新聞資訊

廢棄資源在水泥與水泥制品中的綜合利用

創(chuàng)建時(shí)間：2025-03-28 16:51

工業(yè)固體廢棄物在中國(guó)水泥與水泥制品行業(yè)中的綜合應(yīng)用主要有兩方面

。一是某些廢棄物含有SiO2或其他有用組分，可以利用這些廢棄物代替相應(yīng)的原料來(lái)燒制熟料

；二是作輔助性膠凝材料或混合材部分代替熟料來(lái)配制水泥

，制備水泥混凝土制品

，間接地節(jié)約資源和能源

、減少污染

。

（一）工業(yè)固體廢棄物作水泥工業(yè)的替代原料

水泥熟料的主要成分有CaO

、SiO2、Al2O3

、Fe2O3等，含有這些成分的廢棄物就可以部分地代替原材料

。例如，如圖1所示

，污水處理廠污泥灰（WPSA）

、下水道污泥灰（PSSA）等含有較多SiO2的廢棄物就可以代替硅質(zhì)原料

，含有較多Al2O3的工業(yè)廢水污泥灰（IWSA）可以作為鋁質(zhì)原料

。

根據(jù)中國(guó)工業(yè)實(shí)際，替代原料主要有煉鐵工業(yè)的渣滓

、煉鋁工業(yè)的赤泥

、陶瓷及粘土工業(yè)的邊角料

、污水處理工業(yè)的濾泥

、垃圾焚燒工業(yè)的焚燒灰和石灰工業(yè)的廢料等

。這些廢棄物的再利用不但回收了寶貴的Al2O3

、 Fe2O3

，還降低了SO2

、NOx等有害氣體的排放。

實(shí)踐表明

，可替代原料的應(yīng)用有以下五個(gè)注意事項(xiàng)：一是要根據(jù)中國(guó)工業(yè)實(shí)際、行業(yè)規(guī)范和國(guó)家法律適當(dāng)選擇廢棄物作為可替代原料

；二是配制生料時(shí)，常因被替代組分的不足而需要補(bǔ)充

，即可替代原料一般只能部分地代替原材料

；三是對(duì)熟料燒制過(guò)程要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

，確保不會(huì)影響熟料質(zhì)量和不產(chǎn)生額外的環(huán)境污染

；四是對(duì)服役過(guò)程進(jìn)行跟蹤監(jiān)控

，確保使用過(guò)程安全

。此外，在工藝上

，還需注意作為代用原料的廢棄物由于化學(xué)成分不穩(wěn)定，離散性大

。如何得到成分均勻、質(zhì)量穩(wěn)定的入窯生料是整個(gè)工序的關(guān)鍵

，所以應(yīng)加強(qiáng)原料的預(yù)均化和生料的均化

，使廢棄物成分波動(dòng)在允許的范圍內(nèi)

。在上述工業(yè)廢棄物的資源化利用方面

，應(yīng)用企業(yè)都結(jié)合本地現(xiàn)有條件進(jìn)行利用生產(chǎn)

。
（二）工業(yè)固體廢棄物作混合材

通常認(rèn)為

，水泥熟料的制造是非常昂貴的

，且不利于生態(tài)

。然而

，利用廢棄物作為混合材生產(chǎn)復(fù)合水泥不但減少了熟料的使用量

，而且還變廢為寶

。在中國(guó)，復(fù)合水泥已成為水泥行業(yè)消納廢棄物的龍頭

。根據(jù)2003年全國(guó)水泥產(chǎn)量和水泥熟料產(chǎn)量測(cè)算，混合材約占水泥產(chǎn)量的23.6%

，其中若80%為各類工業(yè)固體廢棄物

，則廢棄物用量超過(guò)1.6億噸

。加上生料中約4000萬(wàn)噸，共計(jì)約2億噸

。其中估計(jì)：利用礦渣約7000萬(wàn)噸，粉煤灰約600萬(wàn)噸

，煤矸石約400萬(wàn)噸，其他各類廢棄物約1.2億噸

。展望未來(lái)

，我們可以大膽地預(yù)言

，如果更多地使用復(fù)合水泥

，我們將不必增加波特蘭水泥的產(chǎn)量就可以滿足未來(lái)日益增長(zhǎng)的需求[2]

。

目前

，中國(guó)混合材應(yīng)用比較普遍的是粒化高爐礦渣和粉煤灰

。盡管制備混合材也要耗費(fèi)一定的能量，但制造復(fù)合水泥的能量消耗總量仍然小于波特蘭水泥的

。例如，粒化高爐礦渣的制備就要在運(yùn)輸

、干燥和粉磨過(guò)程中消耗額外的能量，但礦渣復(fù)合水泥的能量消耗總量仍比波特蘭水泥的低4％

。把這些廢棄物用著混合材不但節(jié)約了能源和資源

，還減少了溫室氣體的排放

。如摻有30％粉煤灰的復(fù)合水泥

，與相當(dāng)標(biāo)號(hào)的普通波特蘭水泥相比，制造過(guò)程CO2排放量減少了17％

。另外，復(fù)合水泥優(yōu)良而多樣的性能也為混凝土生產(chǎn)商根據(jù)用途而選擇水泥類型提供了方便

。如生產(chǎn)高強(qiáng)度行車路面磚

，雖然可選用42.5和52.5的波特蘭水泥，但選用同標(biāo)號(hào)的復(fù)合水泥不僅不影響耐磨性和最終強(qiáng)度

，還能改善產(chǎn)品的形態(tài)穩(wěn)定性

。因此，將廢棄物運(yùn)用于制備復(fù)合水泥絕對(duì)稱得上是中國(guó)廢物綜合利用的典范

。

雖然中國(guó)在上述廢棄物的綜合利用方面已經(jīng)取得了相當(dāng)顯著的成果

，但仍然存在著如下三個(gè)問(wèn)題[3 _ 5]：一是摻入的量多半在35％以下且強(qiáng)度不高，甚至低于32.5MPa

；二是為了提高早期強(qiáng)度，往往加入過(guò)多的活化劑

，通常多達(dá)3－7％，大大超過(guò)了1％的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

；三是水泥廠并沒(méi)有考慮材料硬度的差別

，往往將混合材和熟料一起粉磨

，這一方面又增加了無(wú)謂的能源浪費(fèi)

。

（三）工業(yè)固體廢棄物在水泥混凝土制品中的應(yīng)用

利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥混凝土制品也是中國(guó)廢棄物資源化的另一條主要途徑。中國(guó)已經(jīng)成功地利用粉煤灰

、礦渣、建筑拉圾

、自燃煤矸石等工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)普通混凝土小砌塊

、輕骨料混凝土小砌塊和加氣混凝土砌塊。尤其是加氣混凝土砌塊

，不但質(zhì)輕，而且廢物利用量大

，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于墻體砌筑

。例如

，中國(guó)目前生產(chǎn)一立方密度為600kg/m3的加氣混凝土

，可利用粉煤灰420Kg

。另外

，值得注意的是在中國(guó)除了適用作水泥混合材和混凝土活性摻合料的工業(yè)固體廢棄物外，還剩有大量低活性和非活性的廢棄物[6]

。為了促進(jìn)粉煤灰的進(jìn)一步利用，中國(guó)于2000年實(shí)施了《粉煤灰小型空心砌塊》（JC-862-2000）

，這使得粉煤灰小型空心砌塊正式成為除普通混凝土小砌塊、輕骨料混凝土小砌塊和加氣混凝土砌塊外的一個(gè)新品種

，大力促進(jìn)了這部分粉煤灰的綜合利用

。

利用工業(yè)固體廢棄物作礦物磨細(xì)摻合料與硅酸鹽水泥復(fù)合配制高性能混凝土

，在中國(guó)獲得了非常顯著的進(jìn)步。利用礦物磨細(xì)摻合料來(lái)配制高性能混凝土有諸多優(yōu)點(diǎn)

，不但可以通過(guò)調(diào)整摻合料和水泥的比例直接生產(chǎn)出工程要求的混凝土，還能使摻合料充分發(fā)揮其水硬活性

，使混凝土具有高耐久性

、高工作性

、高強(qiáng)度等特性[7]

。以磨細(xì)高爐礦渣為例，將其磨細(xì)至350m2/Kg以上

，作為輔助性膠凝材料，等量替代水泥

，在混凝土拌合時(shí)直接加入混凝土中

，就可以改善新拌及硬化混凝土的性能。在中國(guó)

，用于生產(chǎn)制備高性能混凝土的磨細(xì)礦渣粉分為三個(gè)等級(jí)，其比表面積分別是350m2/Kg

、550m2/Kg和750m2/Kg

，以滿足生產(chǎn)不同標(biāo)號(hào)的混凝土

。目前

，磨細(xì)礦渣粉在中國(guó)作為水泥混凝土用礦物摻和料，已經(jīng)達(dá)到供不應(yīng)求的局面

。

目前，中國(guó)的礦物磨細(xì)摻合料主要有以下四類[8]：（1）有膠凝性的

。如粒化高爐礦渣

；（2）有火山灰性的

。如粉煤灰

，硅灰

；（3）同時(shí)具有膠凝性和火山灰性的。如高鈣粉煤灰

；（4）其他。如磨細(xì)的石灰石

，石英砂。在中國(guó)

，運(yùn)用得最廣泛的主要是?div id="m50uktp" class="box-center"> ；郀t礦渣和優(yōu)質(zhì)粉煤灰

。中國(guó)頒布了《高強(qiáng)高性能混凝土礦物外加劑》（GB/T18736-2002）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

，以規(guī)范磨細(xì)礦物摻和料在高強(qiáng)高性能混凝土中的應(yīng)用。

ꄴ前一個(gè)：無(wú)

ꄲ后一個(gè)：無(wú)

地址：上海市華夏東路3901弄118號(hào) 聯(lián)系人：趙先生手機(jī)：17701805201

ꁸ 回到頂部
17701805201
ꁗ QQ客服
微信二維碼

公司新聞

行業(yè)動(dòng)態(tài)

廢棄資源在水泥與水泥制品中的綜合利用