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论工业固体废弃物在建筑材料中的应用

点击数:   录入时间:2018-11-13 【打印此页】 【关闭
论工业固体废弃物在建筑材料中的应用
论工业固体废弃物在建筑材料中的应用

  摘要:本文分析了工业固体废弃物在建筑材料领域中应用的必要性和有利条件,阐述了目前国内建筑材料工业利用和消纳工业固体废弃物的情况及其应用前景。工业固体废弃物的建材化利用,可实现资源的重复使用,节能降耗,变废为宝,具有广大的潜力和经济效益。

  近几年我国的经济发展速度一直位于世界首位,我们用巨大的能源消耗和环境代价完成了GDP的成倍增长。其中一个突出的问题是在发展过程中产生了大量的固体废弃物,且固体废弃物量正日益增多,已经造成严重的环境污染,给经济、社会和环境带来巨大负担。如何处理好、综合利用好固体废弃物已刻不容缓,这也是可持续发展的必然要求。

  固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质,它的另一个定义是放错了时间和地点的资源3].固体废弃物按其来源可分为工业固体废物、矿业固体废物、城市垃圾、农业废物和放射性固体废物,而在我国绝大部分固体废弃物是工业固体废弃物。目前工业固体废弃物主要应用于建材方面,国内外实践证明,工业废弃物在建筑材料领域中的资源化、建材化应用具有十分广大的潜力和经济效益。

  本文主要总结工业固体废弃物在建筑材料中的应用及其发展。

  工业固体废弃物应用于建筑材料的必要性和条件。工业固体废弃物应用于建筑材料的必要性工业固体废弃物大量堆存,严重污染环境。

  在日常生产、生活中工业固体废弃物主要来源有:煤炭工业生产的煤矸石;冶金工业产生的高炉渣、钢渣和赤泥等;燃料电厂和城市集中供热系统产生的粉煤灰、炉渣;化学工业及其他工业产生的化学石膏、电石渣、碱渣等;开采金属矿石产生的废石和尾矿等。

  资源日益短缺,能源紧张。我国煤炭、石油、天然气等非可再生资源贮量有限,且作为主要能源,大部分已开采;土地沙漠化日趋严重,人均土地资源越来越少。

  不断增长的建筑材料需求。我国工业化、城镇化进程不断加快,大规模的基础建设需要大量的建筑材料,尤其是墙体材料,每年需求约亿块标准砖。

  工业固废弃物应用于建筑材料的有利条件工业固体材料广泛应用于建筑材料领域,它自身具有的特点:一是种类很多,产量很大,分布很广,常年均衡排放,可作为稳定的可利用资源加以利用;二是其物相组成较为稳定,化学成分与建筑材料原料相近,具有潜在的活性,适合作建筑材料的原料。

  总之,经过科学的方法和途径,大部分工业固体废弃物具备生产建筑材料的潜能,作为建筑材料的原材料可以节约成本,创造更高经济效益,变废为宝,实现有限资源的循环利用。

  我国工业固体废弃物在建筑材料中的应用状况工业固体废弃物的治理、综合利用日益受到世界各国的重视。在国外把工业固体废弃物建材资源化是解决废物利用的主要途径之一。在国内,将工业固体废物作为组分或替代组分加入到建筑材料原物系中形成新的材料.达到资源化的效果.一方面可满足绿色建材的属性要求.另一方面可达到固体废物的资源化目标.发挥“双赢”效益。下面介绍几种常见的工业固体废弃物在建筑材料领域的应用。

  煤矸石煤矸石是煤炭生产加工过程中产生的岩石统称。目前全国共有煤矸山1500余座,其贮存量总计约40亿吨,每年新增的煤矸石约有1亿吨~1.2亿吨,大部分只能做为工业固体废弃物堆积。我国煤矸石在建筑材料中的应用技术有一定发展,但总体上来说技术还相对落后,但其有广大的应用前景。

  目前煤矸石生产的产品主要有:煤矸石水泥、煤矸石烧结砖、煤矸石陶粒、煤矸石轻骨料、水泥混合材煤矸石砌块等。此外,我国的高速公路和铁路的快速发展,将煤矸石用作筑路材料具有广大的前景。

  粉煤灰粉煤灰是燃煤电厂排放的工业废渣。我国粉煤灰的存量惊人,填埋在地下的粉煤灰已达5O亿吨,但可直接利用的干粉比例不 .我国粉煤灰最早用于生产建筑材料,利用率保持在25%左右。其主要产品有:

  粉煤灰烧结砖、蒸养砖、免烧砖和烧结砌块、粉煤灰烧结陶粒、粉煤灰加气混凝土等,此外粉煤灰还用作水泥生产的原料和混合材。

  冶金渣主要是指冶炼生铁、炼钢以及其他冶金工业生产过程中排放的固体废弃物,如矿渣、钢渣、铁合金渣和赤泥等。其具有种类繁多、数量大、性质千差万别、环境污染大等特点。冶金渣是以硅酸盐、铝酸盐为主要成分的材料,具有一定的活性。在建材工业中,冶金渣有着广泛应用。高活性的矿渣可用来生产无熟料水泥;作为生产砖、砌块的原材料;品质好、安全性好的重渣可代替碎石用作骨料和筑材,广泛应用于公路、桥梁和工业民用建筑中。

  化学石膏是指化学工业或其他工业生产过程中的以硫酸钙为主要成分的工业废渣。由于化学石膏的化学成分与天然石膏相似,因此替代天然石膏生产石膏制品和用于水泥等工业。例如,由气硬性的石膏系列工业废渣如磷石膏、氟石膏、盐田石膏、环保石膏等,经过改性后,可全部代替石膏,可作为缓凝剂。

  尾矿是指金属或非金属矿山开采出的矿石,经选矿厂选出有价值的精矿后排放的“废渣”,同时又是潜在的二次资源。铜铅锌尾矿、金尾矿、铁矿尾矿等用于生产水泥;尾矿在生产墙体材料中的产品主要有蒸养砖、烧结砖、免蒸砖等;此外,尾矿还可用来生产新型玻璃、陶瓷釉料等。

  电石渣是生产乙炔气和聚乙烯等大量排出的工业废弃物,其主要化学成分为Ca(OH)2 。目前电石渣主要可用来生产水泥、碳化砖、粉煤灰砖等。

  结语:综上所述,工业固体废弃物在建筑材料中的应用,改善了传统建材工业的高消耗状况,节约了资源。同时由于大量使用建材而消耗大量工业固体废弃物,变废为宝,具有明显的社会、经济效益。今后的一段时间内,建筑材料领域对于固体废弃物利用的深度和广度都将会有大幅度的提高,必将形成产业的一个重要部分和分支。只是在于目前工业固体废弃物的综合利用方面在范围上、技术上和形式上还有待于进一步扩展,相关政策、法律法规亟待完善。