浅谈工业废渣在复合水泥领域中的应用

张祎

摘 要：水泥是生产中常用的建筑材料，水泥的质量直接影响着基础设施和人们居住环境的改善，在城市化进程的发展下，对于复合水泥的用量也越来越大。工业废渣是复合水泥制造的一种原材料，常见的有尾矿、煤矸石、粉煤灰、炉渣、冶炼废渣等等，这为我国工业废渣治理和重新利用提供了一条新途径。该文主要针对工业废渣在复合水泥中的应用进行分析。

关键词：工业废渣 复合水泥 应用

中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（c）-0115-02

随着我国第二产业在我国经济产业中的比重加大，工业化进程不断加快，经济也得到了跨越式发展。但是，随之而来的问题便是环境和能源问题，电力、建筑、冶金、化工等行业在制造经济效益的同时也在大量消耗着能源，排放大量的工业废渣。

1 工业废渣的来源

工业企业排放的废渣中，尾矿、煤矸石、粉煤灰、炉渣、冶炼废渣所占的比重最多，另外还有钢渣、煤渣等，这些废渣本是清洁的地下能源，经过工厂的加工利用后，由于治理成本高和技术受限等原因不作处理被直接排放，这些工业废渣的排放不仅污染着生态环境，还严重影响着排放地的居民生产生活，给后期的环境治理工作带来重大的困难，也给我国环保工作施加了沉重的负担。目前，国外已经有先进技术将工业废渣在实验配比之后，通过完备的处理将废渣重新加工再应用于复合水泥中，实现了工业废渣的重新利用，这也给我国的工业废渣治理和重新利用提供了一条新途径。

2 工业废渣在复合水泥中的应用

在建筑建设中，水泥是最基础的材料，随着人们生活水平的提高，对建筑建设的要求也相应增高，这也导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，石灰石是由地下开采的、不可再生的资源，需求量的增大，开采力度也逐年上升从而导致水泥原材料供应锐减。另外，传统水泥的生产要求水泥纯度较高，重复利用率较低。在这种资源供应和重复利用率低下的情况下，促使水泥的生产和利用早日转型，复合水泥就是在這种情况下应运而生的。复合水泥，也称复合硅酸盐水泥，主要由硅酸盐水泥熟料、两种及以上的混合材料和适量石膏混合而成，是在传统水泥之后新的建筑材料。早期的复合水泥发展由于技术较低和生产成本问题并没有得到推广，但随着水泥资源的不可再生性和资源存量逐年降低，国家和研究人员开始转向复合水泥的研究中。由于复合水泥中的混合材料品种和掺入含量的灵活性高、复合水泥的抗压强度和抗折强度高，使得复合水泥的实用性得到有效改善，学界对复合水泥的研究深度也不断深入。现代水泥在维护生态平衡以及环保工作上面表现出了良好的优势，且在工业废渣的利用上有巨大的潜力，可以取得理想的社会效益和经济效益，推行工业废渣，可以有效节约能耗与原材料，减少粉尘与有害气体的排放，因此，工业废渣在水泥行业中的应用范围也更加广泛。实践表明，复合水泥的制造还可以使用各类可燃废料，可利用的可燃废料种类很多，在目前情况下，适用于水泥工业作为燃料来利用的大致有以下几种：废汽车轮胎、废润滑油、纸张、塑料、稻壳、污泥、城市垃圾等。目前，世界各个国家都非常重视城市垃圾的利用，日本的大型水泥厂开始广泛应用城市垃圾取代传统的煅烧熟料，为水泥工业的发展提供了技术支持，在该种技术的完善下，水泥工业会在城市垃圾中发挥出越来越重要的作用。

复合水泥中的混合材料不是简单地进行混合，而是对复合水泥的原材料加工处理后再按一定的比例混合，最终生产出性能更佳、实用性更强的复合水泥。实验证明，不同细度和不同比例的混合材料对复合水泥的抗压强度影响不同，只有将工业废渣的细度混合比例进行科学测试，才能使复合水泥的性能更佳。在相同时间下，对钢渣和煤渣研磨细度进行对比，钢渣的研磨细度更高，表明钢渣的易磨性更佳。对钢渣和煤渣在相同比例下混合，再对二者的抗折和抗压强度进行测试时，矿渣的细度对抗压和抗折强度影响更大，并且25%的矿渣和煤渣比传统的高纯度水泥抗压和抗折性能更强。另外，掺加煤灰粉、石灰石和沸石后，水泥的凝结时间更短、水泥的易和性更佳。对复合水泥添加一定比例的钛钢渣等金属类废渣还能提高水泥的抗酸性和抗冻性。以常见的硅酸盐水泥为例，该种水泥是以Fe2O3、CaO3、Al2O3、SiO2等经过合理配比，再经过高温煅烧后形成，并掺以其他材料复合而成。利用烙铁废渣即可满足硅酸盐水泥的制造，这种废渣中含有制作水泥的必需成分，且铬铁废渣中的天然矿石经煅烧后活性增强，在水泥熟料煅烧较低温度条件下提前分解，使各种矿物形成的共熔点降低。这种作用与铬铁废渣中赋存的各种微量元素具有一定的关系，其成为水泥熟料矿物形成转换的媒介，是效果极佳的矿化剂。截止到目前为止，铬铁废渣已经在硅酸盐水泥的制造中得到了广泛应用。

由此可见，对科学的材质、比例、细度进行测试，结果表明只要对工业废渣中的材料分类后进行研磨、按固定比例混合，其性能比传统的水泥强度和抗冻性更强，使用性能更佳。而目前我国的复合水泥生产链并没有大规模生产，主要原因就是没有完整统一的工业链对工业废渣进行收集和处理，工业废渣再生产为复合水泥更需要资金和技术支持。为提高工业废渣的利用率，完善复合水泥生产的工业链，首先要有政策扶持。在技术方面，引进先进的技术和人才；资金方面，由于复合水泥的生产需要系统、高级的设备，对此，政策方面可以通过低息借贷和低税扶持，鼓励复合水泥生产企业对工业废渣的重新利用。另外，对于工业生产部门，必须加以引导，提高工业废渣的重新利用意识，完善监督和监测制度，禁止工业废渣随地排放。

3 结语

工业废渣的重新利用是一项复杂系统的工程，对该项工程的整治需要从全局出发，以技术为突破口，通过政府和工企业的通力合作才能将工业废渣变废为宝、重新利用。通过工业废渣的重新加工利用，我国的建筑业在能源方面的紧张度将会大幅降低，工业污染也会随着缓解，我国的城镇化进程将会得到大幅提升。

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