淺談工業(yè)廢渣在復(fù)合水泥領(lǐng)域中的應(yīng)用

張祎

摘 要：水泥是生產(chǎn)中常用的建筑材料，水泥的質(zhì)量直接影響著基礎(chǔ)設(shè)施和人們居住環(huán)境的改善，在城市化進(jìn)程的發(fā)展下，對于復(fù)合水泥的用量也越來越大。工業(yè)廢渣是復(fù)合水泥制造的一種原材料，常見的有尾礦、煤矸石、粉煤灰、爐渣、冶煉廢渣等等，這為我國工業(yè)廢渣治理和重新利用提供了一條新途徑。該文主要針對工業(yè)廢渣在復(fù)合水泥中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢渣 復(fù)合水泥 應(yīng)用

中圖分類號：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（c）-0115-02

隨著我國第二產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中的比重加大，工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，經(jīng)濟(jì)也得到了跨越式發(fā)展。但是，隨之而來的問題便是環(huán)境和能源問題，電力、建筑、冶金、化工等行業(yè)在制造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也在大量消耗著能源，排放大量的工業(yè)廢渣。

1 工業(yè)廢渣的來源

工業(yè)企業(yè)排放的廢渣中，尾礦、煤矸石、粉煤灰、爐渣、冶煉廢渣所占的比重最多，另外還有鋼渣、煤渣等，這些廢渣本是清潔的地下能源，經(jīng)過工廠的加工利用后，由于治理成本高和技術(shù)受限等原因不作處理被直接排放，這些工業(yè)廢渣的排放不僅污染著生態(tài)環(huán)境，還嚴(yán)重影響著排放地的居民生產(chǎn)生活，給后期的環(huán)境治理工作帶來重大的困難，也給我國環(huán)保工作施加了沉重的負(fù)擔(dān)。目前，國外已經(jīng)有先進(jìn)技術(shù)將工業(yè)廢渣在實(shí)驗(yàn)配比之后，通過完備的處理將廢渣重新加工再應(yīng)用于復(fù)合水泥中，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢渣的重新利用，這也給我國的工業(yè)廢渣治理和重新利用提供了一條新途徑。

2 工業(yè)廢渣在復(fù)合水泥中的應(yīng)用

在建筑建設(shè)中，水泥是最基礎(chǔ)的材料，隨著人們生活水平的提高，對建筑建設(shè)的要求也相應(yīng)增高，這也導(dǎo)致了水泥的需求量逐年增大。但是，水泥的主要成分是石灰石、石膏等材料，其中石灰石是水泥中占比重最高的原料，石灰石是由地下開采的、不可再生的資源，需求量的增大，開采力度也逐年上升從而導(dǎo)致水泥原材料供應(yīng)銳減。另外，傳統(tǒng)水泥的生產(chǎn)要求水泥純度較高，重復(fù)利用率較低。在這種資源供應(yīng)和重復(fù)利用率低下的情況下，促使水泥的生產(chǎn)和利用早日轉(zhuǎn)型，復(fù)合水泥就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。復(fù)合水泥，也稱復(fù)合硅酸鹽水泥，主要由硅酸鹽水泥熟料、兩種及以上的混合材料和適量石膏混合而成，是在傳統(tǒng)水泥之后新的建筑材料。早期的復(fù)合水泥發(fā)展由于技術(shù)較低和生產(chǎn)成本問題并沒有得到推廣，但隨著水泥資源的不可再生性和資源存量逐年降低，國家和研究人員開始轉(zhuǎn)向復(fù)合水泥的研究中。由于復(fù)合水泥中的混合材料品種和摻入含量的靈活性高、復(fù)合水泥的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度高，使得復(fù)合水泥的實(shí)用性得到有效改善，學(xué)界對復(fù)合水泥的研究深度也不斷深入?，F(xiàn)代水泥在維護(hù)生態(tài)平衡以及環(huán)保工作上面表現(xiàn)出了良好的優(yōu)勢，且在工業(yè)廢渣的利用上有巨大的潛力，可以取得理想的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，推行工業(yè)廢渣，可以有效節(jié)約能耗與原材料，減少粉塵與有害氣體的排放，因此，工業(yè)廢渣在水泥行業(yè)中的應(yīng)用范圍也更加廣泛。實(shí)踐表明，復(fù)合水泥的制造還可以使用各類可燃廢料，可利用的可燃廢料種類很多，在目前情況下，適用于水泥工業(yè)作為燃料來利用的大致有以下幾種：廢汽車輪胎、廢潤滑油、紙張、塑料、稻殼、污泥、城市垃圾等。目前，世界各個(gè)國家都非常重視城市垃圾的利用，日本的大型水泥廠開始廣泛應(yīng)用城市垃圾取代傳統(tǒng)的煅燒熟料，為水泥工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持，在該種技術(shù)的完善下，水泥工業(yè)會在城市垃圾中發(fā)揮出越來越重要的作用。

復(fù)合水泥中的混合材料不是簡單地進(jìn)行混合，而是對復(fù)合水泥的原材料加工處理后再按一定的比例混合，最終生產(chǎn)出性能更佳、實(shí)用性更強(qiáng)的復(fù)合水泥。實(shí)驗(yàn)證明，不同細(xì)度和不同比例的混合材料對復(fù)合水泥的抗壓強(qiáng)度影響不同，只有將工業(yè)廢渣的細(xì)度混合比例進(jìn)行科學(xué)測試，才能使復(fù)合水泥的性能更佳。在相同時(shí)間下，對鋼渣和煤渣研磨細(xì)度進(jìn)行對比，鋼渣的研磨細(xì)度更高，表明鋼渣的易磨性更佳。對鋼渣和煤渣在相同比例下混合，再對二者的抗折和抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測試時(shí)，礦渣的細(xì)度對抗壓和抗折強(qiáng)度影響更大，并且25%的礦渣和煤渣比傳統(tǒng)的高純度水泥抗壓和抗折性能更強(qiáng)。另外，摻加煤灰粉、石灰石和沸石后，水泥的凝結(jié)時(shí)間更短、水泥的易和性更佳。對復(fù)合水泥添加一定比例的鈦鋼渣等金屬類廢渣還能提高水泥的抗酸性和抗凍性。以常見的硅酸鹽水泥為例，該種水泥是以Fe2O3、CaO3、Al2O3、SiO2等經(jīng)過合理配比，再經(jīng)過高溫煅燒后形成，并摻以其他材料復(fù)合而成。利用烙鐵廢渣即可滿足硅酸鹽水泥的制造，這種廢渣中含有制作水泥的必需成分，且鉻鐵廢渣中的天然礦石經(jīng)煅燒后活性增強(qiáng)，在水泥熟料煅燒較低溫度條件下提前分解，使各種礦物形成的共熔點(diǎn)降低。這種作用與鉻鐵廢渣中賦存的各種微量元素具有一定的關(guān)系，其成為水泥熟料礦物形成轉(zhuǎn)換的媒介，是效果極佳的礦化劑。截止到目前為止，鉻鐵廢渣已經(jīng)在硅酸鹽水泥的制造中得到了廣泛應(yīng)用。

由此可見，對科學(xué)的材質(zhì)、比例、細(xì)度進(jìn)行測試，結(jié)果表明只要對工業(yè)廢渣中的材料分類后進(jìn)行研磨、按固定比例混合，其性能比傳統(tǒng)的水泥強(qiáng)度和抗凍性更強(qiáng)，使用性能更佳。而目前我國的復(fù)合水泥生產(chǎn)鏈并沒有大規(guī)模生產(chǎn)，主要原因就是沒有完整統(tǒng)一的工業(yè)鏈對工業(yè)廢渣進(jìn)行收集和處理，工業(yè)廢渣再生產(chǎn)為復(fù)合水泥更需要資金和技術(shù)支持。為提高工業(yè)廢渣的利用率，完善復(fù)合水泥生產(chǎn)的工業(yè)鏈，首先要有政策扶持。在技術(shù)方面，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和人才；資金方面，由于復(fù)合水泥的生產(chǎn)需要系統(tǒng)、高級的設(shè)備，對此，政策方面可以通過低息借貸和低稅扶持，鼓勵復(fù)合水泥生產(chǎn)企業(yè)對工業(yè)廢渣的重新利用。另外，對于工業(yè)生產(chǎn)部門，必須加以引導(dǎo)，提高工業(yè)廢渣的重新利用意識，完善監(jiān)督和監(jiān)測制度，禁止工業(yè)廢渣隨地排放。

3 結(jié)語

工業(yè)廢渣的重新利用是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)的工程，對該項(xiàng)工程的整治需要從全局出發(fā)，以技術(shù)為突破口，通過政府和工企業(yè)的通力合作才能將工業(yè)廢渣變廢為寶、重新利用。通過工業(yè)廢渣的重新加工利用，我國的建筑業(yè)在能源方面的緊張度將會大幅降低，工業(yè)污染也會隨著緩解，我國的城鎮(zhèn)化進(jìn)程將會得到大幅提升。

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