材料化学 课件 15 固废资源化生态建材

固废资源化生态建材技术

概

述目录第2部分国内外固废资源化利用现状第1部分固体废弃物及其现状第3部分生态建材发展趋势分析目录第2部分国内外固废资源化利用现状第1部分固体废弃物及其现状第3部分生态建材发展趋势分析固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品等。

什么是固体废弃物？工程废物建筑废弃物生活垃圾农业废弃物煤矸石工程泥浆工业副产石膏工业尾矿固废种类及其资源化利用现状城市固体废弃物：建筑垃圾、污泥、生活垃圾、矿化垃圾工业固体废弃物：粉煤灰、煤矸石、赤泥、油泥、脱硫/磷石膏、工业尾矿（黄金/菱镁/铁尾矿）等62018年我国主要工业固废的产生量及其占比2018年我国工业固废综合利用量及综合利用率综合处理：43.7%贮存：10.4%处置：45.9%大宗固废累计堆存量600亿吨。工业固废年增加存量30亿吨，城市固废增加存量20亿吨。2010-2019年我国建筑垃圾产生量及增长率2015-2019年我国城市污泥产生量及增长率2015-2019年我国生活垃圾清运量2015-2019年我国矿化垃圾堆存量城市固废现状及其增长趋势2014~2018年尾矿年产量及综合利用率名称数量我国尾矿库12600座尾矿堆存量59.7亿吨尾矿年产量8.8亿吨尾矿生产量行业分布我国尾矿综合利用途径工业尾矿现状及其增长趋势战略性新兴产业的固废问题不容忽视！战略性新兴产业固废现状及其增长趋势目录第2部分国内外固废资源化利用现状第1部分固体废弃物及其现状第3部分生态建材发展趋势分析项目国外研究现状国内研究现状利用率城市90%-95%10%工业60%~80%27%利用途径道路制品、微晶玻璃、建筑用砂、混凝土材料及制品、轻质砖等，工业化生产，自动化智能化水平高。混凝土材料及制品、道路材料、烧结制品、非烧结制品、装饰材料等，工业化水平低，人工成本高，生产环境差。国内外研究与利用现状利用途径国外国内利用污泥制水泥、砌块、轻集料等，焚烧后制备烧结制品高温烧结制备建材时重金属固化率达到99%以上使用尾矿制成具有蓄水、节能等不同功能的建材，并大规模应用尚无废渣制备建材报道节能轻质墙体材料骨料、轻集料净水材料、催化剂轻质保温板材活性粉体胶凝材料透水/蓄水材料绝热材料国内外利用固废绿色制备新型建材成为行业的发展方向固废资源化利用技术方向1污泥/淤泥3矿化垃圾4工业尾矿9废弃石膏

烧结空心/多孔/保温砖/砌块烧结装饰砖蒸压灰砂/粉煤灰砖固废声屏障及装饰板生物质燃料混凝土制品烧结透水砖/路面砖2建筑垃圾5煤矸石8冶炼废渣6粉煤灰10其他固废7花岗岩泥免烧砖/砌块资源化利用烧结制品非烧结制品蒸压制品其他材料蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土板烧结墙板烧结陶粒复合保温砖/砌块建筑隔墙用保温条板道路材料（RPC）目录第2部分国内外固废资源化利用现状第1部分固体废弃物及其现状第3部分生态建材发展趋势分析14采用工业尾矿、污染土、工程渣土、城市污泥、淤泥、煤矸石、粉煤灰为原料，生产清水墙砖、砖、砌块和板材，以及陶粒、装饰板等。制品性能满足标准：《烧结普通砖》GB∕T5101、《烧结多孔砖与多孔砌块》GB∕T13544、《烧结空心砖与空心砌块》GB∕T13545。烧结保温砌块烧结空心砌块烧结多孔砌块尾矿板材导热系数0.10-0.19w/m.k传统固废烧结建材产品挤出成型切割设备15一次烧成低温彩釉外墙砖生产线传统固废烧结建材产品优点：性能优异，热工、耐久性好；

固废的销纳量大；

无废水、废物产生；缺点：有尾气产生，排放一定量的二氧化碳应用：建筑、道路、桥梁等市场前景：供不应求，市场售价好页岩粉煤灰海淤泥煤矸石赤泥淤泥污泥渣土尾矿切割设备码坯机器人切码运系统焙烧隧道窑16干燥室新疆年产3亿块烧结保温空心砌块生产线挤出机机头机口节能烧结保温砌块孔洞率：50%以上导热系数：0.11W/m.K优点：单一材料满足建筑节能65%；

可废弃物降碳和实现碳捕集缺点：生产过程中产生碳排放17可应用于墙体、道路、内外装饰传统固废烧结建材产品18可应用于墙体、道路、内外装饰传统固废烧结建材产品传统固废非烧结建材产品蒸压灰砂砖蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土板材复合保温砌块采用尾矿、粉煤灰、副产石膏、建筑垃圾等大宗固废生产非烧结制品，制品满足《蒸压灰砂砖》GB26541、《蒸压加气混凝土砌块》GB11968、《蒸压加气混凝土板》GB15762、《蒸压泡沫混凝土砌块》GB/T29062、《复合保温砖/砌块》GB/T29060等相关标准要求。发泡保温板混凝土砌块发泡混凝土砌块蒸压粉煤灰砖优点：无二氧化碳排放，可固碳；

固废的销纳量大；

无废水、废气、废物产生；

性能差异，有的热工性能好缺点：耐久性差应用：建筑、道路、桥梁、河堤等市场前景：供不应求，市场售价良好石灰粉磨系统钢筋加工车间浇注静停室自动化切割机组年产30万立方米轻质蒸压砂加气混凝土砌块板材年产1.2亿块灰砂砖联合生产线传统固废非烧结建材产品新型无机装饰材料固废U型装饰玻璃微晶玻璃产品及应用干粉砂浆真石漆固废新型胶凝/粉体材料活性粉体净水材料固废大型装配式构件及墙体蒸压加气混凝土板烧结墙体板材24采用尾矿、废渣、建筑垃圾再生骨料等。RPC装饰板尾矿制高性能混凝土实验研究C60-C80固废高性能混凝土及其制品采用工业尾矿、煤矸石、粉煤灰、赤泥等固废制备声屏障材料技术吸收声能透射声能反射声能入射声能声屏障材料吸声示意图固废声屏障及装饰板全国水泥年产量统计图全国平板玻璃年产量统计图全国混凝土年产量统计图全国轻骨料（陶粒）年产量统计图全国建筑陶瓷砖年产量统计图全国耐火材料年产量统计图建筑材料的产量随着市场需求变化，且各种建材变化幅度差距较大。国内建材行业市场发展趋势工信部等四部委《建材行业碳达峰方案》16.5亿吨13.2亿吨水泥1.2亿吨石灰石膏3758万吨工业陶瓷2740万吨玻璃1322万吨墙材建材行业无废城市需要：《国务院办公厅关于印发“无废城市”建设试点工作方案的通知》（国办发〔2018〕128号）绿色建筑（装配式）市场规模规模逐年增加国内建材行业面临高质量发展的需求海绵城市功能需求：渗、滞、蓄、用、净、排固废资源化生态建材技术第一章

城市固废资源化生态建材（一）

建筑废弃物资源化生态建材目录第1部分建筑废弃物现状第2部分建筑废弃物资源化利用技术第3部分未来发展趋势与展望目录第1部分建筑废弃物现状第2部分建筑废弃物资源化利用技术第3部分未来发展趋势与展望拆除固废、装修垃圾、工程渣土、工程泥浆及工程垃圾等五类统称为建筑垃圾（建筑废弃物）。建筑废弃物中拆迁垃圾占24%，工程渣土72%，其它4%。工程渣土：指各类建筑物、构筑物、管网、地铁等地基开挖过程中产生的弃土。拆除固废：指各类建筑物、构筑物等拆除过程中产生的金属、混凝土、沥青、砖瓦、陶瓷、玻璃、木材、塑料等弃料。装修垃圾：装饰装修房屋过程中产生的金属、混凝土、砖瓦、陶瓷、玻璃、木材、塑料、石膏、涂料等废弃物。工程泥浆：指钻孔桩基施工、地下连续墙施工、地铁泥水盾构施工、水平定向钻及泥水顶管等施工产生的泥浆。工程垃圾：指各类建筑物、构筑物等建设过程中产生的金属、混凝土、沥青和模板等弃料。堆存量上百亿吨，年产生量15亿吨，利用率不足10%第1部分建筑废弃物现状目录第1部分建筑废弃物现状第2部分建筑废弃物资源化利用技术第3部分未来发展趋势与展望固定式分选系统建筑垃圾经过破碎、清洗、无害化等处理，形成建筑废弃物再生骨料第2部分建筑废弃物资源化利用技术2.1建筑废弃物分选系统建筑废弃物资源化处置流程图水浮选分离技术叶轮式分离技术与螺旋式分离技术，用于经过破碎后的建筑垃圾料的去除密度较轻的杂质（如木材，泡沫）的技术；实现轻物质分选率达到95%以上。叶轮式分离设备螺旋式分离设备风选分离技术风选是利用物料与杂质之间悬浮速度的差别，借助风力除杂的方法。轻物质分选率达到95%以上。建筑垃圾一体化风选设备移动式分选系统2.1建筑废弃物分选系统2.2建筑废弃物再生骨料及其制备技术骨料名称粒径(mm)生产比例（%）杂质(%)再生细骨料0-5402再生粗骨料Ⅰ5-10301再生粗骨料Ⅱ10-30301

再生骨料组成成分不同粒径的再生骨料０～５ｍｍ5～10ｍｍ＞10ｍｍ再生骨料性能39

表观密度/kg/m3堆积密度/kg/m3紧密密度/kg/m3再生骨料密度试验260113141459天然石子密度试验265814381593再生骨料与天然石子表观密度再生骨料孔隙率堆积孔隙率/%紧密孔隙率/%49.544.0天然石子孔隙率堆积孔隙率/%紧密孔隙率/%45.940.1再生骨料与天然石子孔隙率再生骨料压碎指标/%18.3天然石子压碎指标/%10.6再生骨料与天然石子压碎指标

针片状颗粒含量%含泥量%泥块含量%再生骨料3.980.220.18天然石子5.720.980.35骨料的针片状颗粒含量、含泥量和泥块含量

再生骨料表观密度、孔隙率、压碎指标、含泥量40骨料类型吸水率%含水率%再生骨料4.67实测最大5.86实测最小2.53天然石子0.69实测最大0.94实测最小0.35骨料的吸水率和含水率骨

料粒径（mm）表观密度（kg/m3）堆积密度（kg/m3）吸水率（%）压碎指标细度模数再生砂<52724.81448.41.02——2.18天然砂<52489.61141.510.9121.702.78天然砂与再生砂的主要性能指标

再生骨料吸水率、含水率及再生砂性能41（1）在粒形和组分方面，再生骨料与天然骨料相比，有着许多不同的特性。主要表现在以下几点：再生骨料较天然石子棱角多，粒径比较平均；再生骨料表面黏附有水泥砂浆；再生骨料中存在着影响强度的异物，如砖粒、沥青、瓷片、粘土颗粒等，使用再生骨料前应采取分选措施。（2）在材料性能方面：再生骨料与天然骨料相比表观密度、堆积密度比较小；再生骨料的吸水率大，再生骨料的高吸水率是有别于天然石子的最主要特征，使用再生骨料制作再生混凝土时应根据取代率调整水灰比。再生骨料的压碎指标较大，这会影响再生混凝土及其制品的强度。

结果分析2.2建筑废弃物再生骨料制备技术再生清水混凝土再生自流平屋面混凝土3D打印再生艺术混凝土再生木塑复合板再生干混装饰砂浆再生高流态轻质混凝土墙体再生泡沫(混凝)土再生微粉装饰墙板高品质再生骨料2.3建筑废弃物再生粉体制备技术房屋建筑物性状：散碎，通常大块砖墙较少，钢筋混凝土梁柱由于含钢筋故在施工现场由冲击钻破碎；混杂，含有一定量的轻质混杂物；楼板，小型预应力多空楼板处置是中国建废独特问题。再生砂粉入库截辊破一破细轻质物入库牙齿辊破二破再生砂粉回收高压辊压机三破再生砂粉入库金属入库轻物入库渣土入库截辊破一破超细粉入库超细磨三破回收粗细骨料再生超细粉入库金属入库渣土入库圆锥破二破混凝土建筑物性状：散碎：通常大块混凝土较少，钢筋混凝土桥梁、柱由于钢筋含量大故在施工现场由车载冲击钻破碎（如果运到处置厂破碎，由于钢筋价值高，厂家是乐意的）；含土：由于构筑物建筑废物装车等原因含有挖掘土。建筑垃圾再生混凝土制品生产工艺流程2.4建筑废弃物再生混凝土制品建筑垃圾资源化生产线与再生骨料2.4再生混凝土制品制备技术再生混凝土制品关键生产工艺技术原材料主要包括水泥、再生粗细骨料、天然粗细骨料、其他掺合料、外加剂等。混凝土拌合工艺采用JS750强制式搅拌机、PLD1200配料机。成型、养护、码垛工艺成型采用全自动液压系统砌块成型机。由液压叉车叉到养护场地，洒水覆盖养护8小时后，由人工码垛，卸下托板回用，码垛的砌块继续养护7天。质量检验包括:尺寸偏差、外观质量、颜色和强度等级。制备工艺2.5再生混凝土墙板制备技术再生混凝土板材生产线挤压工艺自动化控制系统水分探测技术与准确配料预养制度与养护工艺原材料的预处理：保证最大粒径不超过5mm，再生粗骨料要先做发水处理，达到饱和吸水状态。原料含水率控制：含水率必须保证在15%～16%。配料过程：物料投放顺序和搅拌参数。养护：成型后的墙板在50℃的饱和蒸汽中进行预养。2.6再生混凝土部品构件制备技术可替代普通混凝土生产再生混凝土部品化构件，节省天然石材，减小开采石矿造成环境破坏。生态低碳建材技术第一章

城市固废资源化生态建材（二）

工程渣土资源化生态建材目录第1部分工程渣土现状第2部分工程渣土资源化利用技术第3部分发展展望目录第1部分工程渣土现状第2部分工程渣土资源化利用技术第3部分发展展望第1部分工程渣土现状按照来源分类基坑弃土：弃土分为表层土（石）和深层土（石）；道路拆弃土：构筑物、管网拆除过程中，产生的废弃土、废电线灰土等；建筑拆弃土：主要为新建、改建、扩建和拆除各类建筑物过程中产生的建材弃料土等；装修弃物弃土：拆除的旧装饰材料、旧建筑物产生的建材弃料、装饰弃料、废弃包装等弃土；建材废品废料：建材生产及配送过程中产生的废弃土等。工程渣土：是指建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料等废弃物。我国工程渣土约占建筑垃圾总量的70%以上，存在占用土地、污染环境、安全隐患等问题。发达国家工程渣土资源利用率90%以上。欧盟综合利用率达到90%，韩国、日本为97%，美国为89%。《“十四五”循环经济发展规划》指出“到2025年，建筑垃圾综合利用率达到60%”。加快工程渣土资源化利用是提升建筑垃圾综合利用率的关键。助力城市建设减污降碳，实现经济社会绿色转型等战略目标的内在需求。深圳渣土受纳场重大滑坡事故国内外发展现状目录第1部分工程渣土现状第2部分工程渣土资源化利用技术第3部分发展展望工程渣土资源化利用方向墙体材料轻骨料景观绿化道路材料第2部分工程渣土资源化利用技术2.1工程渣土预处理技术工程渣土筛余渣土泥浆质渣土软质渣土硬质渣土初步识别放射性...砂石含量含水率矿物分析化学分析颗粒组成预处理物理/化学改性技术智能多级均化技术多级智能精细化高效分离余热高效利用技术稳定化安全处置技术差异化处置技术分类资源化利用性能确认产品定位2.1工程渣土预处理技术辊式均化机大幅度提高了原料的均化效果进一步将原料进行细化，降低原料的细度物料混合率可达到80%、甚至90%以上。钢渣锰渣镍铁渣尾矿石粉脱硫石膏……再生粉……胶凝属性骨料属性耐磨属性骨料属性填充属性煤矸石磷渣矿冶固废多源渣土+改性处置采用物理/化学改性技术，提升工程渣土

资源化利用效率高效均化技术余热高效利用技术隧道窑干化系统结构示意图2.1工程渣土预处理技术利用隧道窑余热或蒸汽，对高含水率工程泥浆进行干燥，制备成适宜含水率的生产用原料工程渣土基本性能原料名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OTiO2SO3建筑渣土10.4750.2311.584.516.802.344.192.340.510.04盾构渣土10.8049.9211.884.576.672.273.892.110.510.04建筑渣土和盾构渣土原料的化学成分相似，两种原料的各项成分均处于烧结砖原料化学成分的允许范围内，但以最佳适宜范围评定上述两种原料，Al2O3含量略低，CaO、MgO、K2O+Na2O含量略高。工程渣土矿物组成与黏土矿物相似，属中等塑性、中等敏感性原料矿物组成石英方解石黄铁矿蒙脱石铁白云石赤铁矿钾长石绿泥石斜长石65842217362.2工程渣土资源化烧结制品烧结砖/砌块原料名称可塑性干燥性能液限塑限塑性指数干燥敏感性系数渣土23.7412.3311.411.29盾构土23.818.8115.001.35项目DM1DM2DM3DM4DM5渣土10090807060煤矸石/10203040渣土与煤矸石混合料性能试验成型含水率(%)成型试件成型情况16.21(干基)空心试件截面58×20mm空心率16%成型顺利，表面及棱边均光滑，湿坯强度较好成型性能2.2工程渣土资源化烧结制品烧结砖/砌块室内干燥时间24小时36小时48小时60小时混合料试件出现明显裂纹出现细微裂纹未见明显裂纹未见明显裂纹干燥箱温度100±5℃干燥时间8小时烘干后试件的干燥线收缩率：3.87%试件的干燥性能2.2工程渣土资源化烧结制品烧结砖/砌块

升温速度：＜150℃/小时

焙烧周期：7小时保温时间：60分钟焙烧温度参数

焙烧温度范围940～1040℃

焙烧温度980℃原料名称焙烧温度(℃)烧成线收缩率（%）烧成质量损（%）混合料9800.229.40混合料的焙烧性能工程渣土一般为黏土质，可制备烧结砖/砌块。主要产品有烧结保温砖/砌块、清水墙砖、烧结透水砖等。2.2工程渣土资源化烧结制品烧结砖/砌块原料破碎及均化淤泥建筑渣土粉煤灰箱式给料机双轴搅拌机（一、二、三道）辊式破碎机箱式给料机箱式给料机可逆配仓胶带机陈化库除铁器原料粒径≤1mm，均化效率95%以上挤出成型挤出压力≥3.0Mpa；真空度-0.08MPa以上切码运系统位置精度≤0.5mm环保系统环保工程主要粉尘、废气、废水等部分。湿法烟气脱硫系统粉煤灰∶淤泥∶工程渣土＝30∶20∶50切割设备码坯机器人切码运系统焙烧隧道窑干燥室挤出机机头机口节能烧结保温砌块生产线烧结清水墙砖/道路砖生产线2.2工程渣土资源化烧结制品2.2工程渣土资源化烧结制品以工程渣土为主要原料，添加外加剂高温烧制而成，具有绿色环保、无辐射、色泽温和、不会带来光污染等特点，颜色丰富有利于城市的美化和建筑的生活化。烧结墙板陶土页岩工程渣土计量计量计量原料处理陈化处理真空挤出成型自动上架系统辊棒式窑车穿流式码垛静停自然干燥预干室干燥干燥窑干燥焙烧窑焙烧天然气热工系统烟气处理系统自动下架系统自动分选系统切割打包系统成品堆场不合格品堆场销售手动切割分选余热利用烟气排放烧结墙板2.2工程渣土资源化烧结制品陶粒2.2工程渣土资源化烧结制品陶粒是采用回转窑中经发泡生产的轻骨料。以工程渣土为主要原料，添加其他辅助原料制备的陶粒，具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、热导率低、强度高的特点。又称为人造轻集料。轻粗集料种类密度等级筒压强度/MPa强度标号人造轻集料6004.0257005.0308006.0359006.540高强陶粒筒压强度与强度标号陶粒2.2工程渣土资源化烧结制品工程渣土河道淤泥项

目SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3TiO2烧失量河道淤泥64.8210.964.963.761.322.021.010.130.835.39工程渣土67.689.193.724.951.752.071.230.110.814.97原料基本性能化学成分中SiO2含量略高，Al2O3、Fe2O3含量均偏低；矿物以石英为主，其次为钠长石、云母和非晶相陶粒2.2工程渣土资源化烧结制品配合比设计以河道淤泥为主要原料，可烧制平均堆积密度为467kg/m3的超轻陶粒。以建筑渣土为主要原料，单配有机质的配比Z-2可烧制平均堆积密度846kg/m3，平均颗粒强度为3.96MPa的陶粒。河道淤泥50%∶建筑渣土50%混合，可烧制出平均堆积密度为471kg/m3的超轻陶粒。焙烧性能粉磨成球工艺流程原料制备成型制粒烧成冷却成品处理烟气处理原料预处理计量配料粉磨储存计量给料预加水搅拌成球盘成球输送入窑烧成冷却成品分级成品包装燃料制备烟气脱硫脱销烟囱排放除尘冷烟室沉降陶粒2.2工程渣土资源化烧结制品①原料开采与堆放技术②原料的处理及储运技术③成球造粒技术④预热与焙烧技术⑤冷却储与运技术⑥分级打包技术陶粒生产线2.2工程渣土资源化烧结制品陶粒生产线2.2工程渣土资源化烧结制品粉磨成球工艺陶粒生产线应用—装配式建筑构件APPLICATION陶粒板材房屋陶粒混凝土楼梯部品轻骨料混凝土外墙挂板轻骨料混凝土复合装饰板

陶粒系列产品与应用目录第1部分工程渣土现状第2部分工程渣土资源化利用技术第3部分发展展望76建立资源化利用技术体系与碳足迹数据库工程渣土建筑物/构筑物地铁/管网弃土地铁渣土/盾构土区域分布、理化特性、环境影响固废来源方向一高值化利用与生态产业园示范方向二高质量装配式生态保温板材高质量道路砖和透水砖生态或装饰性保温功能化复合建材低碳化利用与近零碳建筑应用示范方向三制备低碳建材低碳建材在近零碳建筑中应用与近零碳建筑建造技术规模化利用与道路工程应用示范方向四高性能环保固化剂移动式工程渣土破碎固化一体化装备高品质建材产业园近零碳建筑不同类型道路工程第3部分发展展望2023年7月26日固废资源化生态建材技术第一章

城市固废资源化生态建材（三）

城市污泥资源化生态建材目录第1部分城市污泥现状第2部分城市污泥资源化利用技术第3部分结束语目录第1部分城市污泥现状第2部分城市污泥资源化利用技术第3部分结束语第1部分城市污泥现状城市污泥：从各种类型的水中分离出来的累积的固体沉淀物。按照来源分类生活污泥：生活污泥是由生活污水处理厂产生,也叫市政污泥，主要成分是人们日常生活产生排放的废弃物；工业废水污泥：是指工业废水处理站产生的污泥；给水污泥：城市给水厂原水净化处理过程中产生的残余物(颗粒、胶体和部分可溶性物质)；按照按处理方法和分离过程分类初沉污泥：指污水一级处理过程中产生的沉淀物；活性污泥：指活性污泥法处理工艺二沉池产生的沉淀物；腐殖污泥：指生物膜法（如生物滤池、生物转盘、部分生物接触氧化池等）污水处理工艺中二次沉淀池产生的沉淀物。化学污泥：指化学强化一级处理（或三级处理）后产生的污泥。污泥脱水难臭味大大气污染城市污泥资源化建材是最好的途径之一消纳量大、彻底，无二次污染、投资小、运行成本低掺量不高，始终徘徊在10%左右破解产业发展瓶颈现有污泥处置方式填埋干化焚烧土地利用资源化建材污泥年产生量4000万吨，并呈逐年增长趋势。目录第1部分城市污泥分类第2部分城市污泥资源化利用技术第3部分结束语85(1)水分挥发阶段：吸热谷，主要是由于污泥中大量自由水的蒸发造成。(2)有机物质燃烧阶段：放热峰，是固定碳及有机质的燃烧造成的。(3)矿物质的分解阶段：吸热谷，主要是由于污泥填料中碳酸盐分解吸收热量造成的。(4)在1100℃以后,液相大量生成。污泥综合差热分析曲线化学成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3烧失量要求范围55~7015~203~100~100~30~12.5~14污泥5.2116.311.951.621.010.3264.99原料化学性能要求/%原料名称可塑性干燥敏感性系数干燥线收缩率(%)液限(%)塑限(%)塑性指数要求范围//7-15≤1≤6污泥21.5314.137.400.643.32原料物理性能指标要求第2部分城市污泥资源化利用技术絮凝除臭一体化混凝池沉淀池储泥池吸收塔(化学喷洒)风机絮凝剂出气口密闭加盖压滤传送干化污泥蒸汽破壁隧道窑余热利用多级脱水新型无机絮凝技术压滤余热干燥生物滤池城市污泥干化预处理工艺技术城市污泥制备烧结砖工艺流程：87第2部分城市污泥资源化利用技术机械压滤脱水余热利用系统试验编号A干燥速率B烧成速率C保温时间干燥收缩率（%）烧成收缩率（%）吸水率（%）抗压强度（MPa）SZ11（8℃/h）1（80℃/h）1（60min）3.990.1518.5113.5SZ212（100℃/h）2（80min）4.140.1618.6010.2SZ313（150℃/h）3（100min）3.710.2418.6410.8SZ42（10℃/h）133.690.2618.7415.2SZ52213.590.3018.0113.1SZ62323.560.6117.9910.0SZ73（15℃/h）124.120.0618.3211.4SZ83234.150.0918.2710.6SZ93314.100.2018.0015.6最佳烧成制度（干燥速率15℃/h，烧成速率150℃/h，保温时间60min）干燥收缩率为4.10%，烧成收缩率0.20%，吸水率为18%，抗压强度为15.6MPa。污泥烧结砖/砌块污泥+淤泥+矿化渣土+工业固废分级干化脱水污泥矿化垃圾筛下渣土矿化垃圾原料配比方案（含水30%污泥）：污泥∶矿化渣土：淤泥：工业固废＝15：32：45：8（相当于含水率80%的污泥掺量达到52%）原料配合比设计工艺挤出成型工艺切码运系统干燥焙烧工艺系统原料粒径≤1mm，均化效率95%以上污泥预处理污泥干化干化污泥成品污泥絮凝污水回用板框压滤余热干化干化污泥应用案例破碎与均化成型、切码运干燥与焙烧破碎陈化搅拌均化挤出成型切码运系统焙烧窑干燥室污泥烧结墙材成型车间烟气处理针对生产线所生产的污泥烧结制品进行抗压强度试验，试验结果为13.38MPa，抗压强度等级为MU10。污泥制备陶粒工艺流程Reliy三相图化学成分SiO2Al2O3Fe2O3、CaO、MgO、SO3要求范围53~7910~2513·26圆盘造粒污泥陶粒目录第1部分城市污泥分类第2部分城市污泥资源化利用技术第3部分结束语第3部分小结城市固废资源化建筑材料是实现固废减量化、稳定化、无害化、资源化重要出路之一；在前一章总体概述部分，我们对固体废弃物现状与资源化利用技术进行了总体介绍；这一章我们介绍了城市固体废弃物现状、资源化利用技术；主要介绍了三类城市固体废弃物：建筑废弃物、工程渣土和城市污泥城市固废资源化利用助力无废城市建设工作的开展，满足可持续发展要求。第二章

工业固废资源化生态建材（一）

尾矿资源化生态建材技术目录第1部分工业尾矿现状第3部分尾矿资源化建材技术第2部分尾矿基本特性第4部分典型尾矿资源化建材技术研究目录第1部分工业尾矿现状第3部分尾矿资源化建材技术第2部分尾矿基本特性第4部分典型尾矿资源化建材技术研究典型尾矿第1部分

工业尾矿现状以石英为主的高硅型尾矿，可直接用作建筑材料。以长石、石英为主的富硅型尾矿，可作为生产玻璃的配料。以方解石为主的富钙型尾矿，可用作水泥生产普通硅酸盐水泥。成分复杂型尾矿，可用于生产铸石或陶粒制品。尾矿按主要矿物成分可以分为四类：西安墙体材料研究设计院有限公司硫铁矿尾矿铅锌矿尾矿金矿尾矿钒矿尾矿钼矿尾矿锂矿尾矿硅砂矿尾矿矿山开采过程中，产生的大量废弃物；尾矿堆存破坏生态环境、存在尾矿库溃坝和地质灾害风险等。目录第1部分工业尾矿现状第3部分尾矿资源化建材技术第2部分尾矿基本特性第4部分典型尾矿资源化建材技术研究第2部分尾矿基本特性尾矿在资源特征上与传统建筑材料基本相近。主要矿物成分主要化学成分

石英、长石、石灰石、滑石、白云石、云母、高岭石、石榴石和绿泥石等

硅、铝、钙和镁氧化物，还有少量碱金属、钛、铁、硫氧化物原料名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OTiO2SO3桐沟锌尾矿24.8540.7816.745.414.582.482.340.870.490.87金城锌尾矿5.1452.4914.187.686.412.192.531.310.632.47金鼎金尾矿7.8062.086.611.1312.326.010.290.040.060.40铁尾矿0.1425.5913.5117.4129.349.990.400.221.750.65丹凤锑矿13.0961.555.182.7410.244.571.390.130.430.00钒尾矿12.1243.014.333.3516.020.460.520.090.0918.58化学成分（%）尾矿中硅、铝含量较高；部分氧化钙含量较高；三氧化硫含量较高。尾矿基本性能原料名称石英伊利石钾长石钠长石微纹长石绿泥石方解石云母黑云母白云石黑钙铁矿二水石膏未检出桐沟锌尾矿45.0

16.63.226.9

金城锌尾矿50.1

9.7

13.46.020.8

金鼎金尾矿52.3

7.2

40.5

铁尾矿58.7

7.1

9.517.1

7.8

丹凤锑矿42.7

11.3

5.4

40.6

钒尾矿28.316.90.7

42.84.6

1.75矿物组成（%）尾矿中石英含量为主；其次是方解石、绿泥石；部分含有伊利石、长石和云母。尾矿基本性能硅、铝含量较高，适合于制备硅酸盐制品；三氧化硫含量较低。原料名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OTiO2SO3蓬莱河西金矿尾砂7.3262.0214.453.114.291.413.752.040.440.44蓬莱黑岚沟金矿尾砂3.2868.6413.293.404.911.623.392.310.430.28招远福泰公司金矿尾砂4.4169.8512.702.904.470.983.292.580.300.30招远玲珑金矿尾砂①3.0672.2111.563.453.881.173.642.960.330.27招远玲珑金矿尾砂②1.5974.8612.303.182.760.654.083.260.290.28化学成分（%）金矿尾矿基本性能目录第1部分工业尾矿现状第3部分尾矿资源化建材技术第2部分尾矿基本特性第4部分典型尾矿资源化建材技术研究第3部分

尾矿资源化建材技术3.1烧结型尾矿建材尾矿轻骨料（油田用压裂支撑剂）主要是利用一些可膨胀性黏土质尾矿，如煤矸石、淘洗泥浆淤泥等，来生产陶粒、陶砂等混凝土用多孔骨料。轻骨料有圆球型、普通型和碎石型三类圆球型和普通型是通过将尾矿经造粒或破碎后，利用烧胀原理焙烧而成的；碎石型可由多孔岩石型尾矿直接筛选获得。生产工艺：3.1烧结型尾矿建材尾矿烧结砖瓦种类：烧结普通砖、烧结多孔砖、陶瓷透水砖等生产工艺：原料采掘、原料预处理、配料、成型、干燥、焙烧等工业化生产工艺流程图3.1烧结型尾矿建材尾矿节能保温墙体板材开发了保温隔热墙体板材材料及配方产品开发与设计：产品长3m、宽1.5m、厚0.12-0.30m最佳烧成温度1100~1150℃保温隔热墙体板材工艺技术项目产品尺寸mm*mm*mm体积密度Kg/m3导热系数W/m.K抗压强度MPa吸水率/%强度损失率/%指标值3000*1500*120400~5000.06-0.108~112.40.73.2水合型尾矿建材无水或贫水的尾矿矿物，在含水（包括蒸汽）的环境中发生水化反应，并生成在使用条件下化学性质稳定、具有一定机械强度的含水矿物结合体的过程称为水化合成。由此所制得的建材产品称为水化合成尾矿建材。种类：蒸压加气混凝土砌块/板材、砌墙砖、铺地砖、护坡砖、路牙石等建材产品工艺流程：3.3胶结型尾矿建材尾矿混凝土及构件、彩色尾矿混凝土装饰板、尾矿真石漆、尾矿凝石定义：指在常温或不高于100℃条件下，通过胶凝材料将尾矿颗粒结合成整体，而满足使用条件的建筑用材料或制品；分类：尾矿混凝土及混凝土构件、尾矿高性能混凝土、尾矿混凝土空心砌块等。尾矿混凝土定义：将尾矿石破碎筛选，粗细骨料作为人工砂石作为配制混凝土的骨料，磨细矿粉作为配制混凝土的掺合料；尾矿混凝土构件分类：以采矿废石和选矿尾矿作骨料的混凝土梁、楼板、柱、桩、墙板等建筑结构构件。尾矿砂3.4熔制型尾矿建材尾矿平板玻璃利用途径：由于尾矿成分的复杂性，除少量非常纯净的尾矿可用作窗玻璃外，绝大多数的尾矿玻璃，因其染色或低透明度，多用于隔断、装饰贴面和建筑功能材料方面。处理方法：对尾矿玻璃原板进行微晶化处理、釉固化处理、钢化处理、表面处理和夹层处理等的后处理与深加工方式，制作成具有特殊性能的建筑功能玻璃和建筑装饰玻璃。内墙装饰用U型玻璃3尾矿资源化技术产业应用3.4熔制型尾矿建材尾矿微晶玻璃定义：微晶玻璃是一种由基础玻璃控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料。分类：金属尾矿微晶玻璃、石棉尾矿微晶玻璃、高岭土尾砂微晶玻璃等。尾矿微晶玻璃目录第1部分工业尾矿现状第3部分尾矿资源化建材技术第2部分尾矿基本特性第4部分典型尾矿资源化建材技术研究硫铁矿尾矿的XRD图原料名称烧失量SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSO3TiO2K2ONa2O硫铁矿尾矿14.2441.911.4434.891.130.451.234.260.210.13化学成份（%）硫铁矿尾矿基本性能SiO2含量略低，Al2O3含量较高；硫铁矿尾矿主要由粘土矿物高岭石组成，其次由少量的氧化物锐钛矿及部分硫酸盐矿物石膏和石灰组成。矿物成份（%）第4部分典型尾矿资源化建材技术研究4.1硫铁矿尾矿资源化建材技术原料类别

普氏成型水分（%）可

塑

性临

界含水率

（%）干

燥敏感性系

数干燥线收缩率（%）液限（%）塑限（%）塑性指数硫铁矿尾矿16.4621.5314.137.4010.020.643.32原料的物理性能（%）原料放射性核素限量硫铁矿尾矿基本性能测定项目标准值检测值内照射指数IRa≤1.0

1.0外照射指数Iγ≤1.01.1测定项目CRaCThCk放射性比活度CBq·kg-1105.69212.4983.30本次试验测量不确定度＜20%。硫铁矿塑性指数不高，属于中等敏感性原料，适合制备烧结制品；干燥敏感性系数小于1，干燥线收缩略大于3%；放射性核素限量外照射指数略大于1。4.1硫铁矿尾矿资源化建材技术混合料配比与塑性指数原料名称配比A配比B配比C配比D硫铁矿尾矿100807060页岩/203040配合比设计表（%）测试项目普氏成型水分（%）可

塑

性液限塑限塑性指数配比A18.9924.8615.499.37配比B16.9022.6812.3610.32配比C16.3522.9612.5410.42配比D16.9323.9413.3910.55不同配比混合料的可塑性测试项目ABCD临界含水率（%）10.629.489.109.02干燥敏感性系数0.770.780.800.87干燥线收缩率（%）3.843.623.694.10不同配合比混合料的干燥性能试件干燥性能曲线四组配比的试件均可采用快速干燥方式；随着硫铁矿尾矿的掺加量递减，普氏成型水分下降，塑性指数上升。硫铁矿尾矿制烧结砖实验研究4.1硫铁矿尾矿资源化建材技术硫铁矿尾矿制烧结砖实验研究小型试件抗压强度随着页岩配料掺量加大，抗压强度线性降低；所有配比的强度均满足产品标准要求；石灰爆裂、吸水率、抗风化性能指标均满足标准要求值；四组配比的小试样品均出现泛霜现象，但依旧处于标准要求的范围内。测试项目石灰爆裂泛霜抗风化性能抗压强度平均值

（MPa）

吸水率（%）合格品≤20A无轻微合格22.49B无轻微合格20.310C无轻微合格18.212D无轻微合格16.413小试样品的材料性能测试结果小试样品4.1硫铁矿尾矿资源化建材技术化学成分（%）原料名称烧失量SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSO3TiO2K2ONa2O铅锌尾矿2.5482.251.787.101.051.540.660.361.850.58铅锌尾矿基本性能4.2铅锌尾矿资源化建材技术4.典型尾矿资源化建材技术研究铅锌尾矿制烧结砖实验研究测试项目

铅锌尾矿∶粘土普氏成型水分（%）可

塑

性临

界含水率（%）干

燥敏感性系

数干燥线收缩率（%）液限（%）塑限（%）塑性指数配比一55%：45%18.3122.8215.667.1612.340.482.80配比二60%：40%19.3422.9915.997.0012.800.502.87混合料的物理性能两组配比下混合料的塑性指数均大于7，属中等塑性原料，干燥敏感性系数均小于1，属低敏感性原料，因此这两组配比下的混合料物理性能符合制造烧结砖要求。4.2铅锌尾矿资源化建材技术铅锌尾矿制烧结砖实验研究温度、

吸水率、收缩率曲线铅锌尾矿掺加量为50%时，其强度等级为MU10，其耐久性能、石灰爆裂、泛霜达到GB13544—2000《烧结多孔砖》标准一等品的要求。项目抗压强度（MPa）吸水率（％）冻融试验石灰爆裂泛霜平均值标准值变异系数配比一检测值12.7112.310.0220.14合格合格合格配比二检测值8.807.650.0720.65合格合格合格成品检测结论半工业性产品配比一的强度等级符合GB13544—2000《烧结多孔砖》MU10的要求，配比二的强度等级不能满足MU10的要求。半工业性配比一、配比二的成品符合GB13544—2000《烧结多孔砖》耐久性能、石灰爆裂、泛霜标准的一等品要求。铅锌尾矿烧结多孔砖产品测试结果4.2铅锌尾矿资源化建材技术123化学成分（%）矿物组成（%）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3TiO2烧失量石英长石二水石膏75.162.511.850.920.011.640.030.500.3413.9384.1%10.6%5.2%差热分析：第一阶段

室温～200℃，水分脱出；第二阶段

500～700℃，碳的放热失重，失重9.80%

；第三阶段

1000～1200℃，失重3.74%4.3钒尾矿资源化建材技术抗压强度（Mpa）透水系数(cm/s)容重（kg/m3）吸水率/%12-240.5-2.71722-191222-31100%钒矿尾渣，成型压力25Mpa，制品厚度20-30mm,制品透水率1.8-2.3kg/m3

。2.98%钒矿尾渣与2%调理剂1，成型压力25Mpa、制品厚度20-30mm,制品抗压强度18-25Mpa。原料名称石英钾长石斜长石软水铝石云母绿柱石锂矿尾砂43.613.827.51.113.20.8原料名称SiO2K2ONa2OSO3含水率夹杂物（树皮、草根等）细度（80μm筛余量）锂矿尾砂77.106.570.1012.81无56.15单项结论一等品不合格一等品不合格合格不合格锂矿尾矿基本性能矿物成分（%）化学成分（%）4.4锂矿尾矿资源化建材技术原料名称内照射指数外照射指数锂矿尾砂0.20.3放射性指数SiO2含量符合JC/T622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》一等品标准值要求；K2O+Na2O含量超出标准要求值；细度超出JC/T409-2016《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》标准要求值；放射性满足《建筑材料放射性核素限量-GB6566-2010》标准要求，达到绿色建材标准要求。锂矿尾砂制蒸压制品实验研究蒸压加气混凝土制品配合比计配合比设计干密度水固比锂矿尾砂生石灰水泥石膏铝粉配比一B050.6570%17%10%3%外掺0.06%配比二B050.5569%10%18%3%外掺0.06%配比三B060.665%15%16%4%外掺0.06%静停蒸压养护完成样品配合比强度级别干密度（kg/m3）立方体抗压强度（MPa）标准要求值测试值单项结论标准要求值检测值单项结论配比一B05合格品≤525508合格≥2.52.0不合格配比二521合格3.0合格配比三B06合格品≤625588合格≥3.53.5合格蒸压加气混凝土制品小型模拟试验样品性能测试依据标准：GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》配比一配比二配比三4.4锂矿尾矿资源化建材技术第二章

工业固废资源化生态建材（二）

煤矸石高值化利用生态建材技术目录第1部分煤矸石现状第2部分煤矸石基本特性第3部分煤矸石资源化利用技术目录第1部分煤矸石分类第2部分煤矸石基本特性第3部分煤矸石资源化利用技术根据矸石的颗粒大小分：粗粒矸石(＞25mm)、中粒矸石(25~1mm)和细粒矸石(＜1mm)。根据发热量高低分：低发热量矸石(＜2092kJ/kg)、中发热量矸石(2092~8338kJ/kg)、高发热量矸石(＞8338kJ/kg)。低发热量矸石作一般建材原料，中发热量以上矸石作沸腾炉的燃料。根据熔融特性(灰熔点或软化区范围)为：难熔矸石(1400~1450℃)、中熔矸石(1250~1450℃)和低熔矸石(＜1250℃)。难熔矸石可作耐火材料原料。根据膨胀性(线膨胀系数)为：微膨胀矸石(＜0.2％)、中等膨胀矸石(0.2~1.6％)和激烈膨胀矸石(＞1.6％)。有膨胀性的矸石可烧制轻骨料。根据矸石的可塑性为：低可塑性矸石(＜1)、中等可塑性矸石(7~15)和高可塑性矸石(＞15)。后两种适合制矸石砖。1.1以煤矸石特性分类第1部分煤矸石分类泥质页岩煤矸石：常见的有深灰色，在大气中经日晒雨淋后易风化，易崩解，加工时容易粉碎；炭质页岩煤矸石：呈黑色和黒灰色，大气中风化比较快，易粉碎；砂质页岩煤矸石：呈深灰色和灰白色，含泥质、炭质石灰粉砂岩，其结构较泥质页岩没发生和灰质页岩煤矸石粗糙而坚硬，在大气中风化较慢，加工时难以分解；砂岩煤矸石：呈黑色或深灰色，含沙质、泥质石灰粉砂岩，结构粗糙，呈块状椭圆形，在大气中基本不风化，难以粉碎；石灰岩煤矸石：灰色、结构粗糙坚硬，较砂岩煤矸石性脆，在大气中不易风化，难以粉碎。1.2以煤矸石组成特点分类根据煤矸石中Al2O3含量的不同可以分为低铝矸石(20％±5％)、中铝矸石(30%±5％)和高铝矸石(40%±5％)。按Fe2O3含量不同可把矸石分为五类：低铁矸石（＜1.5%)、少铁矸石（1.5%~5.0％）、中铁矸石（5.0％~12％）、次高铁矸石（12％~18％）、高铁矸石（＞18%）。按有机质碳含量可分为四类：低碳矸石（碳含量＜4%）、少碳矸石（4%~6%）、中碳矸石（6%~20%）、高碳矸石（＞20%）。

根据硫含量可将煤矸石分为四类：低硫(＜0.5%)、少硫(0.5%~3.0%)、中硫(3.0%~6.0%)、高硫(＞6.0%)矸石。按化学成分分类按岩石特性分类按元素分析特点分类

全岩掘进矸石：煤矿井下掘进巷道时产生的矸石。其岩种大多数是砂岩、砾岩、砂砾岩、页岩、砂质页岩等。岩石硬度较大，无热值，粒度为0~300mm。

半煤岩掘进矸石：掘进巷道工作面的岩种。除了有砂岩、页岩等外还有部分碳质页岩和少量的煤炭、泥质页岩。此种煤矸石具有可燃物，其热值为1256~5023kJ/kg不等，硬度较小，粒度在0~300mm左右。露天煤矿剥离矸石：在露天煤矿的采掘过程中，用电铲所排出的煤矸石。该岩石种类以页岩、砂岩、碳质页岩为主，另外，还夹杂少量的煤炭，粒度在0~1000mm左右。手选矸石：矿井所采出的毛煤，经提升设备运送至选煤厂后，通过预先筛分，用人工检除筛上物中的煤矸石，叫手选矸石。其主要的岩种为砂岩、砂砾岩、页岩及碳质岩等。粒度一般在80~200mm左右。洗选矸石：为了尽量除掉原煤中的灰分、硫等有害杂质，一般均采用洗选加工，通过洗选所排出的混合物，称为洗选矸石。该矸石以碳质页岩为主，其中还有页岩、砂岩等，热值为1256~4604kJ/kg。浮选矸石：经洗选后的煤泥水，再通过浮游选煤处理，所排出的尾矿水，经过沉淀后，所得到的泥状矿物，粒度一般小于10mm，热值在1256~4604kJ/kg之间。1.3以煤矸石排出地点分类目录第1部分煤矸石分类第2部分煤矸石基本特性第3部分煤矸石资源化利用技术化学组成分析第2部分煤矸石基本特性煤

矸

石产地化学成分岩石类型SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO开滦唐山矿风井洗矸51.9321.836.433.532.24SiO2含量40%~

70%，Al2O3含量15％~30％。属黏土岩矸石峰峰码头选煤厂洗矸52.2630.095.082.580.62鸡西滴到选煤厂洗矸54.6723.283.970.321.06阜新海州选煤厂洗矸61.1317.7110.325.024.38淄博洪山矿矸石山57.8718.906.714.178.27徐州大黄山矿矸石山65.8121.395.641.340.83淮南望峰岗选煤厂洗矸61.2929.754.350.760.63萍乡高坑矸石山65.4221.873.950.701.60平顶山-矿主井矸石山63.3425.564.761.070.49甘肃山丹煤矿三槽底板89.201.541.597.230.01SiO2＞70％，属砂岩矸石湖南涟邵金竹山一平峒90.450.362.590.140.00内蒙海勃湾红旗矿山一号50.4244.171.880.710.51Al2O3＞40％，属铝质岩矸石山东兖州北宿矿18层底板51.0340.682.820.811.29南票矿务局选煤厂选矸49.1440.681.930.720.13兖州唐村矿16层底板1.691.132.6086.091.78GaO＞30％，属钙质岩矸石云南小龙潭矿矸石14.282.984.9868.601.402.1基本性能矿物组成分析矿物种类矿物名称化学式说明硅酸盐类矿物石英SiO2砾石主要矿物长石类：正长石KAlSiO3闪石类：普通角闪石(Ca、Na)2(Mg、Fe2+、Al、Fe3+)5[(Al、Si)2O11]2(OH)2辉石类：普通辉石Ca(Mg、Fe、Al)[(Si、Al)2O6]黏土矿物高岭土类：高岭石Al4(Si4O10)(OH)2黏土岩主要矿物膨润土类：蒙脱石(Al、Mg3)(Si4O10)(OH)2·nH2O水云母类：伊利石(K、Al2)(AlSi3O10)(OH)2·2H2O碳酸盐矿物方解石CaCO3石灰石主要矿物白云石(Ca、Mg)(CO3)2菱铁矿FeCO3硫化物黄铁矿FeS2

白铁矿FeS2铝土矿一水硬铝矿Al2O3·H2O铝质岩主要矿物一水铝矿AlO(OH)三水铝矿Al(OH)3其他矿物石膏CaSO4·2H2O

磷灰石Ca5(PO4)3(F、Cl)金红石TiO22.1基本性能2.2显微结构分析石英晶体形貌及其对应的能谱高岭石晶体形貌及其对应的能谱

伊利石晶体形貌、

黄铁矿晶体形貌

目录第1部分煤矸石分类第2部分煤矸石基本特性第3部分煤矸石资源化利用技术煤矸石颗粒具有棱角和粗糙表面，碾压后可以互锁嵌挤，适用于制备公路和铁路路基材料。3.1煤矸石骨料筛分技术煤矸石破碎筛分工艺流程铁路填料依七高速第3部分

煤矸石资源化利用技术我国年生产煤矸石砖约130亿块，生产厂家超过1000个。最适宜制备烧结砖/砌块的煤矸石是粘土岩矸石，其次是粉砂岩矸石。主要产品有烧结保温砖/砌块、清水墙砖、烧结透水砖等。3.2煤矸石烧结制品全煤矸石烧结砖/砌块应用范围：用于装配式建筑承重墙体及外保温围护结构。原

材

料：页岩+煤矸石。3.2煤矸石烧结制品节能烧结自保温砌块砌块类别尺寸（mm*mm*mm）孔洞率传热系数[W/(m2∙K)]抗压强度严寒地区（29排孔）365*248*24954%0.384MU10.0夏热冬冷（9排孔）240*240*19046%0.896MU5.0夏热冬暖（5排孔）180*240*9029%1.352MU3.5导热系数0.10W/m.K左右抗压强度10MPa以上表面极致平滑，灰缝厚度2mm左右导热系数0.07W/m.K左右抗压强度5-10MPa内部填充珍珠岩、岩棉等保温材料表面极致平滑，灰缝厚度2mm左右3.2煤矸石烧结制品节能烧结复合保温砌块煤矸石墙板以煤矸石为主要原料，添加外加剂高温烧制而成，具有绿色环保、无辐射、色泽温和、不会带来光污染等特点，颜色丰富有利于城市的美化和建筑的生活化。3.2煤矸石烧结制品烧结墙板法国研究开发的“卡罗”（Caroo）条板（主要用于隔墙，非承重），其厚度为100mm左右。法国Guiron-Toulouse公司生产的条板：宽度为600-700mm，高度为2600-3600m，厚度为300mm。西安墙材院在1978-1980年用挤出法试制出长1800mm，宽600mm，厚120mm空心条板。3.2煤矸石烧结制品烧结墙板长度L宽度B厚度H按需定制，一般在3000mm左右300mm、600mm120mm、240mm、300mm、370mm装配式烧结墙板主要规格尺寸复合保温墙板烧结墙板陶土页岩煤矸石计量计量计量原料处理陈化处理真空挤出成型自动上架系统辊棒式窑车穿流式码垛静停自然干燥预干室干燥干燥窑干燥焙烧窑焙烧天然气热工系统烟气处理系统自动下架系统自动分选系统切割打包系统成品堆场不合格品堆场销售手动切割分选余热利用烟气排放煤矸石墙板生产工艺流程3.2煤矸石烧结制品陶粒是采用回转窑中经发泡生产的轻骨料。它具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、热导率低、强度高的特点。又称为人造轻集料。全煤矸石陶粒仅以煤矸石为主要原料；部分煤矸石轻质陶粒主要以煤矸石、城市污泥（或粘土）为主要原料。3.3煤矸石陶粒及制品陶粒轻粗集料种类密度等级筒压强度/MPa强度标号人造轻集料6004.0257005.0308006.0359006.540高强轻粗集料的筒压强度与强度标号陶粒符合烧胀要求的煤矸石破碎预热烧胀冷却分级入库粉磨成球工艺流程：煤矸石干燥预热烧成冷却分级入库污泥干燥干燥破碎、粉磨破碎、粉磨成球混料直接烧胀工艺流程：3.3煤矸石陶粒及制品粉磨成球工艺原料制备成型制粒烧成冷却成品处理烟气处理原料预处理计量配料粉磨储存计量给料预加水搅拌成球盘成球输送入窑烧成冷却成品分级成品包装燃料制备烟气脱硫脱销烟囱排放除尘冷烟室沉降陶粒3.3煤矸石陶粒及制品3.3煤矸石陶粒及制品轻骨料混凝土砌块吸声制品的原材料生产吸音砖以及高速公路的声屏障轻骨料混凝土外墙挂板钢筋混凝土轻质陶粒隔墙板陶粒板材房屋陶粒混凝土楼梯部品轻骨料混凝土墙板陶粒制品及应用陶粒制品及应用3.3煤矸石陶粒及制品轻骨料混凝土砌块应用高层建筑：武汉世贸锦绣长江桥梁工程：上海卢浦大桥、南京长江大桥结构轻骨料混凝土上海世博会中国馆屋面保温声屏障彩色陶粒吸声混凝土板微晶玻璃又称玻璃陶瓷，是将特定组成的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。具有热膨胀系数小、耐高温、耐磨和高强度等特性，是一种优良的高档建筑装饰材料。3.4煤矸石制备微晶玻璃采用“连续对辊压延整体晶化法”工艺生产微晶玻璃。3.4煤矸石制备微晶玻璃微晶玻璃生产工艺流程图3.5煤矸石煅烧高岭土煅烧高岭土理化性能要求项目造纸行业陶瓷橡胶涂料SiO2≤54—≤55≤55Al2O3≥42≥42≥42≥42Fe2O3≤1.0≤0.8——TiO2—≤.1.5——白度%≥88—≥75≥86PH≥5.0—5.0~8.05.0-8.0外观白色，无可见杂质，色泽均匀白色、块状或粉状、白色，无可见杂质，色泽均匀白色，无可见杂质，色泽均匀高岭土特性：白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和较高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。用途

1）涂料油漆2）橡胶制造3）陶瓷制造4）玻璃制品5）塑料6）造纸7）耐火材料8）制药、农业、石化等行业9）化妆品煤矸石煅烧高岭土3.5煤矸石煅烧高岭土3.6煤矸石煅烧合成焦宝石、莫来石焦宝石体积稳定、强度大及吸水率小，烧结程度好的焦宝石吸水率小于5%，体积密度大于2.55t/m3。制造高级耐火材料、耐火砖、各种陶瓷、精密铸造砂、陶瓷纤维、硅酸铝耐火纤维、耐火炉料、坩埚、窑具、匣钵、不定型耐火材料等的主要原料。广泛用于冶金、铸造、化工、陶瓷、电力、机械、石油等行业焦宝石莫来石是一种优质耐火材料，耐高温、强度高导热系数小。。用于耐火材料、陶瓷、冶金、铸造、电子等行业，下游产品包括石油裂解炉、冶金热风炉、陶瓷辊道窑、隧道窑、电瓷抽屉窑、玻璃坩埚窑及各种电炉的内衬。莫来石第二章

工业固废资源化生态建材（三）

其他工业固废资源化利用技术目录第1部分其他工业固废第2部分其他工业固废资源化利用技术第3部分结束语目录第1部分其他工业固废第2部分其他工业固废资源化利用技术第3部分结束语第1部分其它工业固废粉煤灰：是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。脱硫石膏：是燃煤或油的工业企业在治理烟气中的二氧化硫后而得到的工业副产石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO4.2H2O，含量≥93%。花岗岩废料：指石材加工过程中切锯、光产生的粒径小于0.16mm的细微颗粒。冶炼废渣：一般指的是工业生产过程中产生的不具有危险特性的固废，包括采矿废石、燃料废渣、冶炼及化工过程废渣等。粉煤灰冶炼废渣脱硫石膏花岗岩废料目录第1部分其他工业固废第2部分其他工业固废资源化利用技术第3部分结束语2.1粉煤灰资源化利用技术我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、Na2O、SO3、MnO2等，此外还有P2O5等。粉煤灰化学组成成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2O烧失量范围1.30~65.761.59~40.121.50~6.221.44~16.801.20~3.721.0~6.01.10~4.231.02~2.141.63~29.97我国电厂粉煤灰化学组成%粉煤灰矿物组成矿物组成的波动范围较大。一般晶体矿物为石英、莫来石、氧化铁、氧化镁、生石灰及无水石膏等，非晶