固體廢棄物在水泥中的應(yīng)用

（安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院， 安徽 蕪湖 241000）

0 前言

近些年來(lái)，隨著我國(guó)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)受到了高度關(guān)注，但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)固體廢棄物，并且很難對(duì)其進(jìn)行全面處理，對(duì)此在水泥行業(yè)中，要將鋼渣、粉煤灰、赤泥等固體廢棄物作為摻合料應(yīng)用其中，確保工業(yè)生產(chǎn)得到可持續(xù)發(fā)展。

1 固體廢棄物的危害

第一，對(duì)土壤造成了嚴(yán)重污染。對(duì)于各種類(lèi)型植物來(lái)說(shuō)，土壤是其生存的前提條件，也是促使農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，使用富含瓦礫等垃圾肥料對(duì)促使土壤出現(xiàn)渣化現(xiàn)象，如果對(duì)廢棄物沒(méi)有進(jìn)行有效的處理就會(huì)導(dǎo)致土壤內(nèi)部出現(xiàn)風(fēng)化，使得其慢慢溶解到土壤中，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而大大減少土壤中微生物的數(shù)量，對(duì)土壤中腐蝕分解能力和土壤肥料能力進(jìn)行降低。對(duì)于糞便而言，含有疾病病菌或者寄生蟲(chóng)卵，能夠給農(nóng)業(yè)灌溉帶來(lái)很大方便，隨著各種類(lèi)型作物的不斷生長(zhǎng)病菌容易將寄生蟲(chóng)吸入到植株和果實(shí)中，這樣人們?cè)谑秤玫臅r(shí)候不對(duì)其進(jìn)行有效的處理，就能進(jìn)入到人們身體內(nèi)部，對(duì)人們的身體健康造成危害。

第二，嚴(yán)重污染了水體。在我國(guó)范圍內(nèi)，根據(jù)環(huán)保部門(mén)發(fā)布的數(shù)據(jù)，近些年來(lái)固體廢棄物對(duì)城市水體污染程度越來(lái)越嚴(yán)重，并且影響了整個(gè)生態(tài)環(huán)境，倘若不對(duì)固體廢棄物進(jìn)行有效的處理，而是直接將其倒入到河流中，就會(huì)對(duì)整個(gè)水體造成污染，進(jìn)而造成海洋湖泊中各種類(lèi)型的魚(yú)、水生植物等發(fā)生死亡，進(jìn)而對(duì)自來(lái)水的質(zhì)量造成影響。

第三，大氣受到了污染。有一部分固體廢棄物本身具有一定毒性，倘若長(zhǎng)時(shí)間的堆放，讓它們經(jīng)過(guò)風(fēng)吹、日曬以及雨淋不對(duì)其進(jìn)行有效處理，就會(huì)產(chǎn)生很多富含有毒廢氣或者粉塵，隨后飄到空氣中之后就會(huì)造成大氣污染，進(jìn)而對(duì)人們的身體健康造成危害。

2 固體廢棄物在水泥中的應(yīng)用

2.1 鋼渣在水泥中的應(yīng)用

從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，使用粉磨方式對(duì)鋼渣的活性進(jìn)行激發(fā)取得了一定的成就，也具有很大的發(fā)展空間，有少部分學(xué)者在對(duì)混凝土摻合材料的性質(zhì)進(jìn)行研究和分析，單獨(dú)使用粉磨鋼渣，但是鋼渣微粉的應(yīng)用性比較差，主要是鋼渣具有一定的水硬化，產(chǎn)生材料強(qiáng)度的速度較慢，水化反應(yīng)的時(shí)間較長(zhǎng)，并且鋼渣強(qiáng)度的影響因素較多，如：混凝土早期的強(qiáng)度較低。還有一部分學(xué)者針對(duì)不同的摻和數(shù)量和細(xì)度鋼渣微粉，對(duì) 50%水泥的活性指數(shù)和流動(dòng)性進(jìn)行對(duì)比和替代，根據(jù)研究表明隨著鋼渣細(xì)度的逐漸增加，流動(dòng)性也在逐漸提高。在激發(fā)鋼渣微粉活性時(shí)能夠知道堿激發(fā)要比酸性激發(fā)劑的效果要好些。此外還可以摻加20%-80%的混凝土，這樣就能大大提高混凝土早期抗壓強(qiáng)度。

2.2 粉煤灰在水泥中的應(yīng)用

在水泥中粉煤灰也是一個(gè)非常重要的方面，在煤炭燃燒后煙氣會(huì)出現(xiàn)細(xì)灰，也就是所說(shuō)的粉煤灰，這是電廠煤炭燃燒中排出來(lái)的固體廢棄物。與此同時(shí)由于我國(guó)電力行業(yè)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，促使粉煤灰排放量在逐年增加，且粉煤灰在排放后會(huì)陳勝大量揚(yáng)塵，從而嚴(yán)重污染大氣，對(duì)人們的身體健康造成危害。再次如果粉煤灰中有一部分碳沒(méi)有完全得到燃燒，可以替代粘土，能確保煅燒生料的時(shí)候消耗的能量大大降低，并且粉煤灰中哇含量越來(lái)越高，促使粘土替代率有所提升。其次有一部分學(xué)者利用XRD對(duì)NaOH，Na2SO4以及Na3PO4·12H2O等研究粉煤灰的活性效果，這樣就說(shuō)明這3種鈉鹽都能對(duì)粉煤灰活性進(jìn)行激發(fā)，NaOH可以對(duì)泥 3d進(jìn)行大大提升，28d抗壓強(qiáng)度為 6.8% 、7.7% ，Na2SO4能夠?qū)λ?3d抗壓強(qiáng)度大大提升，將其提升到18.2%，Na3PO4·12H2O將水泥的28 d抗壓強(qiáng)度提升到17.7%。通過(guò)XRD知道鈉鹽在不同程度上能夠促使水泥水化，對(duì)粉煤灰的潛在活性進(jìn)行激發(fā)。

2.3 赤泥在水泥中的應(yīng)用

在制鋁工業(yè)中，赤泥是生產(chǎn)氧化鋁中產(chǎn)生的固體廢棄物，按照氧化鋁生產(chǎn)方式的不同，可以將其分為燒結(jié)法赤泥和拜爾法赤泥，采用燒結(jié)法工藝進(jìn)行制作。首先氧化鋁主要是通過(guò)煅燒過(guò)程來(lái)生產(chǎn)的，其煅燒的主材料是鋁土礦和石灰石，將這兩者進(jìn)行混合，然后通過(guò)高溫煅燒、冷卻及熟料粉化等流程來(lái)生成氧化鋁。在氧化鋁的生產(chǎn)過(guò)程中，由于石灰石中含有大量的硅酸二鈣、水合氧化鐵、方解石等雜質(zhì)，在將這些雜質(zhì)進(jìn)行排放時(shí)主要采取的方式是以赤泥的形式來(lái)排放的。對(duì)于通過(guò)煅燒排放出來(lái)的赤泥，由于其中的硅酸二鈣含量很高，因此可以將其運(yùn)用于水泥的生產(chǎn)過(guò)程中，這樣不僅能夠在生產(chǎn)水泥的過(guò)程中節(jié)省大量的資源，同時(shí)還能起到減少污染物的排放量。而對(duì)于拜耳法赤泥，由于其組成成分以鋁硅酸鈉、氫氧化鈣等為主，這些物質(zhì)的膠凝性較差，并且與燒結(jié)法赤泥的組成成分有很大的不同，因此拜耳法赤泥不能作為生產(chǎn)水泥的材料，只能在某些領(lǐng)域使用其來(lái)代替粘土。為了能將赤泥的作用充分發(fā)揮出來(lái)，一些專(zhuān)家和學(xué)者對(duì)以赤泥為主要膠凝組分的全尾砂膠結(jié)充填材料進(jìn)行了充分的研究，研究表明這種材料的充填料試塊無(wú)論是在成本方面，還是在流動(dòng)性、保水性、強(qiáng)度等方面都要明顯由于水泥制備的充填料試塊。這是因?yàn)檫@種材料的充填料試塊在發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)生成了大量的AFt，這種水化作用生成的AFt使得了充填料試塊的特性得到了增強(qiáng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中固體廢棄物占據(jù)了大量土地資源，并且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，如果沒(méi)有對(duì)固體廢棄物進(jìn)行處理，就會(huì)對(duì)自然環(huán)境和城市衛(wèi)生造成影響，也會(huì)破壞土地污染和水質(zhì)穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)人們的身體健康造成威脅。因此作為相關(guān)人士一定要對(duì)其引起高度重視，將鋼渣、粉煤灰、赤泥等固體廢棄物作為摻合料在水泥熟料中的應(yīng)用，只有這樣才能降低固體廢棄物的危害，確保固體廢棄物得到科學(xué)合理的治理。

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