工業(yè)廢渣建筑材料資源化大有可為

【導(dǎo)讀】：濟(jì)南大學(xué)墻體材料研究所所長李國忠教授日前表示，工業(yè)廢渣用于建筑材料優(yōu)勢明顯，市場廣闊，技術(shù)推廣潛力很大，對節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高綜合效益等具有重要意義。他認(rèn)為，工業(yè)廢渣在建材資源化利用方面大有可為。

我國工業(yè)廢渣產(chǎn)生量與日俱增，長期堆存易產(chǎn)生污染隱患，如何有效處置已成為固廢污染防治的重要內(nèi)容。濟(jì)南大學(xué)墻體材料研究所所長李國忠教授日前表示，工業(yè)廢渣用于x筑材料優(yōu)勢明顯，市場廣闊，技術(shù)推廣潛力很大，對節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高綜合效益等具有重要意義。他認(rèn)為，工業(yè)廢渣在建材資源化利用方面大有可為。

工業(yè)廢渣量大，危害也大

據(jù)李國忠介紹，通常情況下，電廠每吸收一噸二氧化硫約生成脫硫石膏2.7噸，磷化工企業(yè)生產(chǎn)1噸磷酸會產(chǎn)生4.5～5.5噸磷石膏，氟化工企業(yè)制取1噸氫氟酸生成3.6噸氟石膏。據(jù)有關(guān)部門估計，到“十二五”末，我國脫硫石膏的年排放量將達(dá)4000萬噸，磷石膏的年排放量為7000萬噸，兩者的年排放量約占全部工業(yè)副產(chǎn)石膏總量的85%。

目前，工業(yè)副產(chǎn)品石膏多以堆場堆棄的方式進(jìn)行簡單處理，既浪費了土地資源，又容易污染環(huán)境。以氟石膏為例，由于其水化活性低等原因，幾乎沒有得到利用，常被當(dāng)垃圾隨意堆放。一旦受到雨水的沖刷和浸泡，極易造成氟石膏流失，其中殘留的硫酸和可溶性有害物質(zhì)溶于水中會嚴(yán)重;染地表水及地下水。

赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的固體廢渣，平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0～2.0噸赤泥?，F(xiàn)階段，我國氧化鋁的產(chǎn)量每年都在增長，而鋁土礦的品位卻逐漸降低，使得赤泥的年排放量迅速增加。

目前處置赤泥的方式主要是堆存覆土，國內(nèi)一般采用筑壩濕法堆存或者將赤泥干燥脫水后干法堆存。與工業(yè)副產(chǎn)品石膏一樣，赤泥占用大面積土地的同時，曬干后也容易隨風(fēng)起塵污染環(huán)境。

更為嚴(yán)重的是，赤泥是一種強堿性固體廢渣，將其稀釋10倍后，pH值仍高達(dá)12，滲入土地易造成土壤堿化及沼澤化，污染地表、地下水源。

建材資源化有哪些技術(shù)突破？李國忠說，相比用于其他方面，工業(yè)廢渣建材資源化有著顯著的優(yōu)勢。建筑材料是最大宗的材料之t，有能力消耗大量工業(yè)廢渣。從化學(xué)成分來看，多數(shù)工業(yè)廢渣適合做建筑材料的原料。此外，利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)建筑材料，成本低，附加值高。所以，綜合經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益等多方面考慮，工業(yè)廢渣用于建筑材料方面的資源化程度更高。

早在2000年，濟(jì)南大學(xué)墻體材料研究所就開始對“脫硫（磷）石膏建材資源化利用”展開系統(tǒng)、深入的研究，進(jìn)行了大量試驗，不斷優(yōu)化技術(shù)方案。

目前，已設(shè)計了脫硫（磷）石膏預(yù)烘干+煅燒的一步煅燒工藝，開發(fā)了以氣流預(yù)干燥和分室煅燒為關(guān)鍵技術(shù)的煅燒生產(chǎn)線，解決了脫硫（磷）石膏含水率高、難以處理、煅燒能耗高、利用率低等技術(shù)難題。同時，研發(fā)了適應(yīng)脫硫（磷）建筑石膏材料的外加劑，如復(fù)合緩凝劑、保水劑、減水劑、復(fù)合防水劑等，改善了脫硫（磷）建筑石膏的各項性能，拓寬了其利用途徑。在此基礎(chǔ)之上，還確定加猛蚜潁磷）石膏制作夾芯輕質(zhì)墻板、空心條板等墻體材料的原料配比。

為將科研成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，通過校企合作，濟(jì)南大學(xué)墻體材料研究所完成了脫硫（磷）石膏夾芯輕質(zhì)墻板、空心條板等的工業(yè)化生產(chǎn)線的設(shè)計建設(shè)。正式投產(chǎn)后，設(shè)備運行正常，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。經(jīng)有關(guān)部門檢測，其各項性能滿足國家有t標(biāo)準(zhǔn)要求，年可消化工業(yè)廢渣脫硫（磷）石膏60萬噸，生產(chǎn)各類新型建材產(chǎn)品50萬m3，累計實現(xiàn)年新增產(chǎn)值3.3億元，利稅9000余萬元。

圍繞氟石膏建材資源化利用，濟(jì)南大學(xué)墻體材料研究所完成了“氟石膏抹面材料生產(chǎn)技術(shù)”和“氟石膏輕質(zhì)墻板生產(chǎn)技術(shù)”兩個科技項目。其中，“氟石膏輕質(zhì)墻板生產(chǎn)技術(shù)”項目設(shè)計了一條機械化連續(xù)生產(chǎn)線，經(jīng)批量試產(chǎn)，生產(chǎn)能力可達(dá)30萬m3/年，實際投入生產(chǎn)可實現(xiàn)年新增產(chǎn)品銷售額1800萬元，新增利稅900萬元，凈利潤790余萬元。

此外，濟(jì)南大學(xué)侍宀牧涎芯克積極拓寬氟石膏建材資源化利用途徑，還研制出氟石膏自流平地面材料，其基本性能滿足JC/T 1023-2007《石膏基自流平砂漿》標(biāo)準(zhǔn)要求，可廣泛應(yīng)用于大型超市、地下停車場等場所。

赤泥廢渣的處理和綜合利用是個世界性難題，一般都采取海底或陸地堆放，圍繞赤泥建材資源化利用目前做了哪些探索？進(jìn)展情況如何？李國忠介紹，濟(jì)南大學(xué)墻體材料研究所實施了“赤泥發(fā)泡輕質(zhì)保溫材料的研究與開發(fā)”項目，以赤泥為主要原料，以聚苯顆粒和膨脹珍珠巖為成孔劑，通過半干法模壓成型，采用燒結(jié)工藝制備了一種赤泥輕質(zhì)保溫磚。解決了赤泥輕質(zhì)保溫材料成孔困難的技術(shù)性難題。經(jīng)過試驗，赤泥輕質(zhì)保溫材料燃燒性能達(dá)到A1級，具有質(zhì)輕、保溫、隔熱等特點縈τ們熬骯憷。

在實驗室研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，與相關(guān)企業(yè)展開合作，對赤泥輕質(zhì)保溫磚進(jìn)行中試生產(chǎn)萑范了“物理成孔—高溫?zé)Y(jié)”制備赤泥輕質(zhì)保溫磚的工藝方法，研發(fā)出了中試生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力可達(dá)1450m3/年。中試生產(chǎn)線的赤泥利用率達(dá)到90%以上，制得的赤泥輕質(zhì)保溫磚干密度為388kg/m3，抗壓強度為2.3MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.11W/（m·K），其各項性能均已經(jīng)達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工菪閱藶足實際生產(chǎn)要求。