为了进行研究，有关研究机构向这两个地区的石材样板企业发放了调查表，其中大多数接受了调查，提供了有关数据，有关研究机构据此进行了分析研究并做出最终报告。研究的第一部分是石材加工企业锯切泥浆排放处理现在的实际成本；第二部分研究的是企业将泥浆处理到被批准的集中填埋场的估计成本；第三部分是利用泥浆生产新产品一植物性复合物一的经济成本分析。本文把其研究分析结果介绍如下，以供业内人士参考。

一、两地区石材企业泥浆排放处理现在的实际成本

(一)瑞士Ticino洲石材企业

1．对样板企业的调查分析

Ticino洲共有34家石材开采企业，共有职工395人；专业石材加工企业工25家，共有职工137人(见表1)。在这两类企业中，有几家企业是混合性的，即既从事开采，也从事石材加工，下面对这些企业则是按他们所从事的主要业务予以分类的。共向3l家企业发了调查表，其中12家填写了表格，这l2家企业共有员工219人。在这一部分里，是以企业具有的职工人数确定的企业规模，因此根据这l2家企业的人员规模把它们分成了两类：小企业(有1到15名职工)和大企业(有l5名以上职工)。对这些企业调查分析的结果是：

(1)在按职工计算石材泥浆产出量上，小企业每一职工每年产出干态泥浆量平均为l1．2m3，而大企业中是20．6m3。

(2)从企业生产能力和泥浆产出量的关系上看，一个企业的生产能力是随着企业的规模而增长的，大企业的平均生产能力要比小企业的大60％。在大型企业里，机械的使用强度大，所以单位生产能力的泥浆产出量要比小型企业的产出量大。

(3)平均来说，一个小企业排放处理1m3泥浆的花费是55法郎，大企业是43法郎。实际上，在小企业之间，这种成本差别非常大，从26法郎，m3到126法郎，m3不等。而在大企业之间，这种成本的差别却不大，仅在10到66法郎/m3之间。

(4)在泥浆排放处理成本和销售额之间的关系上，企业的规模影响着与销售额有关的泥浆处理成本，由此，可以推断出，泥浆处理成本在销售额中所占百分比上，小企业的要比大企业的高，即小企业的平均成本占0．6％，而大企业的成本约占0．4％略高。产生这种差别的原因，可能是大企业中机械使用强度(利用率)较大，这样在比例上增加了销售额份额。

(5)泥浆质量与企业规模无关，即泥浆的污染程度和企业职工人数无关。

2．整个石材行业的泥浆现在处理成本用上面所说的单位数据，可以演绎出整个石材行业产出的泥浆量、销售额和泥浆成本(见表2)。总之，瑞士Ticino州整个石材加工行业所产生的泥浆平均总量为9，335m3。泥浆包括湿态的和干态的，因为有一些企业有没有滤压机。最大总量11，125m和最小总量为7，554m。总销售额约为平均6，650万法郎。现在处理泥浆的花费总数为不到50万法郎，这～花费占销售额的0．74％。

3．石材泥浆质量

石材加工泥浆质量单位是“毫克碳氢化合物／公斤泥浆”。数据只是对Ticino)l'I10家企业进行分析测试得到的。每公斤泥浆中的碳氢化合物含量平均为160mg，但其中也有的企业的泥浆非常干净，只为22mg／kg，最差的企业，其泥浆质量为12，669mg／kg。

4．对两家代表性企业的分析

如表3所示，小企业泥浆产出量平均为72m湿态泥浆(小企业没有滤压机)，销售额平均为50万法郎，而现在泥浆处理成本略微超过3000法郎，这一花费占销售额的0．6％。而大企业(见表4)，干态泥浆平均产出量为516m，处理成本为22，285法郎，大大超过小企业的处理成本，但由于是规模经济和密集型资本，所以在销售额中所占百分比是低的(0．52％)。

(二)意大利VCO省石材企业

对意大利方面的分析采用的方法是在各个类型企业(专业加工企业，有框架锯加工的企业和只用框架锯的锯切企业)之间对比，而不是像瑞士一样是按企业规模大小对比。另外，和对瑞士Tieino{H进行的分析一样，没对开采企业调查研究。意大利这一地区共有石材企业(专业加工企业，加工+锯切企业和专业锯切)127家，职工共计888人(见表5)。这里只有2名职工的小企业有26家，只有3名职工的小企业有14家。而大型企业只是有或没有加工厂的锯切企业。平均起来加工企业有职5124名多一点，而锯切企业和有锯切业务的加工企业平均有13名职工。

1．对样板企业的调查分析

(1)平均起来，加工企业的一名职工产生干泥浆平均为42m，有框架锯的加工企业，一名职工产生泥浆的平均量为90m，而专业锯切企业，一名职工一年产生的泥浆为102m3。加工企业一名职工和其他类型企业的一名职工相比，平均产生的泥浆量的差别特别大，而其他两类企业(锯切和有框架锯的石材加工企业)之间的微小差别，是因为他们都使用框架锯和大尺寸的桥式切机。

(2)有框架锯的加工企业的泥浆处理平均成本较高，为16．5欧元，m3，而加工企业的处理成本最低，为10．8欧元／m3。锯切企业的处理成本为15．3欧元／m3，低于有框架锯的加工企业的处理成本。

(3)在泥浆处理成本和销售额之间的关系上，在调查中专业锯切企业没有提供数据，所以无法得出这个百分比。有框架锯的加工企业处理成本占销售额的0．68％，而专业加工企业的处理成本占其销售额的0．90％。

2．整个石材行业的泥浆处理成本根据填写了调查表的企业的数据推算出的VCO省石材行业泥浆排放处理成本情况见表6和表7。用上述程序得到的各个单项数据，可以推断出整个行业的泥浆产出总量和泥浆总成本(见表7)。使用平均系数估计得到的整个行业产生的泥浆量略低于38，482m3。是湿态泥浆还是干态泥浆取决于相关企业有没有压滤机。整个行业产生泥浆最大量51，992m3，最小量为24，792m3，现在泥浆处理的总费用略低于60万欧元。

3．对3家代表性企业的分析从表8可以看出，有10名职工的加工企业职工平均产出的非干态泥浆量为670m，处理成本为为11,079欧元，这一数字在销售额632，000欧元中占1．75％。有1O名职工的框架锯的加工企业(表9)，职工平均产生干态泥浆903m3。，处理成本为11,923欧元。尽管产生的泥浆量最大，但其处理成本在销售额中所占％和专业加工企业的相近。这是因为有框架锯的加工企业的职工虽然产生的泥浆量大，但销售额也相应的高。泥浆产出大户是专业锯切企业。l家有l0名职工的专业锯切企业，产生的干态泥浆平均量是1，021m3。，总的处理成本为26，294欧元(见表10)。

二．实施集中填埋措施的泥浆处理估计成本(一)集中填埋场泥浆处理成本这里是假设所有的石材企业以后都将泥浆贮存到集中填埋场，以此来估计泥浆处理成本。在瑞士的Ticino)l'l，强制要求每家企业将来都要贮存到被批准的集中填埋场。这一强制方案当然会让企业增加成本。而在意大利VCO省，目前已经在实施强制将石材泥浆处理到被批准的集中填埋场这种方案。所以这部分经济研究要达到的目标之一就是检验否有可能增加成本，以促使瑞士Ticino)El和意大利VCO省的石材企业共同找到一个理想的利用石材泥浆且不花什么成本而且有所收益的方案。

玉石与近于玉石的矿物，富含微量元素，还带有负离子效应与微弱的电磁场等明显的养生功效。设法将这些半玉半石英且大多数为碎块的矿物进行萃聚性的合成而作为装饰板材，方能使其有效地转化利用，也会以其硬质与大花的特点较现行的岗石与石英岗石具有更高的使用价值与市场价值。为了充分利用其直观的美感与潜在的养生性能，我们有必要对玉石类矿物的化学与物理性能进行深入的研究，并相应地研发专用的成型设备与其生产工艺。

1．玉石、玛瑙和水晶的成因分析

一般地讲，玉石有狭义和广义之分。狭义的玉又可分为硬玉与软玉两类。硬玉主要由钠和铝的硅酸盐矿物组成，摩氏硬度为6．75～7．0，比重3．2～3．3，常呈隐晶致密状，由细纤维状微晶交织而成。最为常见的硬玉就是翡翠。以和田玉为代表的软玉是指由透闪石和阳起石组成的微晶集合体，摩氏硬度6．0～6．5，比重2．55～2．65，其SiO，成份在58％左右。而从广上来讲，玉石就是“温润而有光泽的美石”。它还包括近似玉但严格来说不是玉的玛瑙、水晶等。

翡翠的主要组分矿物可分为：以辉石为主矿物；以闪石为主矿物；以长石为主矿物；以石英为主矿物。硬玉(Jadeite)的化学成份为NaALSi2O6并含少量的Ca、Mg、Fe、Cr、Mn、Ti、S等。对于自然界翡翠的形成目前的说法是：其一是岩浆在高压条件下侵入到超基性岩中的残余花岗岩浆的脱硅产物；其二是板块碰撞产生的压扭性压力和低温作用下，钠长石变质而成；其三是花岗岩脉淡色辉长岩脉在钠的化学势高的热水溶液作用下发生交代而成；其四是由近硬玉硅酸盐熔体结晶而成。因此，翡翠质量的优劣就必然与其矿物组分之间的结合方式、结合紧密度、颗粒度等密切相关。

玛瑙为SiO：隐晶质集合体。玛瑙形成是二氧化硅胶体溶液分期沿岩石的空洞或裂隙填充所形成的同心层或平行层纹状矿物。摩氏硬度7～7．5，相对密度2．65，玻璃状光泽。在其生长过程中，带色离子化合物(如赤红为铁、蓝色为铜、紫色为锰、翠为铬镍矿物)被裹锺沾带，凝固成五彩缤纷、千变万化的玛瑙。

水晶是SiO：的结晶体，纯净者无色，棉柳自然，摩氏硬度7．0，密度2．66。水晶与人体接触与摩擦时，便可产生微弱的电磁场，这种电磁场能够使人体能量集中，令人感到身清气爽。水晶有三个方向的光轴，其光轴会产生一定的聚光、放光功能，一旦接触到人体的穴位，就会对穴位产生刺激和按摩作用。甘肃的敦煌玉，其中的红色与紫色矿物的化学成份是：SiO2为81％～98％；Ca为0．9％～3．5％；Mg为0．5％一2．2％；Fe为0．3％一0．93％；Cr为0．01％一0．03％；A1为0．02％～0．08％；Na为0．001％～0．017％；TiO2为0．02％～0．15％；S为0．02％～0．053％；Mn为0．01％～0．077％；Zn为0．002％～0．007％；K为0．03％～0．65％；Se为0．001％～0．002％；Sr为0．001％～0．002，还含有Au、Ag二十余种微量元素。该矿的化学成份及晶体结构有一定的特殊性，也有储量巨大及各种色彩俱全的优点。该矿的规模性开发，对合成石产业可能有较大的影响。

甘肃的祁连玉与酒泉彩玉，主要为蛇纹岩和蛇纹石化橄榄岩，以绿色为主，由于所含矿物的不同，还夹杂有红、黄、黑、紫等颜色。祁连玉质地细腻光滑，加之贯有石英脉，方解石等脉状体形成了清新淡雅或古色古香的观赏效果。

2．裂隙板材的真空浸胶工艺

对有透光性的玉石及彩色硅石，针对其结构裂隙与其它裂隙的问题，设法将高分子材料渗透于其中而重新粘连，有可能在一定程度改变其难以成板的问题。我们在分层振动与分片组合的试验中，不仅使用常规的抽真空办法，还独特使用释放真空负压形成的气流冲击力，从而取消繁琐的压制器具而同样致密成型。该工艺的具体做法是：将锯切出的板材以垂直或水平方式排列于容器或模箱之中，用热风进行40—60~C温度的预热；将黏度较低且配加化工助剂的聚酯液以喷涂或涂刮方法对板材的两面分别进行厚度较小的处理，其低粘度树脂在国内有定型产品；对容器或模箱进行一0．1MPa的真空度的抽制，其后重复进行释放——抽制真空的循环而产生多次的气流冲击过程；送至固化箱或直接在模箱中以9O～l00℃的中温进行固化而完成微隙渗胶之间。其问，也可启动模箱下部的振动器以小振幅及高频率进行短时振动而促进胶液的流动。采用一种新颖的分片组合成型机可以便捷地进行上述真空浸胶工作。

对于成组的板材尤其是薄板渗胶涉及到诸多的工艺问题，其中的抽真空是胶液进人缝隙避免气体阻挡的前提条件，释放真空是在缝隙处于真空状态而两端面被胶液封闭时，突发性的释放真必然形成气流冲击力而促进其胶液向内流动。胶液的配方要顾及其与硅质材料的粘接及加温固化，并要以较低的黏度与一定的温度利于充分的渗透。

3．玉石聚合板的成型方法

对于SiO成分为主体的矿石，用天然石材的开采与加工方法无法保证其成材率，其中的问题是其脆性导致的自身裂隙较多。如果将现行的合成岗石、复合板、文化石和实体面材等多种工艺行组合、这种因裂隙开裂的碎板和矿山开采的碎石是完全可以聚合成较高价值的合成产品。装饰石材讲究的是观赏性与耐磨性，在今后的发展中还要讲究其养生性，这些性能在综合多种新材料及新技术的合成中只会有所提高，并且其市场价值较普通合成岗石要成倍的提高。分片组合加复合是其基本思路。表层的组合要保证观感的艺术性与使用的耐磨性，基体的复合要保证产品的韧性与整体性，类似于彩色高硅矿物作为片状进行合成时，是不能用现行的人造石英石压板机进行薄板成型的，因为其脆性的薄片在此硬性压制的设备性能中必然会形成新的裂隙。我们依据电磁型成型装置发明专利技术，采用六组电磁激振器经传动杆分别联动压板的结构，具体用依次滞后60度电流角度的六节拍控制方式使得合成的激振频率为6×50Hz，从而以轮动揉压方式进行聚合板的振动成型。还具有激振力可调节的功能，可满足玉石聚合板与人造石英石两种产品分别成型的需要。该拼接式的聚合成型工艺，利用基体料及修补液自然的渗透及真空力的促进作用不仅能实现薄片之间相互的粘接，还能对薄片自身的裂隙有效的修复，并使其产品的弯曲强度指标超过20MPa、密度指标超过2．5g／cm3玉石聚合板的工艺流程如图所示：切片修边工序是将粒径为5～60em的玉石及硅石用圆盘锯分切成6—12mm厚度的薄板，再用切机或水刀按设定的图案进行边缘修整；表层排布工序是在模板上依次排布其作为表层的玉石薄片，其相互间的缝隙宽度要基本一致；缝隙填充是将配加铝粉的树脂基混合料对玉石。

板的裂隙与相互问的缝隙进行填充，其中也可配加色彩一致的玉石粒或养生石粒；基体覆盖是将松散状的混合料或透明状的混合料以5～15mm的厚度，整面铺放一层而构成基体；真空抽放与揉压振动是在模板与双层料体传输至电磁型成型装置内进行整体聚合及成型，其抽制真空与释放真空的循环操作要重复进行若干次，激振频率要等于或大于100Hz，激振力要等于或大于压缩力；研磨成品要采用从粗磨到细磨逐步减小气压的控制方式，其抛光磨块的细度要大于2000目。在缝隙填充工序要对模板采取预加热而使其达到40~C以上温度，并在表层排布与缝隙填充中掌握其是萃聚而不是简单拼合的工艺技巧。

该专用成型设备同时具有生产透光板的功能，而且其基体层不采用现行的透光板完全是用树脂与铝粉混合液浇注而成的工艺。新型的玉石合成透光板须采用表层是玉石片且艺术性拼接，基体是玉石粒而用较少的高分子材料聚合，其成型中也要进行揉压振动。分层振动与揉压振动两类成型设备在山西省榆次中集机械公司完成了样机的试验。

4．综述

大自然历经数亿年生成的玉及近于玉的矿物，是以硅为主体的多种成份集合并受多种作用力变质而成的结晶体。玉是养人的，其裂隙形成的碎块同样具有较高的利用价值。为此采用的分片组合与分层振动的工艺方法正在进行研发，具有频率合成与揉压性能的电磁型成型装置的研制也取得了实质性的进展。在软质的岗石与硬质的石英岗石迅猛发展的形势下，玉石聚合产品有可能形成更高层次及更高价位的产品系列，也可能促进合成岗石技术的进步及变革。