CSTM-含锌高温窑炉渣烧结砖编制说明

PAGEPAGE5中国材料与试验团体标准《含锌高温窑炉渣烧结砖》T/CSTM00xxx-2019编制说明(征求意见稿)《含锌高温窑炉渣烧结砖》团体标准制订工作小组二〇一九年八月

一、前言中国是一个钢铁生产大国，近5年来钢铁工业快速发展，粗钢产量从2013年的7.8亿发展到9.28亿，产量占全球产量的50%以上。钢铁企业生产过程中所产生的含锌粉尘量接近每年1亿吨，含锌烟尘中可实际回收的锌、铅、铟、铋、锡、铁、碳合计价值达162亿元人民币。当前我国钢铁烟尘回收利用正迈向成熟期，回收利用技术先进，钢铁烟尘主要处理技术有物理法、湿法、火法，已基本实现钢铁烟尘的分类处理利用。火法工艺是目前处理高锌含铁烟尘最有效适用的方法，其处理效率高、规模大，原料适应性强，是未来钢铁烟尘资源化利用的主要途径。截至2015年，国内高温处理EAF生产线超过100条，处置后的废渣超过1千万吨，另外，按照锌高温窑炉渣产量为钢产量的8～12%计算，2018年钢铁行业排放的锌高温窑炉渣约为7424-11136万吨。面对含锌高温窑炉渣产量巨大的压力，烧结砖是传统的主要建筑材料之一，具有耐久性好、抗折强度高,外观典雅和谐、美观大方、可回收利用且不产生二次污染等特点，是目前消纳含锌高温窑炉渣的最有效处置途径。但由于含锌高温窑炉渣成分复杂，目前含锌高温窑炉渣烧结砖在国内没有统一的产品标准，造成产品质量良莠不齐，环境风险性大，急需制定统一的产品规范。这将对含锌高温窑炉渣烧结砖技术的发展和有效控制环境风险具有非常重要的意义。二、前期调研工作简况目前，国内外针对含锌窑炉渣烧结砖的尚无对应标准出台。在建筑领域，欧盟砌体块材采用《砌体块材标准》EN771系列、测试方法标准为EN772系列。我国现有含锌高温窑炉渣砖产品，在应用推广中参考的是GB/T5101-2017《烧结普通砖》的标准。但GB/T5101仅能参考却不适用，如GB/T5101中“3术语和定义”未给出特定废物的特性描述，另外，其明确限定为“不含对人体有害的物质和放射性元素超标的矿山废渣、工矿企业的固体废弃物”，不适用于含有对人体有害物质（锌、铅、锰等重金属元素）作原料的含锌砖产品性能评价。2019年5月7日，CSTM建筑材料领域委员会墙体屋面及道路用建筑材料技术委员会(CSTM/FC03/TC04)就《含锌高温窑炉渣砖》标准立项材料进行了会审。来自墙体屋面及道路用建筑材料技术委员会的29名委员参与了评审，审查组一致认为：《含锌高温窑炉渣砖》标准的制定有助于含锌高温窑炉渣资源化利用，有利于明确含锌高温窑炉渣砖产品的质量评价，对我国加快制定冶炼渣综合利用的产品标准，推动和规范砖瓦领域的资源化、无害化利用具有重大意义。部分委员对该项目提出具体建议：1）建议将标准名称修订为“含锌高温窑炉渣烧结砖”；2）建议完善标准项目建议书中参数、指标控制等说明；3）建议结合产品工艺要求进一步阐述含锌高温窑炉渣的性能指标，加强原材料的检测数据统计，标准中原材料的要求要明晰；4）建议结合烧结砖行业的原料、工艺特点，重点关注含锌高温窑炉渣砖准入门槛，在文字表达和控制指标中对原料是否为危废予以阐述和界定，加强对产品重金属浸出限值的研判，在标准编制说明中予以说明；5）建议标准立项后在标准编制说明中对以上意见和建议予以说明，确保标准的制定有利于含锌高温窑炉渣烧结砖朝着安全、批量化的方向发展。与会专家与委员一致通过了标准立项论证，并希望编制组对草案和项目建议书进行修改、完善，尽快上报中国材料与试验团体标准建筑材料领域委员会审批立项。中国材料与试验团体标准委员会〔2019〕69号文件下达了《关于CSTM标准<含锌高温窑炉渣烧结砖>的立项公告》，批准CSTM标准《含锌高温窑炉渣烧结砖》立项，标准计划编号为CST~LX030400202-2019，本标准主要负责起草单位为中国建筑材料科学研究总院有限公司，标准参与单位有百菲萨（中国）投资有限公司、唐山腾龙再生科技有限公司、生态环境部固体废物与化学品管理中心。就委员会对该项目提出的具体建议，标准编制说明明确一下几点：（1）已经将标准名称修订为《含锌高温窑炉渣烧结砖》。（2）对标准中的指标控制要素尺寸偏差，外观质量，强度，砖中可浸出重金属含量,抗风化性能，泛霜，石灰爆裂，放射性物质等作出了说明，其中，对砖中可浸出重金属含量满足GB30760-2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》中8种重金属限值要求。另外，对砖所用原料中含锌高温窑炉渣的掺加量不做要求，对砖产品做出了明确的要求。（3）含锌高温窑炉渣是在钢铁冶炼、生产、使用过程中产生的高锌含铁烟尘经过火法工艺处理后的含锌废物。其主要元素硅、铝、铁是烧结砖的主要原料，而影响烧结砖品质的元素镁、硫占比都不大，通常化学成分还包含有锌（重量占比不高于2%）、铅（重量占比不高于1%）等重金属元素。（4）炼铁高炉产生的高锌含铁烟尘属于产量大，急需资源化利用的一类固废，经过火法富集工艺处理后得到含锌高温窑炉渣，与普通烧结砖相比，规定了最关注的8种重金属浸出限值。三、标准条款介绍范围本标准规定了含锌高温窑炉渣烧结砖的术语和定义、产品代号、产品规格、要求、试验方法、检验规则以及标识、包装、运输和贮存等。本标准适用于在原料中加入含锌高温窑炉渣后经焙烧而成的砖。规范性引用文件 本节引用了本标准所规定的含锌高温窑炉渣烧结砖的全部技术标准及规范。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2542砌墙砖实验方法GB6566建筑材料放射性核素限量GB/T18968墙体材料术语GB/T30810水泥胶砂中可浸出重金属的测定方法JC/T466砌墙砖检验规则术语下列术语和定义适用于本标准。含锌高温窑炉渣：在钢铁冶炼、生产、使用过程中产生的高锌含铁烟尘经过火法工艺处理后的含锌废物。其主要成分有二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙等占据了70%以上，其次含CaO、MgO、SO3等物质，通常化学成分还包含有锌（重量占比不高于2%）、铅（重量占比不高于1%）等重金属元素。2. 含锌高温窑炉渣烧结砖：在原料中加入含锌高温窑炉渣后经焙烧而成的砖。产品强度等级、规格和代号本节给出了含锌高温窑炉烧结砖的强度等级、规格、代号。技术要求本节给出了含锌高温窑炉渣烧结砖的尺寸偏差、外观质量、强度等级、砖中可浸出重金属限量、抗风化性能、石灰爆裂、放射性物质的规定，以及不允许出现泛霜、欠火砖、酥砖、螺纹转。其中，砖中可浸出重金属含量参照GB30760-2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》中8种重金属限值要求。试验方法本节给出了第5节技术要求的依据试验方法。检验规则标准给出了含锌高温窑炉渣烧结砖的检验规则，对检验分类、批量、抽样、判定规则做出了规定。标志、包装、运输和贮存标准给出了含锌高温窑炉渣烧结砖的标志、包装、运输和贮存的明确规定。附录A：（资料性附录）含锌高温窑炉渣烧结砖中可浸出重金属含量测定方法标准给出了含锌高温窑炉渣烧结砖中可浸出重金属含量测定方法。四、标准涉及专利的情况本标准中未涉及专利等知识产权。五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果情况通过本标准的实施，对含锌高温窑炉渣烧结砖的原料、成品砖的性能以及对环境造成的风险做出了相关要求。对含锌高温窑炉渣烧结砖市场进行了规范，不仅降低了含锌高温窑炉渣烧结砖对环境的释放风险，还有助于含锌高温窑炉渣烧结砖市场的发展和推广，具有重大的社会与经济效益。六、采用国际标准和国外先进标准的情况经检索，目前国内并无相标准。七、与现行标准的协调性情况经检索，目前国内并无相标准。通过编制本标准，可以更好地指导含锌高温窑炉渣制作烧结砖，更好地把控含锌高温窑炉渣烧结砖的质量与性能，填补含锌高温窑炉渣烧结砖标准的空白，推动我国制定冶炼渣综合利用的产品标准，对于进一步规范砖瓦领域的资源化、无害化利用意义重大。八、重大分歧意见的处理经过和依据本标准制订过程中对具体内容没有重大分歧。九、标准性质的建议说明本标准为建议为推荐性团体