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墻材行業(yè)變身“吃”廢大戶

「 2023-06-05 17:12:36 」

   快速有效利用工業(yè)固廢



工業(yè)固體廢棄物大部分為含硅酸鹽、鋁酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽類的物質(zhì),而墻體材料正是由硅、鋁、碳、硫酸鹽物質(zhì)制成的礦物材料。作為放錯(cuò)了地方的資源,它們大部分可以通過科學(xué)的方法和途徑生產(chǎn)出性能各異的新型墻體材料?,F(xiàn)階段由于技術(shù)、資本和市場(chǎng)的快速發(fā)展,工業(yè)固體廢棄物正在快速有效利用在新型墻體材料工業(yè)中。

尾礦




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尾礦在新型墻材領(lǐng)域的應(yīng)用是它的一個(gè)重要利用模式,受制于墻體材料發(fā)展技術(shù)及地方性,目前尾礦在墻體材料工業(yè)中的利用率并不高。

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尾礦。我國(guó)尾礦綜合利用工作從20世紀(jì)80年代就已開始,礦山選礦產(chǎn)生的尾礦固廢堆存量巨大,多以自然堆積的形式堆存于尾礦庫(kù)中。尾礦在新型墻材領(lǐng)域的應(yīng)用是它的一個(gè)重要利用模式,受制于墻體材料發(fā)展技術(shù)及地方性,目前尾礦在墻體材料工業(yè)中的利用率并不高。若能有效利用這部分固廢,不僅可以控制環(huán)境惡化、節(jié)約耕地,而且還可以制造環(huán)保利廢的新型工業(yè)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)社會(huì)和環(huán)境的雙贏。

尾礦在新型墻材領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括尾礦免燒磚、砌塊,主要以細(xì)粒尾礦為主,配以少量的骨料、鈣質(zhì)膠凝材料及外加劑,再加水均勻攪拌后在壓力機(jī)上模壓成型,脫模標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后即成免燒磚制品;全尾礦燒結(jié)磚是有效利用堆存的大量尾礦燒結(jié)原材料、先進(jìn)的燒結(jié)磚機(jī)械和生產(chǎn)工藝,擠壓成型、焙燒生產(chǎn)全尾礦燒結(jié)磚;輕質(zhì)節(jié)能材料是利用尾礦制作免蒸養(yǎng)型輕質(zhì)節(jié)能材料,其產(chǎn)品具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫絕熱、防火隔聲等優(yōu)異性能;水泥熟料組分是利用金屬礦山選礦尾礦替代水泥熟料中鐵質(zhì)礦物組分燒制出很好的水泥熟料,有效地替代這部分鐵礦的來(lái)源,從而進(jìn)一步作為墻體材料膠凝組分。

粉煤灰




目前國(guó)內(nèi)對(duì)粉煤灰的綜合利用進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究和工程實(shí)踐,均取得了良好效果。

粉煤灰。粉煤灰是火力發(fā)電廠煤燃燒的煙氣中捕集下來(lái)的微細(xì)飛灰,其主要組成是各類氧化物,包含有SiO?、Al?O?、FeO、Fe?O?、CaOTiO?等。由于它具有非常好的火山灰活性,與含鈣的物質(zhì)經(jīng)過適當(dāng)配合后,在一定的溫度和濕度的養(yǎng)護(hù)條件下,相互之間會(huì)發(fā)生水化反應(yīng),進(jìn)而獲得一定強(qiáng)度和性能優(yōu)異的硅酸鹽制品。目前國(guó)內(nèi)對(duì)粉煤灰的綜合利用進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究和工程實(shí)踐,均取得了良好效果。

粉煤灰應(yīng)用在墻體材料中的應(yīng)用主要包括燒結(jié)墻體材料,如粉煤灰空心磚、實(shí)心磚和多孔磚;粉煤灰燒結(jié)砌塊、陶粒和微晶玻璃等;非燒結(jié)墻體材料包括蒸養(yǎng)和蒸壓實(shí)心磚、空心磚、混凝土多孔磚和砌塊、粉煤灰建筑板材等。粉煤灰陶粒作為砌塊和板材的粗、細(xì)骨料,也是廢渣墻體材料發(fā)展的重要方向。

煤矸石




煤矸石自身所具有的理化性質(zhì)在一定程度上限制了它在墻體材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,總體來(lái)說煤矸石制品發(fā)展方向是高孔洞率、高摻渣量、高強(qiáng)度和高保溫性能。

煤矸石。煤矸石是在煤炭掘進(jìn)、開采和洗選的過程中排出的固體廢物,具體包含巖巷和半煤巷掘進(jìn)過程中排出的煤和巖石,和煤矸石堆放在一起的非煤系白矸,頂板、底板及夾層里采出的矸石,以及煤炭洗選生產(chǎn)過程中的手選矸和洗矸石。它的主要化學(xué)成分包含SiO?Al?O?,另外還含有數(shù)量不等的Fe?O?、CaOTiO?、FeO、MgO、Na?O、K?OSO?、P?O?和鎵、釩、鈦、鈷等稀有微量元素。它是多種礦巖的混合物,一般含碳量較低,可稱作固液氣三害俱全的工業(yè)廢料,歷年的排放堆存已經(jīng)占用了大量的土地,由于受降水的影響,煤矸石山中富含的各種有害鹽類滲入到地下水和土壤,造成地下呈現(xiàn)高硬度、高鈉離子、高硫酸鹽和高礦化度,農(nóng)田鹽堿化,農(nóng)作物發(fā)育不良。另外大量矸石山堆積在一起易風(fēng)化、污染空氣,同時(shí)也容易發(fā)生自燃和地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)人類和社會(huì)環(huán)境造成較大危害。

煤矸石在墻體材料中的應(yīng)用必須考慮到它的含碳量、礦物組成、Al?O?含量和Al?O?/SiO?比值等參數(shù)。煤矸石自身所具有的理化性質(zhì)在一定程度上限制了它在墻體材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,總體來(lái)說煤矸石制品發(fā)展方向是高孔洞率、高摻渣量、高強(qiáng)度和高保溫性能。

煤矸石在墻體材料產(chǎn)業(yè)中的具體應(yīng)用包括煤矸石燒結(jié)墻體材料,如實(shí)心磚、空心磚、多孔磚、空心砌塊、裝飾磚、劈離磚和鋪路磚等;煤矸石非燒結(jié)墻體材料如多孔磚、砌塊和路磚。需要注意的是只有部分煤矸石能滿足生產(chǎn)非燒結(jié)墻體材料,在確定能否使用之前應(yīng)該對(duì)原料進(jìn)行試驗(yàn)研究。另外,煤矸石制作陶粒作為墻體材料的粗、細(xì)骨料,應(yīng)用性能較好。

冶煉渣




冶煉渣。我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量在世界上位居前列,尤其是京津冀地區(qū),更是占據(jù)了全國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的三分之一以上。然而在冶煉鋼鐵的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的高爐水淬渣和鋼渣,另外在鐵合金及有色金屬冶煉和精煉等過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的爐渣,他們的主要成分大多都是由CaO、FeO、MgOSiO?、P?O?、Fe?O?Al?O?等氧化物組成,也會(huì)含有一定比例的硫化物和少量金屬。冶煉渣在墻體材料行業(yè)應(yīng)用主要包括生產(chǎn)鋼渣水泥、礦渣水泥膠凝材料,也可用來(lái)制作鋼渣磚、小型空心廢渣砌塊等。

工業(yè)副產(chǎn)石膏




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工業(yè)副產(chǎn)石膏經(jīng)過適當(dāng)處理完全可以用來(lái)生產(chǎn)石膏基墻體材料,相信在不久的將來(lái)以工業(yè)副產(chǎn)石膏為原料制作的新型墻體材料會(huì)越來(lái)越多,并且越來(lái)越受歡迎。目前我國(guó)赤泥綜合利用率不到5%,大量的赤泥堆存無(wú)法有效利用是世界性難題。


工業(yè)副產(chǎn)石膏。工業(yè)副產(chǎn)石膏是指工業(yè)生產(chǎn)過程中因化學(xué)反應(yīng)生成的以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品或廢渣,主要包括脫硫石膏、磷石膏、氟石膏、鈦石膏、鹽石膏、檸檬酸石膏、味精石膏、銅石膏等,其中脫硫石膏和磷石膏的產(chǎn)生量約占全部工業(yè)副產(chǎn)石膏的85%。目前我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用率僅為38%左右,脫硫石膏綜合利用率約56%,磷石膏綜合利用率約20%;其他副產(chǎn)石膏約40%。工業(yè)副產(chǎn)石膏的大量堆存,既占用土地,又浪費(fèi)資源,含有的酸性及其他有害物質(zhì)容易對(duì)周邊環(huán)境造成污染,已經(jīng)成為制約我國(guó)燃煤機(jī)組煙氣脫硫和磷肥制造企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。工業(yè)副產(chǎn)石膏經(jīng)過適當(dāng)處理完全可以用來(lái)生產(chǎn)石膏基墻體材料,包括紙面石膏板、石膏纖維板、石膏空心條板、石膏木屑板、石膏砌塊、石膏磚等。近些年來(lái),建筑行業(yè)越來(lái)越了解到石膏制品所具有的綠色生態(tài)優(yōu)異性能,比如輕質(zhì)、耐火極限高、生產(chǎn)能耗低、可加工性好、施工方便、可吸收和釋放濕氣、提高居住環(huán)境的舒適度等。相信在不久的將來(lái)以工業(yè)副產(chǎn)石膏為原料制作的新型墻體材料會(huì)越來(lái)越多,并且越來(lái)越受歡迎。

赤泥




赤泥。赤泥是從鋁土礦拜耳法生產(chǎn)Al?O?的過程中排出的極細(xì)顆粒強(qiáng)堿性固體廢棄物,因FeO含量較多,外觀顏色與赤色泥土類似,故稱赤泥。鋁土礦是一種含水氧化鋁礦石的總稱,如一水軟鋁石、一水硬鋁石、三水鋁石。我國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量中,一水軟鋁石占到總儲(chǔ)量的98%。每生產(chǎn)1噸氧化鋁,伴隨產(chǎn)生赤泥0.81.5噸。目前我國(guó)赤泥綜合利用率不到5%,大量的赤泥堆存無(wú)法有效利用是世界性難題。以赤泥為主要原料可生產(chǎn)免蒸燒磚、陶瓷釉面磚和黑色顆粒裝飾磚等,還可用來(lái)生產(chǎn)具有良好隔聲隔熱防水等性能的清水磚,這類磚砌筑墻體時(shí)不用外裝飾。赤泥免燒磚完全可以替代普通黏土磚。另外赤泥可以制造輕質(zhì)隔墻板,制品各項(xiàng)性能指標(biāo)均能滿足居住要求。