固废基胶凝材料的产业化及大规模应用技术

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固废基胶凝材料的产业化及大规模应用技术全国每年都有上亿吨工业固废产生，各种利用方式面临综合利用率低和高附加值转化困难等“瓶颈”问题。

目录

1、技术背景和意义

全国每年都有上亿吨工业固废产生，各种利用方式面临综合利用率低和高附加值转化困难等“瓶颈”问题。我们以钢渣、矿渣、工业副产物石膏、尾矿、粉煤灰等大宗工业固废为原材料，制备出一种无水泥低碳绿色新型建筑材料，内容涵盖该类材料的大规模稳定化生产和利用技术，开辟了大宗工业固废的综合处理及高附加值转化的新途径。

2、技术原理/技术要点

（1）技术原理

以北科大倪文教授提出的“硅的四配位同构化效应”和“复盐效应”理论为基础，通过烘干、磨细、除铁等手段，充分发挥钢渣、矿渣、尾矿等固废的协同作用，制备出一种作用等同于水泥的水硬性胶凝材料。

（2）技术要点和技术优势

①生产的固废基胶凝材料，原料全部取材于工业固废，无任何天然矿物和化工产品添加，更无水泥熟料添加。

②发明了固废基胶凝材料的大规模生产技术和生产工艺，通过立磨复合粉磨联合实时循环除铁的加工方式，无需煅烧工艺，实现了每年可生产该类材料90-100万吨的目标。

③提出固废基胶凝材料的大范围应用技术，极大拓宽了固废基胶凝材料的应用半径，打破了普通复合掺合料只能依靠水泥的传统观念，成功实现将该类材料应用于房屋、道路、预制品等等多种产品中，并做到了规模化、集成化、产业链化发展。

（3）实施关键点：

大规模稳定化生产固废基胶凝材料的技术，同过立磨复合粉磨联合实时循环除铁的加工方式，解决了

①固废原料铁相含量高，难磨难除铁的问题；

②固废原料水分含量大，胶凝材料成品质量不稳定的问题；

固废基胶凝材料的大范围应用技术，通过多年研究并结合生产实践，实现了：

①可在同等条件下，按照不同比例代替水泥使用到多种水泥产品和制品中；

②可在同等条件下，100%作为水泥使用，并成功打造了办公楼、住宿楼等民用建筑示范工程，以及道路混凝土等多项工程示范项目和示范点。

3. 应用情况及效果

2016-2021.09期间共生产固废基胶凝材料269万吨，目前，商品混凝土中，每立方米可减少水泥用量60-80kg，涉及河北省邯郸市、石家庄市、保定市、山西长治市、河南安阳市等多个城市，减少水泥的总量200万吨。依靠该材料的生产和应用2020年公司营业收入超过2亿元。

在邯郸一二循环科技有限公司、邯郸一三高研科技有限公司建立了工程示范点，固废基胶凝材料地面工程混凝土、道路混凝土（路基、路面）以及沥青混凝土总铺设面积超过10万平方米。并将该材料成功运用于多种制品中，开辟了固废基胶凝材料使用量达到100%，水泥添加量为0的先河，共生产混凝土管2.59万米，道路砖和海绵砖571.5万块（26000吨），稳定土28万吨。

在2020年间，固废基胶凝材料科技楼、宿舍楼两项示范工程。其中宿舍楼总建筑面积600平方米。以该工程为蓝本，与2020年6月启动了四层办公楼的施工建设，总建筑面积达到4020平方米，仅用一个月的时间边完成主体框架的全部施工，固废基胶凝材料混凝土施工性能良好，和易性高，验收中到全部达到C30的设计标准，并于2021年5月投入使用，集办公住宿休闲等多功能于一体，为国际上第一座固废基胶凝材料混凝土办公主体建筑。

目前已在河北秦皇岛、唐山、山西澄城、湖北黄石、重庆长寿、广西防城港分别规划了胶凝材料生产线，预计2022-2023年将全部实现稳定生产，届时总产量将达到1000万吨。