淺談工業廢渣在復合水泥領域中的應用

張祎

摘 要：水泥是生產中常用的建筑材料，水泥的質量直接影響著基礎設施和人們居住環境的改善，在城市化進程的發展下，對于復合水泥的用量也越來越大。工業廢渣是復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。該文主要針對工業廢渣在復合水泥中的應用進行分析。

關鍵詞：工業廢渣 復合水泥 應用

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

隨著我國第二產業在我國經濟產業中的比重加大，工業化進程不斷加快，經濟也得到了跨越式發展。但是，隨之而來的問題便是環境和能源問題，電力、建筑、冶金、化工等行業在制造經濟效益的同時也在大量消耗著能源，排放大量的工業廢渣。

1 工業廢渣的來源

工業企業排放的廢渣中，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，經過工廠的加工利用后，由于治理成本高和技術受限等原因不作處理被直接排放，這些工業廢渣的排放不僅污染著生態環境，還嚴重影響著排放地的居民生產生活，給后期的環境治理工作帶來重大的困難，也給我國環保工作施加了沉重的負擔。目前，國外已經有先進技術將工業廢渣在實驗配比之后，通過完備的處理將廢渣重新加工再應用于復合水泥中，實現了工業廢渣的重新利用，這也給我國的工業廢渣治理和重新利用提供了一條新途徑。

2 工業廢渣在復合水泥中的應用

在建筑建設中，水泥是最基礎的材料，隨著人們生活水平的提高，對建筑建設的要求也相應增高，這也導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致水泥原材料供應銳減。另外，傳統水泥的生產要求水泥純度較高，重復利用率較低。在這種資源供應和重復利用率低下的情況下，促使水泥的生產和利用早日轉型，復合水泥就是在這種情況下應運而生的。復合水泥，也稱復合硅酸鹽水泥，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，是在傳統水泥之后新的建筑材料。早期的復合水泥發展由于技術較低和生產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向復合水泥的研究中。由于復合水泥中的混合材料品種和摻入含量的靈活性高、復合水泥的抗壓強度和抗折強度高，使得復合水泥的實用性得到有效改善，學界對復合水泥的研究深度也不斷深入。現代水泥在維護生態平衡以及環保工作上面表現出了良好的優勢，且在工業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濟效益，推行工業廢渣，可以有效節約能耗與原材料，減少粉塵與有害氣體的排放，因此，工業廢渣在水泥行業中的應用范圍也更加廣泛。實踐表明，復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用城市垃圾取代傳統的煅燒熟料，為水泥工業的發展提供了技術支持，在該種技術的完善下，水泥工業會在城市垃圾中發揮出越來越重要的作用。

復合水泥中的混合材料不是簡單地進行混合，而是對復合水泥的原材料加工處理后再按一定的比例混合，最終生產出性能更佳、實用性更強的復合水泥。實驗證明，不同細度和不同比例的混合材料對復合水泥的抗壓強度影響不同，只有將工業廢渣的細度混合比例進行科學測試，才能使復合水泥的性能更佳。在相同時間下，對鋼渣和煤渣研磨細度進行對比，鋼渣的研磨細度更高，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度進行測試時，礦渣的細度對抗壓和抗折強度影響更大，并且25%的礦渣和煤渣比傳統的高純度水泥抗壓和抗折性能更強。另外，摻加煤灰粉、石灰石和沸石后，水泥的凝結時間更短、水泥的易和性更佳。對復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等經過合理配比，再經過高溫煅燒后形成，并摻以其他材料復合而成。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煅燒后活性增強，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系，其成為水泥熟料礦物形成轉換的媒介，是效果極佳的礦化劑。截止到目前為止，鉻鐵廢渣已經在硅酸鹽水泥的制造中得到了廣泛應用。

由此可見，對科學的材質、比例、細度進行測試，結果表明只要對工業廢渣中的材料分類后進行研磨、按固定比例混合，其性能比傳統的水泥強度和抗凍性更強，使用性能更佳。而目前我國的復合水泥生產鏈并沒有大規模生產，主要原因就是沒有完整統一的工業鏈對工業廢渣進行收集和處理，工業廢渣再生產為復合水泥更需要資金和技術支持。為提高工業廢渣的利用率，完善復合水泥生產的工業鏈，首先要有政策扶持。在技術方面，引進先進的技術和人才；資金方面，由于復合水泥的生產需要系統、高級的設備，對此，政策方面可以通過低息借貸和低稅扶持，鼓勵復合水泥生產企業對工業廢渣的重新利用。另外，對于工業生產部門，必須加以引導，提高工業廢渣的重新利用意識，完善監督和監測制度，禁止工業廢渣隨地排放。

3 結語

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

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