建筑材料行业销纳固体废弃物的潜力分析
2007-10-12
互联网
作者:赵霄龙 张仁瑜
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(2)矿渣
近年来,国际上采用先进粉磨技术将矿渣单独磨细至比表面积达400m2/kg以上,用此粉作水泥混合材可提高掺入比例达70%以上而不降低水泥强度。用此微粉作混凝土掺合料可等量取代20%~50%的水泥,能配制成高性能混凝土,起到节能降耗、降低成本、保护环境和提高矿渣利用附加值的作用。
在我国,利用矿渣的成功事例也有很多:青岛钢厂利用新上马的钢渣磁选线,把每年产生的50万吨钢渣全部变成了钢渣水泥、钢渣砖等建材产品;太原钢铁厂下属的东山水泥厂,利用矿渣生产的水泥每年达30万吨。太钢堆积半个多世纪、占地2平方公里、储量达1000万立方米的渣山不见了,曾经远近闻名的污染大户被国家环保总局命名为“环境教育基地”。
目前在我国,北京、上海、天津、浙江等地均建成矿渣微粉生产厂,但其产品远远不能满足建筑工程的需要,许多冶金企业和建筑施工单位都在筹建矿渣微粉或钢渣微粉生产厂,关键问题是选择何种粉磨设备能达到产量大、粉磨产品细度高、电耗低的效果。国外粉磨设备可以达到上述要求,但是价格昂贵,投资成本高,一般企业很难承受。
(3)淤泥
国外淤泥的加工工艺非常成熟,淤泥不仅可以用来铺路,还可以制成燃料、发电、发热等,全世界已有80多个国家的170多个城市拥有专门的淤泥开发利用机构,年利润高达60亿美元。
大多数淤泥化学成分及矿物组成与一般粘土(泥)、泥岩、粘土质岩相似。例如江河湖泊的淤泥其矿物成分一般是以高岭土为主,其次是石英、长石及铁质,有机含量较少,淤泥的颗粒大多数在80微米以下,含有一定量的粗屑垃圾及细砂。就淤泥的成分来看,它完全可以作为建筑材料的原材料。按目前的工艺技术,品质合格的淤泥至少可以应用在三种建材产品中:替代水泥企业生产的辅助原料,如页岩、砂岩、粘土等;用于开发人造轻集料(淤泥陶粒)及制品;用以取代粘土开发高档次的新型墙体材料。例如,在我国的江浙等地,淤泥不再是负担而是变成了资源,制砖企业用它来制造砖瓦。仅浙江的德清县就有禹轮砖瓦有限公司等6家规模较大的淤泥制砖企业。这6家企业2004年共利用淤泥超过240000立方米,淤泥制砖总量8356万块,节约土地176.61亩。近几年来,德清县已累计利用河道淤泥制砖近50万立方米。山东青岛四产新型建材有限公司研制开发了利用淤积海泥为原料生产超轻质陶粒的技术,所生产的超轻质陶粒规格为5~20毫米,堆积密度等级为300~700kg/m3,筒压强度为1~5MPa。该产品已用来生产轻骨料混凝土及轻质保温墙板。
(4)稻壳灰
稻壳灰作为一种很有利用价值的资源,世界各国都纷纷开展对它的综合利用。例如用稻壳灰来生产高纯度炭黑等。在建筑材料方面,日本将稻壳灰与水泥、树脂混匀,经快速模压制得砖块,具有防火、防水及隔热性能,重量轻,且不易碎裂。美国以65%磨细的稻壳灰与30%熟石灰、5%的氯化钙混合,使用时再与水泥、砂、水按一定比例拌和,即得到一种性能相对稳定的混凝土砂浆,固化后强度高,防水、防渗性能良好,用于仓库、地下室极为合适。稻壳煅烧成活性高的黑色炭粉后,与石灰化学反应便可生成黑色稻壳灰水泥。这一新型水泥在韩国业已上市。它具有防潮、不结块,使用时再配上抗老化性能良好的罩光剂,能赋予建筑物以柔和典雅的光泽。 印度是多雨水的国家,为避免屋顶渗漏,一科研所用稻壳灰对沥青改性,新材料可耐80℃高温,防水性能优异,有效使用寿命达20年以上,现已批量生产。巴西一公司依据稻壳灰熔点高、热传导率极低的特性,将其放入球磨机内研磨后,与耐火黏土、有机溶剂混合制造耐火砖取得成功,这种砖适用于易燃、易爆品仓库。
(5)煤矸石
国内外已经开发了利用煤矸石发电、制造农业微生物肥料、制造建筑砖等技术。在我国,1999年底,国有重点煤矿煤矸石电厂115座,总装机120万千瓦,年发电量达80亿千瓦时,创经济效益12亿元。由北京林业大学和潞安矿业集团等单位研制成功了煤矸石复合微生物肥料。我国煤矸石在建筑材料中的应用技术也有一定发展,例如利用煤矸石生产烧结砖等,但是煤矸石的掺量并不高,烧结砖的质量不稳定。
总的来说,我国在工业废渣利用技术及利用率方面与发达国家相比还有很大差距,这是摆在相关行业尤其是建筑材料行业的研究人员面前十分紧迫的艰巨任务。
概括起来,目前在我国,一些大学和研究机构一直在开展废弃物在建筑材料中的应用技术研究和推广工作,已经取得了很大进步。但是,还存在很多亟待解决的不足之处,主要表现在:
(1)这方面的工作多数属于低水平重复性研究,研究和应用工作缺乏统一协调和系统性。
(2)由于缺乏充足的资金投入,我国在废弃物在建筑材料中的应用技术方面的研发工作不够深入,已经取得的成果技术水平或经济水平不高,导致我国在建筑材料循环利用技术方面进展缓慢,例如至今尚无有关建筑材料循环利用的技术标准体系和相关法律法规体系,废弃物在建筑材料中的应用基本处于自愿和无序状态,所以我国的废弃物在建筑材料中的应用技术和利用率很低,与发达国家存在着相当大的差距。