為工廠提供中低溫熱能（如預熱助燃空氣、干燥坯體、工廠生活熱水），或作為窯爐的輔助熱源。直接用于提供燒成所需的高溫（>1000°C）技術難度大、成本高，尚處于研究階段。
- 優勢： 清潔可再生。
- 挑戰： 受天氣影響大，需要大規模儲熱系統；初期投資高；占地面積大；提供穩定高溫熱源技術不成熟。
三、 關鍵輔助技術：提高能效與協同減排
窯爐余熱回收利用：- 技術： 利用換熱器回收窯爐排出的高溫煙氣余熱和窯體散失的熱量。
- 應用： 加熱助燃空氣（提高燃燒效率）、干燥坯體、預熱噴霧干燥塔所需熱風、工廠供暖、甚至發電。這是目前最經濟有效的節能措施之一，顯著降低了整體能耗和碳排放。
高效節能窯爐設計：- 技術： 采用寬體窯、優化窯爐結構（如更好的保溫材料、密封結構）、智能控制系統（精確控制溫度曲線和氣氛）。
- 應用： 減少散熱損失，提高熱效率，縮短燒成周期，降低單位產品能耗。
富氧燃燒/全氧燃燒：- 技術： 用氧氣含量高于空氣（富氧）或純氧（全氧）代替空氣助燃。
- 應用： 提高火焰溫度，加快燃燒速度，減少煙氣量（從而減少排煙熱損失），提高熱效率，并可能降低NOx排放（因氮氣量減少）。但制氧能耗需要考量。
碳捕集、利用與封存：- 技術： 從窯爐煙氣中分離捕獲CO2，然后進行利用（如生產化學品、碳酸鹽）或封存到地質結構中。
- 應用： 對于無法完全避免化石燃料使用的工廠，CCUS是深度脫碳的潛在技術路徑。但目前成本極高，技術成熟度有待提高，主要處于示范階段。
總結與展望
- 廢料回收： 已成為行業標配，技術相對成熟，重點是提高回收比例、拓寬利用途徑（如高值化利用）、降低處理成本。實現生產廢料的“廠內閉路循環”是理想目標。
- 清潔能源： 天然氣是當前主流過渡方案。生物質能在特定區域有應用潛力但面臨燃料挑戰；氫能是未來零碳燒制的終極方向，但依賴綠氫成本和產業鏈成熟；電能（綠電）成本是最大瓶頸；太陽能在輔助供熱方面作用顯著，直接高溫應用尚需突破。
- 綜合應用： 最現實的路徑是多措并舉：最大限度回收利用廢料；使用天然氣并持續提升窯爐效率（余熱回收、智能控制）；在條件允許的區域探索生物質摻燒；為未來氫能或綠電大規模應用做準備；積極部署CCUS示范項目。
- 政策驅動： 碳稅、碳排放權交易、環保標準提高、綠色補貼等政策將極大加速這些技術的研發和應用。
瓷磚行業的綠色轉型是一個系統工程，廢料回收和清潔能源應用是兩大核心支柱，需要持續的技術創新、成本優化和政策支持才能實現真正的可持續發展。
