利用钢渣及陶瓷废渣制备新型建材
第３１卷第ｌ期 ２０１０年３月 《陶瓷学报》 ＪｏＵＲＮＡＩ ＯＦ ＣＥＲ ＡＭＩＣＳ ＶＯ１．３１．Ｎｏ．１ Ｍａｔ．２０１０
文章编号：１０００－２２７８（２０１０）０１－－０１１５－－０３
利用钢渣及陶瓷废渣制备新型建材
梁健 唐奇 岑明炎
（景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，景德镇：３３３００１）
摘要 钢渣是目前排放量较大的一种典型工业废渣，我国有效利用率仅１０％，而陶瓷废渣的数量也越来越多，它们对环境造成了极 大的危害。通过在钢渣中添加适量的陶瓷废渣，采用单因素法制备了抗折强度大于１００ＭＰａ的新型建材。采用现代测试技术 ＸＲＤ、ＳＥＭ对新型建材样品进行了相组成分析及显微结构观察。同时分析了用钢渣和陶瓷废渣制作新型建材的可行性，展望了其
应用前景。 关键词钢渣，陶瓷废渣，抗折强度，显微结构 中图分类号：ＴＱ１７４．９文献标识码：Ａ
１前言
中国是钢铁生产大国，中国钢产量已经连续ｌ１
年稳居世界第一位，２００８年中国钢产量约为５．０亿
吨。钢渣是炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、
电炉渣等。钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产
量的提高年产量不断递增，钢铁厂在炼钢生产过程中
产生的钢渣量约为钢产量的１５％一２０％，如作为工业
废料全部排弃，占地面积非常大，为了减少废渣占地，
防止环境污染，近年来钢铁企业正努力探索钢渣的综
合利用途径，以求变废为宝。
目前，钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循
环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿
的原料和炼钢的返回料，钢渣的外循环还没有得到良
好的利用，主要用于建筑行业作为路渣材料使用。钢
渣的较理想外循环应用是建材行业的钢渣水泥上，但
由于钢渣的体积不稳定性，在实际应用中受到了较大
的制约。
近年来，我国的建筑陶瓷工业得到了迅猛发展，
随着产量的增加，陶瓷废料、特别是抛光砖废料的数
量越来越多，据统计：仅佛山陶瓷产区，各种抛光砖废
收稿日期：２００９－０９—０８ 通讯联系人：梁健 料的年产量已经超过３００万吨（陶瓷废料总量预计
６００万吨），全国抛光砖废料的年产量估计在５００万 吨左右（陶瓷废料总量预计１０００万吨）。如此大量的
陶瓷废料已经不能用简单的填埋方法来解决了，大量
堆积的陶瓷废料挤占土地，严重破坏生态环境，对水
资源和土壤等环境造成严重污染。
本课题主要研究钢材废渣及陶瓷工业废渣的综
合资源化利用问题，利用建筑陶瓷的生产工艺将两种
工业废渣予以资源化再利用生产新型建筑材料。
２实验
２．１实验原料
本实验以萍乡钢渣和本地陶瓷废渣为基础制定
配方，添加部分高岭土和钾长石调整其可塑性及烧成
温度。原料化学组成见表１。所有原料均经过球磨，过
２５０目筛，烘干备用。
２－２实验工艺流程
本实验主要采用干压成型，工艺流程如图ｌ。
２．３烧成样品的Ｘ一射线衍射分析
将上述实验工艺流程所烧成的样品研磨成粉末
样品，在Ｄ８ＡＤＶＡＮＣＥ型ｘ射线衍射仪（Ｃｕ靶Ｋａ，
１１６ 《陶瓷学报））２ｏｌ０年第１期
表１原料的化学组成（％）
Ｔａｂ．１ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ（％）
原料名称 ＳｉＯ２ ＣａＯ ＭｇＯ Ｒ Ｏ３ Ａ１２ Ｋ２ｏ Ｎａｇ） 其他
萍乡钢渣 １４ ４３ ９ １５ １９
陶瓷废渣 ７０ ０．５ ３．２ ０．２ １８．７ １．９ ３．５ ２
高岭土 ４６．０１ ０．１５ Ｏ．１４ １．５ｌ ３９．８４ １２．３５
钾长石 ６３．６７ ｌ｜３６ ３．２７ ０．８６ １９．２７ １ｌ＿５８
匝——匾 —＋［＝ 口 ｌ
Ｉ
臣巫］ …［垂重］…［二
图１工艺流程图 Ｆｉｇ．１ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ
图３样品的断面ＳＥＭ形貌图 Ｆｉｇ．３ ＳＥＭ ｐａｔｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ
＝１．５４１７８｝ｉ）上进行测试，采用连续扫描方式，其步
长为０．０２度，每步０．２秒，电流为３０ｍＡ，电压４０ＫＶ。
２ Ａ烧成样品的微观形貌分析
样品断面的ＳＥＭ形貌分析和ＥＤＳ能谱分析在
型号为ＪＳＭ一．６７００场发射扫描电镜上进行，加速电压
为０．５ ，３０ＫＶ。
３结果分析及讨论
３．１配方组成对样品性能的影响
采用单因素法考察配方组成对样品性能的影响，
其中钢渣的用量范围为３０，ｖ５０ｗｔ％，陶瓷废渣的用量 １４００ １２ｏ０ １Ｏｏ０ ８００ ６０ｏ ４００ ２ｏｏ ０ ５ １Ｏ ２ｏ ３Ｏ ４ｏ ５Ｏ ６０ ７Ｏ ８０ ２－＇Ｔｌｈｅｒａ－Ｓｏ．＇ａｌｅ 图２样品的ＸＲＤ图谱 Ｆｉｇ．２ ＸＲＤ ｐａｔｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ
０ ２ ４ ６ ８ １０
图４样品的ＥＤＳ能谱图
Ｆｉｇ．４ ＥＤＳ ｐａｔｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ
范围为３０ ４０ ｗｔ％，高岭土的用量范围为０－２０ ｗｔ
％，钾长石的用量范围为０一，２０ ｗｔ％。实验结果表明，
当钢渣用量为４０ ｗｔ％，陶瓷废渣用量为３０ｗｔ％，高
岭土用量为２０ ｗｔ％，钾长石用量为１０ ｗｔ％时，样品
性能最佳，成型性能良好，其抗折强度高达１３５Ｍｐａ。
由于钢渣和陶瓷废渣的可塑性极差，成型比较困
难，故需添加可塑性原料。本实验采用高岭土作为塑
化剂，并加入钾长石起助熔作用。实验表明，加入适量
的高岭土可显著提高制品的成型性能，加入适量的钾
长石可将制品的烧成温度降至１ １４０℃。
３．２样品的表征 从烧成后样品的ＸＲＤ图谱（如图２）可知，以钢 Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ 鳓 ∞ 如 加 ｍ （Ｓ Ｕ）ｕ一，
Ｉ 《陶瓷学报１２０１０年第１期 １１７
渣及陶瓷废渣为主要原料，添加适量高岭土和钾
长石制备的新型建筑材料中含有多种晶相，以透
辉石（ＣａＭｇ［Ｓｉ ｏＪ）和刚玉（Ａ１２０３）晶相为主。图３为
样品的断面ＳＥＭ形貌图。从样品断面图可以看出， 钢渣、陶瓷废渣已经与添加剂发生反应，玻璃相填充
于晶粒结合的空隙之间，增加了样品的强度。由图４
的ＥＤＳ能谱分析图可知，样品中Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａ１的含
量最高，其结果与ＸＲＤ图谱分析结果一致，表明样
品中主晶相为透辉石和刚玉，二者赋予样品较高的强
度（１３５Ｍｐａ）。
４结论
废钢渣中含有大量的有效成分氧化钙、二氧化硅
和氧化镁，是很好的陶瓷原料来源。本项目通过对废
钢渣性质的研究，加入陶瓷工业废渣共同生产新型材
料，通过提高陶瓷材料中氧化钙和氧化镁的含量，低
温陕速烧成生成透辉石主晶相，利用透辉石优异的耐
磨性、耐腐蚀性和抗冲击性能，提高制品抗折强度等
物理性指标，以达到废钢渣资源化利用的目的。本实 验得出以下结论。
（１）本实验以钢渣及陶瓷废渣为主要原料，添加
适量的高岭土和钾长石，可制备新型的建筑材料。
（２）实验表明，钢渣用量为４０ ｗｔ％，陶瓷废渣用
量为３０ｗｔ％，高岭土用量为２０ ｗｔ％，钾长石用量为
１０ ｗｔ％时，样品性能最佳，抗折强度高达１３５Ｍｐａ。
（３）ＸＲＤ图谱及ＥＤＳ能谱分析结果表明，样品
的主函缸为； 军确 刚玉，二者赋予样品较高的强度。
参考文献
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ＰＲＥＰＡＲＡＴＩｏＮ ｏＦ ＮＥＷ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＷＩＴＨ ＳＴＥＥＬ
ＳＬＡＧ ＡＮＤ ＣＥＲＡＭＩＣ ＲＥＳＩＤＵＥ
Ｌｉａｎｇ Ｊｉａｎ Ｔａｎｇ Ｏｉ Ｑｌｎ Ｍｉｎｇｙａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｎｎｇ，Ｊｉｎｇｄｅｚｈｅｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｎｇｄｅｚｈｅｎ ３３３００１）
Ａｂｓｔｒａｅｔ Ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｉｓ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｍａｓｓ－ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙｐｒｏｄｕｃｔ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｍａｋｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｔｈｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｉｓ ｏｎｌｙ １ ０％。ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｒｅｓｉｄｕｅ ｉｓ ａｌｓｏ ｏｎ ｔｈｅ ｒｉｓｅ．Ｂｏｔｈ ｏｆ ｔｈｅｍ ｄｏ ｇｒｅａｔ ｈａｒｎ１ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｂｙ ａｄｄｉｎｇ ａｎ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｒｅｓｉｄｕｅ ｔｏ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ，ｎｅｗ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ－ｆａｃｔｏｒ ｍｅｔｈｏｄｓ， ｗｈｏｓｅ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｌｇｔｈ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ １ ＯＯＭＰａ．Ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ＸＲＤ ａｎｄ ＳＥＭ． Ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｎｅｗ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ａｎｄ ｃｅｒａｍｉｃ ｒｅｓｉｄｕｅ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄ ｏｆ ｎｅｗ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ，ｃｅｒａｍｉｃ ｒｅｓｉｄｕｅ，ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｏｎ．Ｓｅｐ．８，２００９ Ｕａｎｇ Ｊｉ
ａｎ
技术-利用钢厂停产小高炉改建熔融钢渣协同处理尘泥、冶炼渣等固废危废新思路
技术|利用钢厂停产小高炉改建熔融钢渣协同处理尘泥、冶炼渣等固废危废新思路
一、钢铁工业尘泥、冶炼渣处理现状钢铁厂内部每天产生大量的含有容易循环富集的钾钠锌等有害元素的高炉布袋瓦斯灰、烧结机头灰和炼钢污泥等固废得不到处理，每天产出量更大的转炉钢渣因含有害元素磷，同样不便在烧结生产环节消纳利用。湖南建鑫公司研究开发了利用钢厂泰科钢铁等高温熔体协同处理尘泥、冶炼渣固废危废分离回收整体解决方案的两项专利技术，发表了《含锌瓦斯灰、除尘灰、污泥及冶金渣等固废协同处理整体解决方案探讨》、《利用钢厂高温熔融钢渣协同处理钢铁及有色化工尘泥、冶炼渣等固废危废新技术》两篇文章，引起了业内同行的关注。其中，熔融钢渣的液态下采用处理炉处理，如何实施是大家关心的问题，本文结合现有大钢厂拆小建大，将停产的小高炉改建成处理熔融钢渣与钢厂及有色化工固废危废的类似高炉进行钢渣固废处理生产，不失为一条新的路子。处理含铁含锌尘泥固废，国内有物理分选法、回转窑及转底炉法（固态）、国内引进的太钢OxyCup竖炉法（液态）和宝钢Corex、山东墨龙HIsmelt熔融还原法（液态）也能处理部分尘泥固废。其中，OxyCup竖炉法工艺---类似于一个直筒炉型的小高炉，借鉴了高炉炼铁的一些技术，将各种含铁废料做成含碳压块加入竖炉内，直接产出铁水和炉渣，并且在煤气除尘系统收集到含锌的烟灰或除尘泥。但不便大量循环利用的含磷有害元素的转炉钢渣的处理大多停留在传统热拨、热闷等冷态处理上，未见有新的钢渣固废处理技术出现。OxyCup竖炉法工艺实际上就是一个专门用来处理固废加废钢的半化铁半炼铁高炉工艺，在处理固废方面具有一定的合理性。太钢引进的德国帝森－克虏伯OxyCup竖炉法技术，是一项在现有成熟高炉炼铁技术上开发的专门用于处理太钢不锈钢生产产生的固废新工艺。生产工艺流程：产品：①、铁水，送炼钢。②、渣冲成水渣，磨成超细粉作水泥掺加料，或直接送水泥厂。③、含锌粗灰，送有色冶炼厂湿法浸出。二、一种利用钢厂高温熔融钢渣协同处理钢铁及有色化工尘泥、冶炼渣等固废危废新技术湖南建鑫公司与炼钢炼铁专家共同研究，创新地提出了一种新的利用钢厂高温熔融钢渣的类高炉含碳压块(球团)熔融钢渣还原挥发熔炼炉处理钢渣新工艺，还原挥发熔炼炉处理新工艺是以标准的炼铁高炉、OxyCup竖炉法及HIsmelt熔融还原法，结合高温熔融钢渣处理需要形成的技术集成，类高炉处理新工艺综合以上两法采用降低高度的短炉型熔炼炉体，上部变成炉料预热段吸收煤气热量，以消除块状带不透气，降低炉内压力，便于从处理炉侧面加入液态熔融钢渣；在用料和加料方面，以液态从侧面向炉内加入高温熔融钢渣，同时，采用OxyCup竖炉法，上部向炉内加入含碳含铁自还原压块(压球)、含铁块状物（如渣钢、废钢、含铁块矿等），以及焦炭、块煤、熔剂，下部采用标准的高炉炼铁的鼓风、鼓氧，喷入煤粉含铁粉料或废油燃烧，为钢渣处理炉提供热量；烟气系统采用HIsmelt法和有色行业烟化挥发法的喷入三次风高温煤气二次燃烧，加热高温煤气直接预热预还原含碳压块等含铁料，热料进入炉内，亦采用余热锅炉回收高温烟气热量蒸汽发电，高热值煤气除尘后供用户；通过使用低价的固体废料、煤矸石、高灰分动力块煤和半焦炭以及废钢，以克服偏高的燃料消耗的不足，获得低的综合生产成本。通过利用高温熔融钢渣温度高、数量大的优势，使用难还原难处理的低价特殊复杂矿（如镍铬红土矿、高铁铅锌矿等），进一步协同处理有色化工行业不易处理的含铁含有色金属尘泥、有色冶炼渣、废油（及油泥渣）等危险废物，城市生活垃圾焚烧后的废物(如垃圾焚烧飞灰等)固废危废，以求得更好的经济效益，实现钢铁、有色化工、煤矸石废渣等大量固废危废得到整体解决。由于熔融钢渣的高碱性和各种固体废料煤矸石废渣等物料的脉石大多高酸性，两者酸碱互补特点，因此，利用高温高碱度熔融钢渣协同处理钢铁有色化工固废危废，实际上也是一项不需要石灰白云石钙镁碱性熔剂，也可以不使用硅石等硅铝酸性熔剂、有铁钢渣变成易于利用的无铁水渣的一种完全不同的炼铁冶炼新工艺。1、熔融钢渣协同处理含铁固废危废原理作为转炉炼钢产生的大量高温熔融含铁钢渣，对炼钢专业来说，它就是炼钢的弃渣，通常，处理炼钢钢渣的许多三产公司都不是炼钢炼铁冶炼专业人员，因此，在转炉钢渣的热态处理研究上就产生了一个空白，传统上，转炉排出的高温熔融含铁钢渣都是采用渣罐外排拉走冷却后，由钢厂的附属单位进行破碎磁选加工处理。若要对含铁钢渣真正科学有效再深度进行研究处理，很显然，这就涉及到炼铁冶炼专业氧化物还原理论的范畴，是跨专业的，需要用炼铁冶炼的C还原等方法去处理，将钢渣降碱改质成为普通炉渣。在高温液态下，从源头就开始去解决钢厂钢渣处理问题，显然是最合理的。转炉熔融钢渣具有高温高钙高镁高氧化铁夹带铁珠的特点，在高温液态下在线进行处理是最好的时机，采用类似炼铁高炉冶炼的氧化物还原法原理进行处理，把钢渣的碱度降下来、把氧化铁还原出来，就可以分离回收其中的铁、磷，并使含铁难磨的高碱度钢渣变成易磨有利加工成水泥细粉的普通低碱度炉渣，其具体方法是：针对钢渣超高碱度特点，钢渣碱度在1.6～2.0是熔点粘度急剧升高区，钢渣中铁与渣分离显著变差，钢渣碱度在2.0以上，钢渣夹带铁珠非常严重，转炉出钢，渣中夹带金属铁一般在7～10%以上，这部分金属铁，只要加入含硅等酸性成分的含铁废料、高硅铁矿石，包括含硅铝成分高的焦炭、块煤以及煤矸石，或者硅石等，将熔渣碱度降低（例如1.1～1.3水平），渣的熔点和粘度大幅降低，金属铁就可以很容易地从渣中分离出来，另一方面，钢渣中还含有20%以上的氧化亚铁和三氧化二铁，在熔渣碱度降低，流动性大幅提高的同时，只要加入足够碳还原剂，就可以将铁和磷的氧化物还原，从而得到含磷铁水，铁磷得到回收，同样的，加入炉内处理的由钢厂内各种除尘灰、转炉污泥等制成的含碳含铁含锌压块，在处理炉内高温碳还原剂还原下，铁元素还原变成了铁水，钾钠锌等有害元素还原挥发去除，而高碱度钢渣改质降碱变成了类似高炉的普通炉渣，冲成水渣，成为易加工的水泥原料，磨成超细粉。除钢厂内部固废外，有色化工行业也有大量不易处理的含铁含锌铅铜锡等金属元素的固废，甚至危废，比如硫酸渣、铅渣、铜渣及锌浸出渣、各种含重金属电镀及酸洗污泥，以及垃圾焚烧飞灰等，这些粉状、泥状及块状固废、危废，如能利用转炉倒出的高温熔融钢渣这一载体，协同处理，将不仅能够回收其中的含铁元素，还能顺利回收这些固危废中的易挥发或不挥发的铅锌铜锡金银等有色金属，有效解除有色化工固废危废难处理之苦，回收到价值较高的有色金属，具有显著的环保和经济效益，是一个比水泥回转窑协同处理固废危废处理温度更高、处理更彻底、处理效果更好的固废危废处置的更优解决方案。不仅如此，在煤炭行业，还有大量的含碳煤矸石废渣，是低值的块煤，可以替代块煤。高炉炼铁不要的高硅高铝原燃料，正是钢渣处理炉降碱度所需要的酸性料。煤矸石除含碳外，其主要成分是SiO2和Al2O3酸性成分，既是燃料还原剂又是硅铝酸性熔剂，将“钢铁”+“有色化工”+“煤炭”三大行业固废结合起来，进行“三固废危废”协同处理，那将更能降低处理成本，取得更大的协同效果，做到既技术上可行，又能在经济上获得突出的效益，以达到节能减排经济环保、治理污染有益社会更优更全面的综合效果。“钢铁+有色化工+煤炭”“三固废危废”在高温下在线协同处理，正是本专利技术的出发点。“三行业”“三固废危废”包括：钢铁及有色化工尘泥、冶炼渣废渣以及煤矸石、废油、废油泥渣等工业固废、危废。基于此，根据熔融钢渣高钙高镁高氧化铁高温特点，结合有色化工行业大量含铁含有色金属废渣废料和煤炭行业大量含碳含高硅高铝煤矸石废渣的资源特点，本专利技术总的思路是：以炼铁的专业角度来解决炼钢产生的含铁钢渣处理问题，以炼铁的碳还原剂还原金属氧化物、碳燃烧加热提温、硅铝降碱度等炼铁冶炼方法来解决钢渣处理的技术问题，以熔融钢渣的高温液态熔池和以大带小来解决钢渣的高温还原和快速处理问题，以回收钢铁及有色化工固废危废的铁和各种有色金属的价值和危废处理补偿机制、煤矸石固废二次资源利用进行协同处理（跨行业跨界）来解决整个处理工艺的经济效益问题。2、转炉熔融钢渣 “三固废”还原挥发协同处理工艺（熔融钢渣Mss含碳压块cob还原挥发工艺---MSSCOB工艺）⑴、主要工艺流程：压块制球：各种含铁或含有色化工固废危废、煤粉煤矸石等含碳燃料或物料、添加剂助剂等配料→混匀加工压块制球→“三固废”协同：高温熔融钢渣+含铁含铅锌铜锡等预处理物料压块(球团)+煤矸石煤块等+酸性熔剂料→还原挥发熔炼炉处理：高温还原挥发炉高温协同处理→得到产品：铁水或铁块、有色金属富集物、铅锌铟等有色金属烟灰和高温熔渣(高温熔渣制成水渣磨成超细粉、或回用至转炉、或制矿棉及微晶玻璃等材料)四种产品→再加工、分离、精炼及后续产业化。⑵、“三固废”协同处理的固废、危废：①、含铁、锌铅类、含铜锡类：钢铁厂固废：钢渣、炼钢污泥、炼钢炼铁除尘灰及污泥、脱硫脱磷渣、氧化铁皮、铁粉；有色化工固危废：铅渣锌渣类、高铁铜渣锡渣类、氰化提金提银尾渣等有色冶炼渣、湿法浸出渣、除尘灰、电镀酸洗污泥类、赤泥、选后尾矿，硫酸渣、化工污泥沉渣，垃圾焚烧飞灰；高硅铁矿、高铁铅锌矿或红土镍矿含镍铬铁矿粉等难选难处理复合矿，分类处理。②、含碳还原剂、燃料类：焦炭、块煤、煤矸石、含碳除尘灰及污泥、废油及油泥渣、废弃含碳可燃有机物料以及需处理的各类可燃物料。③、酸性熔剂料：硅石、河沙、废玻璃及高硅高铝物料，用于调降碱度。⑶、“三固废”协同处理得到的产品：①、铁水→→中低磷铁水，或脱磷供炼钢，或铸成铁块的高磷生铁块(磷铁合金)，或镍铬生铁块、含铜生铁块等；②、有色金属富集物等副产物→→含金银铜等混合金属富集物、含有色金属粗铅等，精炼分离；③、含铅锌铟等有色金属烟灰→→含铅锌铟镉等有色金属元素的粉末烟灰收集、分离、提级后转入下工序加工→→外销有色冶炼厂湿法浸出等方法分离其中的有用金属（根据不同废料分类处理，得到不同类别产物）。④、高温熔渣→→①直接冲成水渣，磨成超细粉，作为水泥混凝土掺合料；②控制好吹炼进程，调整好熔渣成分，控制钢渣去磷后高温熔渣部分直接返回转炉，作为高温渣料替代部分石灰等熔剂料、其余部分空冷成炉渣再加工成水泥细粉、或直接冲成水渣再加工成水泥超细粉；③将熔渣酸度系数调整到矿棉适宜成分，高速吹成矿棉保温材料，或调质后浇筑成微晶玻璃。3、转炉钢渣高温熔池熔融还原挥发“三固废”协同处理工艺的优点：钢铁厂转炉钢渣，因碱度太高，以致熔点高、流动性差、渣铁分离差，渣中包裹了大量金属铁粒，钢渣的高钙高镁必须加高硅高铝酸性熔剂料将钢渣碱度降下来，以改善钢渣流动性，达到还原挥发处理时钢渣内各种反应和渣铁分离能够顺利进行。钢渣有用成分主要是铁，在熔融态单独只对钢渣进行高温熔融处理，价值不是很高，面对钢渣的铁资源、钙镁熔剂和高温“热”资源的浪费，与钢铁及有色化工等其它行业高价值固废危废协同处理，才是最佳方案。高温熔池熔融还原挥发是最有效、最快速和效果最好的有色金属固废危废处理方法，但有色冶炼厂专门为此单独建炉，有一些现实问题，能耗也相对高，难以获得经济效益。各有色厂主业差异很大，各种有色固废成分复杂，产生的点多、不集中，有色厂规模普遍不大、比较分散，单个点固废产出量偏小，给各个点单独建炉处理造成了一定限制，增加了不少难度。而钢铁企业的钢铁厂具有规模大、高温熔渣产出量大的特点，在固废的数量上是有色冶炼行业所不能比拟的，转炉每天产出的大量1600℃以上的高温熔融钢渣，是大部分有色冶炼厂所没有的一个天然的高温熔渣熔池载体，给处理这些有色固废、危废提供了一个绝佳的高温处理（实际上就是超级焚烧）平台。利用转炉倒出的大量的1600℃的高温熔融钢渣这个载体，在一个特别设计的处理炉内，做成一个特别类似半个炼铁高炉的高温熔炼处理炉内进行有色固废危废的熔融还原挥发处理，不失为一个好方法，起到了量大的高温熔融钢渣“以大带小”协同处理量小的有色固废危废、四两拨千斤的效果，其“熔融钢渣”+“有色固废”协同处理的综合效果远超目前普遍存在的钢铁行业的“冷态钢渣处理”和有色行业的“有色固废分散委托处理”的各自单独处理的效果。毫无疑问，在钢铁厂生产区现场采取转炉熔融钢渣高温液态下在线协同处理有色固废危废（包括钢厂自产和外部的各种含铁尘泥），分离回收了铁、磷资源和高价值的有色和稀贵金属。由于还原挥发炉处理钢渣与有色固废危废、廉价的煤矸石“三固废”协同
低噪耐磨钢渣微表处混合料绿色制备关键技术研发与应用
低噪耐磨钢渣微表处混合料绿色制备关键技术研发与应用
低噪耐磨钢渣微表处混合料绿色制备关键技术研发与应用是一个重要的研究课题，它旨在利用绿色技术，将钢渣废弃物转化为低噪耐磨的微表处混合料，实现资源的有效利用和环境保护。
在研发过程中，需要解决的关键技术问题包括：
1. 钢渣的破碎与细化：为了获得均匀的微表处混合料，需要对钢渣进行破碎和细化处理，使其粒径满足微表处的使用要求。同时，需要优化破碎工艺，提高破碎效率，降低能耗。
2. 钢渣的改性处理：钢渣的硬度较大，直接使用会影响微表处的性能。因此，需要对钢渣进行改性处理，提高其与沥青等材料的相容性。改性方法的选择和优化是关键。
3. 混合料的配合比设计：低噪耐磨的微表处混合料需要具备合理的配合比。需要开展大量试验，通过优化配合比设计，获得最佳的力学性能和耐磨性能。
4. 绿色制备技术的开发：为了实现绿色制备，需要开发低能耗、低污染的制备技术。例如，采用微波加热技术、化学改性技术等，提高制备效率，降低对环境的影响。 5. 制备工艺的优化：在制备过程中，需要对工艺进行优化，确保混合料的均匀性和稳定性。这涉及到混合料的搅拌、加热、冷却等环节的工艺参数优化。
6. 性能评价与检测：为了确保制备出的低噪耐磨钢渣微表处混合料的质量和性能符合要求，需要进行全面的性能评价与检测。这包括力学性能、耐磨性能、耐久性能等方面的检测。
7. 生产线的建设与改造：为了实现低噪耐磨钢渣微表处混合料的规模化生产，需要建设或改造生产线。这涉及到设备的选型、布局、自动化控制等方面的考虑。
8. 环境保护与资源利用：在研发与应用过程中，需要充分考虑环境保护和资源利用。对生产过程中产生的废弃物进行妥善处理，降低能耗和资源消耗，实现可持续发展。
通过以上关键技术的研发和应用，有望实现低噪耐磨钢渣微表处混合料的绿色制备，为资源循环利用和环境保护作出贡献。同时，这也将促进相关产业的发展，具有广阔的市场前景和社会经济效益。
建筑废弃物再生砖和砌块应用技术规程
建筑废弃物再生砖和砌块应用技术规程
一、前言
建筑废弃物是指建筑施工过程中产生的废弃物，包括砖、瓦、混凝土、木材等。随着城市化进程的加速，建筑废弃物逐渐成为城市垃圾的重要组成部分。为了解决建筑废弃物对环境造成的污染问题，推广可持续发展理念，建筑废弃物再生利用技术应运而生。
二、建筑废弃物再生砖和砌块概述
建筑废弃物再生砖和砌块是利用建筑废弃物制作而成的新型环保材料。它们具有重量轻、保温隔音性能好、防火性能好等特点，广泛应用于墙体、地面和室内装饰等领域。
三、应用技术规程
1. 原料处理
将建筑废弃物进行处理，去除其中的异物和粉尘，并进行分类。将混凝土碎片进行碾压，并加入适量的水泥和沙子进行搅拌；将砖头碎片进行清洗，并加入适量的水泥和沙子进行搅拌；将木材碎片进行研磨，并加入适量的胶水和填料进行搅拌。
2. 成型
将处理好的原料放入成型机中，按照一定比例进行混合，然后压制成型。建议采用液压压力机进行成型，以保证产品的质量和稳定性。
3. 烘干
将成型后的砖块或砌块放置在通风良好的场地中晾干，注意避免阳光直射和雨淋。晾干时间根据气候条件和产品厚度而定，一般需要3-5天时间。
4. 确认质量
经过烘干后的产品应该具有一定强度和韧性，可以进行质量确认。建议采用抽样检验方法，对每批次生产的产品进行抽样检测，确保产品符合相关标准要求。
5. 应用领域
建筑废弃物再生砖和砌块可以广泛应用于墙体、地面、室内装饰等领域。在墙体方面，可以用于新建住宅、商业建筑等；在地面方面，可以用于公共场所、家庭花园等；在室内装饰方面，可以用于墙面、地面、柜体等。
四、市场前景
建筑废弃物再生砖和砌块是一种环保型新型材料，具有广阔的市场前景。随着人们环保意识的提高，越来越多的人开始关注可持续发展问题。建筑废弃物再生利用技术正是一个非常好的解决方案。此外，建筑废弃物再生砖和砌块具有重量轻、保温隔音性能好、防火性能好等优点，可以满足不同领域的需求。
钢厂水渣的用途
钢厂水渣的用途
1. 建筑材料：
钢厂水渣可以用作建筑工业中的基本材料。它可以在高大建筑物和其他建筑工程中用作基础垫层和路面材料。此外，钢厂水渣还可以混合水泥，用于混凝土的制作，使其更加牢固。
2. 道路修建：
钢厂水渣由于具有优良的压实性和耐久性，所以可以用作道路建设中的基础材料。用钢厂水渣堆积道路，不仅可以节省时间和成本，而且可以降低环境污染。这种道路具有非常高的质量，可以承受重载车辆的压力，而且也非常平整耐用。
3. 石材替代：
钢厂水渣可以作为石材的替代品，用于建造某些工程和建筑。这是因为钢厂水渣具有石材所没有的优点，例如更好的压缩和撑持力，更好的吸震性和隔绝音效等。
4. 水泥生产：
钢厂水渣可以用于水泥生产中。这是因为钢厂水渣含有大量的硅酸盐和钙质，这些元素是水泥制作中的重要成分。利用钢厂水渣制作水泥，可以不仅降低生产成本，还能提高水泥的强度和可塑性。
5. 环境治理：
由于钢厂水渣含有许多重金属和有害物质，所以它在环境治理中也起着重要的作用。将水渣与其他材料混合压制，制成砖块和板材，可以用于填埋场和垃圾处理场的建设。这不仅可以减轻环境污染的压力，还可以在一定程度上缓解土地资源的紧缺。
总之，钢厂水渣虽然是工业废弃物，但是在各个领域都有其重要的用途。利用钢厂水渣可以实现资源的回收与再利用，同时也可以降低环境污染的影响。
钢渣矿渣水泥性能的研究
囵 …
钢渣矿渣水泥性能的研究
付诚’李伏琦’陈雪
（１．湖南新轩新型建材有限公司，湖南湘潭４１１１００；２．青岛海洋腐蚀研究所，山东青岛２６６０７５） 摘要：以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料，并掺入少量激发剂，成功制备了高强、高钢 渣掺量的钢渣水泥。探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣水泥性能的影响。并通过ＳＥＭ、 ＸＲＤ分析了激发剂对钢渣水泥水化产物及水泥石微观结构的影响。结果表明：激发剂显著提高了 钢（矿）渣的活性，从而大幅度提高了钢渣水泥的早期性能。掺加激发剂后，钢渣水泥３ｄ抗压强 度可增加１１９．７％，激发剂对水泥水化产物的种类影响不大。与硅酸盐水泥相比，钢渣水泥浆体中 Ｃ—Ｓ—Ｈ凝胶和ＡＦｔ晶体含量明显增多，Ｃａ（ＯＨ）２晶体含量显著降低。 关键词：钢渣水泥激发剂 钢渣水化产物 中图分类号：ＴＱ１７２．７８＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００８－７８１ ８（２０１ ２）０７—００２２－０６
Ｆａｃｔｏｒｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｓｔｅｅｌ Ｓｌａｇ Ｃｅｍｅｎｔ
ＦＵ Ｃｈｅｎｇ’，ＬＩ Ｆｕ－ｑｉ’，ＣＨＥＮ Ｘｕｅ
（１．Ｈｕｎａｎ Ｘｉｎｘｕａｎ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｘｉａｎｇｔａｎ ４１ １ １００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｑｉｎｇｄａｏ Ｍａｒｉｎｅ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ａｄｄｉｎｇ ｓｍａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｃｔｉｖａｔｏｒ ｔｏ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ・－ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ－・ｃｌｉｎｋｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｈｉｇｈ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓ￣ｅｎｇｔｈ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｃｅｍｅｎｔ ｗａｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｏｒｓ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃｌｉｎｋｅｒ ａｎｄ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｃｅｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｈａｒｄｅｎ ｐａｓｔｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ＳＥＭ ａｎｄ ＸＲＤ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｗａｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｃｅｍｅｎｔ ｗａｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅ ３ｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １ １９．７％ｂｙ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｏｒ，Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｅｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｓｌｉｇｈｔｌｙ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｃ・－Ｓ－－Ｈ ｇｅｌ ａｎｄ Ａｆｔ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｉｓ ａｐｐａｒｅｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｐｏｒｔｌａｎｄ ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｃａ（ＯＨ）２ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｉｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｃｅｍｅｎｔ；ａｃｔｉｖａｔｏｒ；ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ；ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅｓ
工业固体废物综合利用先进适用技术目录
工业固体废物综合利用先进适用技术目录
（征求意见稿）
工业和信息化部
二〇一三年一月
工业固体废物综合利用先进适用技术目录
28 一、尾矿、赤泥综合利用技术（6项）
编号 技术名称 技术简介 技术经济指标 技术应用情况及推广前景
1 尾矿渣制备高性能微晶玻璃技术 该技术以富含SiO2的铁尾矿、钢渣、铬渣、钛尾矿等矿渣为主要原料，通过合理的组分设计，经熔铸成形、核化、晶化等热处理工艺制备高性能微晶玻璃。在其制备过程中还可同时消纳大量的粉煤灰、民用垃圾焚烧底灰、废玻璃等其他工业或民用废弃物。关键技术包括一次结晶连续生产技术、尾矿微晶玻璃制品大规模生产成套装备技术、离心铸造法生产微晶玻璃管材成型自动控制技术等。 该技术年处理铁尾矿、钢渣、铬渣、钛尾矿和粉煤灰3.5万吨。产品主要指标为：微晶玻璃管材：弯曲强度≥97%；压缩强度≥1200Mpa；耐碱度（20%NaOH）≥97%；耐酸度（1.84g/cm3）≥98%；莫氏硬度9级；体积密度2.9-3.2g/cm3；磨耗量≤0.04g/cm2 使用温度200-700℃；抗弯强度≥180
/Mpa；显微硬度9Gpa。总投资2.3亿元，其中设备投资1亿元，运行费用6000万元/年，设备寿命10年，经济效益15000万元/年，投资回报年限4年。 该技术已在包头市推广应用，突破了以尾矿、钢渣和粉煤灰为主要原料制备高性能微晶玻璃制品的若干关键技术，而且微晶玻璃管材代替耐磨合金管成本可降低50%，使用寿命可提高3-4倍。以微晶玻璃代替合金钢、铸石和陶瓷内衬管道的应用是一种发展趋势，具有推广意义。
2 粘土矿物尾矿高效综合利用技术 该技术以粘土矿物尾矿崩解技术为先导，采用高效解离分散机和新型分散药剂，优化粘土矿物尾矿的解离、分散工艺条件，研究粘土矿物尾矿减量化工艺技术及其共伴生矿物的分离和提纯技术，优化分离提纯工艺条件；目前正以高岭土尾矿为产业化对象，改进尾矿减量化工艺流程，优化并实施高岭土尾矿高效综合利用生产技术，并研究膨润土、凹凸棒石等粘土矿物的综合利用技术。 该技术年处理高岭土尾矿5万吨，生产线每小时可处理15吨尾矿，年产高岭土1.2万吨，硫铁矿0.8万吨，石英砂3万吨，建筑砌块15万立方米。总投资3840万元，其中设备投资1260万元，运行费用853万元/年，设备寿命20年，经济效益1461万元/年，投资回收年限3年。 该技术2010年8月投入运行，已建成一条尾矿处理能力5万吨/年，建筑砌块生产能力30万立方米/年的高效综合利用示范生产线，可回收24%的中低档高岭土，16%的多金属硫化矿和60%的石英砂。产品广泛应用于建筑、建材、冶金、环保等领域。可以推广应用到国内其它粘土矿物企业或行业中。
工业固废处理方式及在新型绿色建材中的应用途径
工业固废处理方式及在新型绿色建材中的应用途径
摘要：随着我国工业化水平不断提高，伴随而来的工业固废弃物处理问题也越来越严重。相关部门为了响应绿色环保的号召，鼓励企业将工业固体废弃物当做建筑材料应用在建筑事业当中，一旦在实际施工中应用此原料，不仅生态环境可以有所改善，同时还可以有效降低建筑成本，不管对环境还是对人类，都能达到互惠互利的作用。
关键词：工业固废处理方式；新型绿色建材；应用；途径；
在建筑事业中，建筑材料的需求量伴随着我国持续发展的经济以及建设步伐的加快而越来越多，但是与此相同步的同样还体现在资源的浪费量上，严重破环了环境以及生态的平衡。与科学发展观的要求相顺应的是要想促进环境实现平衡、能源有效节约以及环境得到很好保护，那么必须将循环、环保且低碳的新型绿色建材发展起来，不仅对建筑物的使用功能可以起到改善作用，同样对国家产业政策的需要也可在一定程度上进行满足，在原则上坚持做到市场引导、因地制宜以及综合利废，将有助于我国绿色循环经济的发展。
1工业固体废弃物在建筑材料中的应用重要性
首先，对固体废弃物环境污染问题得以缓解。，固体废弃物在工业生产中主要有赤泥、钢渣以及炉渣等废弃物，而建筑材料上使用以上原材料可以有效减少对环境的污染问题。其次，对资源短缺问题同样可以有效缓解，资源短缺现象随着建筑企业的持续发展而较为常见的出现在施工当中，那么对施工的可靠性以及效益性便造成严重影响，但是在施工中应用固体废弃物可对此类问题进行有效的缓解，将工程材料的应用成本进行有效的降低，进一步对工作效率进行提升。最后，有助于提升在建筑材料中使用的稳定性，众所周知工业固体废弃物的分布较为广泛，产量也较大，同时种类也较为丰富，因此在建筑材料中应用工业固体废弃物便可对材料的稳定性进行有效提升，材料短缺的现象也就得到了较大的缓解，与此同时，较多的化学成分同样存在于废弃物中，且与建筑的原材料较为相似，那么灵活性的优势便存在其中，在实际应用上可以满足发展需求，提升建筑施工的成效。因此，在建筑施工中应用工业固体废弃物的重要性不可忽视，施工企业同时也可将其作为建筑材料，利用科学的方式进行使用，进一步对施工的经济效益进行提升，降低施工成本，循环利用资源。
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣是冶金工业中产生的一种有害废弃物，其组成质量大都在Fe含量较高，具有可回收利用价值的特性。然而，在许多的现实中，大量的钢渣仍然浪费在环境中，这对环境和资源造成了巨大的威胁，也使得钢渣的循环利用显得尤为重要。
钢渣处理技术的发展，主要包括钢渣净化、再生、再利用等，这些技术均可以有效地减少钢渣的排放，改善环境质量。
钢渣净化技术是指在钢渣净化工艺过程中，将粉尘、油污和有机物等污染物去除掉，以达到钢渣的环境净化。其主要技术有湿法净化、干法净化、真空净化、离心分离净化等。
钢渣再生技术是指将钢渣原材料加工成新的钢材，以满足市场需求。其主要技术有熔炼再生、烧结再生、电弧熔炼再生等。
钢渣再利用技术旨在利用钢渣的余热和余磁属性。其主要技术有热处理再利用、磁选再利用、轧制再利用等。
此外，钢渣还可以综合利用，如利用钢渣改性处理技术来制备新型建材材料，如钢渣砂浆、钢渣混凝土、钢渣水泥等；利用钢渣发电、加热、冶炼等；可以作为原料加工制备各种肥料，用于农业生产；还可以制备多种铁合金等。
综上所述，钢渣处理技术及综合利用途径，不仅可以减少钢渣的排放，改善环境质量，还可以将钢渣变为有价值的原料，实现其价值最大化。
利用钢渣及陶瓷废渣制备新型建材
第３１卷第ｌ期 ２０１０年３月 《陶瓷学报》 ＪｏＵＲＮＡＩ ＯＦ ＣＥＲ ＡＭＩＣＳ ＶＯ１．３１．Ｎｏ．１ Ｍａｔ．２０１０
文章编号：１０００－２２７８（２０１０）０１－－０１１５－－０３
利用钢渣及陶瓷废渣制备新型建材
梁健 唐奇 岑明炎
（景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，景德镇：３３３００１）
摘要 钢渣是目前排放量较大的一种典型工业废渣，我国有效利用率仅１０％，而陶瓷废渣的数量也越来越多，它们对环境造成了极 大的危害。通过在钢渣中添加适量的陶瓷废渣，采用单因素法制备了抗折强度大于１００ＭＰａ的新型建材。采用现代测试技术 ＸＲＤ、ＳＥＭ对新型建材样品进行了相组成分析及显微结构观察。同时分析了用钢渣和陶瓷废渣制作新型建材的可行性，展望了其
应用前景。 关键词钢渣，陶瓷废渣，抗折强度，显微结构 中图分类号：ＴＱ１７４．９文献标识码：Ａ
１前言
中国是钢铁生产大国，中国钢产量已经连续ｌ１
年稳居世界第一位，２００８年中国钢产量约为５．０亿
吨。钢渣是炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、
电炉渣等。钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产
量的提高年产量不断递增，钢铁厂在炼钢生产过程中
产生的钢渣量约为钢产量的１５％一２０％，如作为工业
废料全部排弃，占地面积非常大，为了减少废渣占地，
防止环境污染，近年来钢铁企业正努力探索钢渣的综
合利用途径，以求变废为宝。
目前，钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循
环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿
的原料和炼钢的返回料，钢渣的外循环还没有得到良
好的利用，主要用于建筑行业作为路渣材料使用。钢
渣的较理想外循环应用是建材行业的钢渣水泥上，但
由于钢渣的体积不稳定性，在实际应用中受到了较大
的制约。
近年来，我国的建筑陶瓷工业得到了迅猛发展，
随着产量的增加，陶瓷废料、特别是抛光砖废料的数
量越来越多，据统计：仅佛山陶瓷产区，各种抛光砖废
收稿日期：２００９－０９—０８ 通讯联系人：梁健 料的年产量已经超过３００万吨（陶瓷废料总量预计
新型节能环保材料在建筑中的应用研究
目程技术 新型节能环保材料在建筑中的应用研究 摘要 建筑材料工业是对天然资源和能 源资源，７ｉ４￣最为严重的行业之一，因此开发和 使用新型节能环保材料具有非常重要的意义。 建筑材料在生产过程中通过大量使用各种工业 废渣和废弃物来实现节约资源、降低能耗的要 求，迟到建筑在节能环保上的可持续发展。 一 关鲁睡词：建筑材料；节能环保；应用 １开发使用节能环保材料的意义 建筑材料是建筑业的物质基础。建材工业 又是对天然资源和能源资源消耗以及大气污染 最为严重的行业之一，是对不可再生资源依存 度非常高的行业。大郑分建筑材料的原料来自 不可再生的天然矿物原料，部分来自工业固体 废弃物 目前我国的建筑能耗已占全国能耗的 ２７．８％，随着现代化进程的加快，这个比例将 逐步上升， 此建筑节能工作就越显重要了。 开发和使用新型环保材料足实现建筑节能的重 要方式之。 就目前经济发展较快的重庆地区而言， 几年前真正的节能环保建筑还很少，多数人忍 受着夏季闷热、冬季湿冷的恶劣环境。近几 年，重庆制定＇ｒ一系列方案来实现建筑节能， 其中就有一条是促进可再生资源建筑规模化应 用，并编制 重庆市可再生能源建筑应用布局 规划》，推进可再生能源在重庆建筑中的规模 化应ｆｆ｛。另外为了实施建设“宜居重庆”，积 极推广绿色建材，施行绿色建材和产品认证制 度，粜ＤＨｇ￣，对建筑材料（产品）特别是对室内 装饰卡十料（产品）使用环节的监督管理，及时 发布倚合重庆本地实际的绿色建材和产品推广 闩录 表１重庆市２００７年墙体材料产量 总｜｜ １ ， ｔ ｆ ｈｉ』 ｝３块） ｊＩ Ｌ 、 Ｉ 】 妙 姐 ， ，髓｝块 坫体板 心＂ 转 心砖 村 髓ｆ块 ｝ｊ ㈦ｊ砬 ｌ ２６１４ ３０４ ３５３ ５０ １ ３９０９ ｌ ３６００（１ １０ｌ０４８ ３２８３ ｌ ７５７７９４ Ｊ 比 ７１ ｊ ３ ４ ｆ Ｊ＿Ｓ ７ ７ ７ ｆ Ｊ＿ ¨ｍ 例【 。ｊ 重庆地区承重型墙体材料以烧结页岩灰 心砖为丰，非承重型墙体材料以烧结页岩空心 砖、蒸 加气混凝土砌块和轻集料（陶粒）混 凝土小型空心砌块为主。新型墙材比例不足 ３０％，符合建筑节能要求的节能型墙材产量更 少，不能满足当前重庆市全面推进建筑节能的 产业需要。发展墙体自保温技术体系，进一步 张大军 重庆市 渡口区八桥镇政府 改善墙体材料性能，特别是积极发展节能的新 型墙体材料，不仅能极大地带动重庆地区墙材 产业技术进步和发展，同时也对促进重庆地区 墙材革新和产业结构调整具有重要作用。 ２１ｔｉ型节能环保材料在建筑中的应用现状 所谓新型建材的‘新’应体现出其节能、 环保、具有整 配套ｌ｝牛能、新颖等主要特点。 新型建筑材料是住传统建筑材料基础ｆ 产生的 新一代建筑材料，主要包括新型墙体材料、保 温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。 ３．１利用工业废渣或废弃物生产混凝土 （１）环保型混凝土 将各种矿渣、粉煤灰等作为粗、细集料 拌制混凝士。采用磨细钢渣掺合料可以取代部 分水泥应用存泵送混凝土中。它不仅对水泥适 应性好，还可改善泵送混凝土拌合物粘聚性、 减小摩擦力、降低泵压等，提高硬化混凝土的 密实性、强度和抗渗性、抗冻性、抗碳化性 及混凝土耐久性等。钢渣扮可等量取代ｌ０％～ ４Ｏ％的水泥作混凝土掺合料，配制成强度等级 为Ｃ４０～Ｃ７０的混凝土。此外，钢渣粉可以取代 部分水泥，与粉煤灰、水泥和粗集料钢渣形成 的混凝土，当配比选择适宜，完全可以替代常 规混凝土，用于建筑工程不仅可以降低工程造 价，在一定程度』－也缓解ｒ废弃物对环境的污 染。 （ ）再生混凝上 建筑垃圾大多为陶体废弃物，一般是 建设过程中或旧建筑物维修、拆除过程巾产生 的。据有关资料介绍，经对砖混结构、全现浇 结构和框架结构等建筑的施１：材料损托的ｌｌ儿 略统计，目前我国 每乃 ｍ２建筑的施１：过秤 中，仪建筑峻渣就会产生５００～６００ ｔ。若按此 删算，我 每年仪施丁建设所产 平ｆ１排出的缝 筑废渣就有４０００万吨。 （３）节能型湿凝Ｉ 环保型建筑材料的发展在于新材料的运 用，而新材料的运ＨＪ主要是对一些材料进行新 的技术处 ，提高 强度和抗毁坏度，以达到 作为建筑材料的要求。新材料的运用相发展， 扩充丁绿色建材的使片ｊ范围。 ３．２利ＪＴＩ 、ｌ 唆弃物做掺和料生产墙体保 温材料 （１）聚苯颗粒保温料浆外墙保蕊 将废弃的聚笨乙烯塑料（简称为ＥＰＳ）加 工破碎成为Ｏ．５－４ｍｍ的颗粒，作为轻集料水配 制保温砂浆。该拽术包含保温层、抗裂防护层 和抗渗保护ｌｆｉｉ层（或是面层防渗抗裂＝：合一砂 浆层）。其巾ｚ Ｌ胶粉聚苯颗粒保温材料及技 术在１９９８年就弛建设部列为国家级工法。这种 工法是１５１前仍被广泛认町的外墙保温技术。 ３．３生产颅拌砂浆 预拌砂浆可以全部使用人工机制砂石代替 天然砂 ，对产品品质没有任ｆＨＩ不良影响。人 ｊ：机制砂石就是将一些矿山开采下来的下脚料 或水泥厂尾矿废弃的 灰石以及建筑垃圾、煤 矸 、钢渣等ｊ二业崮体废弃物进行破碎筛分， 达到预拌砂浆生产所需的粒度要求。这样既可 以利唆，＿义可以减少环境破坏，完全符合我国 发展循环经济的理念。 ３新型建筑材料的发展趋势 新型环保型建筑材料是建材产品发展的必 然趋势。 ‘环保’ 仅只是考虑地球资源与环 境方面的因素，也要保证材料任生产与使用过 程中资源和能源的节省。环保型建筑材料的发 展应具有以下特征： （１）节约能源、降低能耗 与传统缱材牛ｆ］比，新型建材不仅要降低自 然资源的消耗和能牦，而且能使大量的工业废 弃物得到合理的开发 利用。新型建材不仅不 会埘人类的生 环境造成污染，而是有益于人 体的健康．有助于改善建筑功能。 （２ｊ减少一次污 积极刊州可循环使用的建筑材料可以减少 士＿；？＝圾掩埋的 力和节省自然资源建筑物到达使 用期限后，其材料应能自然降解或转换对自然 环境具有友好性符合可持续发展的原则。即节 肯资源和能源，不生产或不排放污染环境、破 坏生态的有害物质．减轻对地球和生态系统的 负荷， 观非冉ｑ二性资源的可循环使用。 （３）肘现“”料进行新的加工处理 环ｆ 型建筑材料的发展在于新材料的运 用，ｒｆ『ｉ新Ｍ料的运ＪＨ主要是对 材料进行新 的技术处理 提 强度和抗毁坏度，以达到 怍为建筑材料的要求。新材料的运用和发展， ｝ｆ。。充ｒ绿包缱 的使｝｛】范同。 ４结论 建筑节能Ｉ 衰节约能源，保护环 境，吱班町持续 腱战略的蘑要组成部分。能 源紧缺已经成为Ｊ’阻碍｝土会发展的一大问题， 建设节约型 会，止可持续发展道路事关社会 的长远发眨，建筑节能势 必行。展望２ １世 纪环保建筑材料发展，可以预测，研究开发满 足现代建筑￣）７７ｋ；：７，４７性能环保建筑材料今后相当 重要的１ 。 参考文献： ［７］姚光平，郝永池．关于环保建筑材料的使用 和可持续发展的探讨．煤炭工程．２ｏｏ８（１ １） ［２］刘庆忱．新型建筑材料的发展．山西建 筑．２－００８（２４）． ［５］庞志竞．环保建筑材料的应用现状及其发 展前案．建筑与工程．２－００６．（７）