徐德龙院士谈三种主要工业废弃物的资源化技术

    每年5.7亿吨工业废弃物，成为我国包括钢铁行业在内的工业企业发展过程中沉重的负担。但在中国工程院院士、西安建筑科技大学校长徐德龙的眼中，冶金工业渣、粉煤灰和煤矸石这三种主要工业废弃物，是一个待发掘的金矿。而用我国每年5.7亿吨工业废弃物替代部分水泥，实现能源、钢铁、建材的联产，无疑是我国循环经济的一个重要组成部分。
    徐德龙院士的观点是有充分事实依据的。长期从事硅酸盐工程及相关学科的基础理论与工程技术研究、推广和教学工作，作为我国在该领域的学术与技术带头人，徐德龙曾多次荣获国家奖励。他研究开发的三大系列水泥悬浮预热预分解技术被列入国家科技成果重点推广计划；他主持的西安建筑科技大学粉体工程研究所已经成功开发了年产200万吨、150万吨、100万吨和60万吨的矿渣水泥生产线，产生了巨大的经济效益。正是由于他系统地研发和论证钢渣、矿渣、粉煤灰和煤矸石的资源化技术，让人们逐步将工业废物变成看得见的效益。
    资源综合利用是环保产业中一个传统产业，也是环保产业收入最多的部分；它分为废旧物资回收利用与工业三废回收利用两部分。徐德龙测算，目前在我国三种主要工业废弃物排放量中，钢渣量约占0.5亿吨，高炉渣约占1.2亿吨，粉煤灰约占2亿吨，煤矸石约占2亿吨，而在冶金行业生产过程中，这三种主要工业废弃物占据重要比例。
    徐德龙从专业的角度分析了钢渣（矿渣）转变成水泥不可比拟的优点：钢渣经合适的急冷工业处理后，可使其中硅酸盐矿物以玻璃态或微晶态的形式保持高度活性。急冷后的钢渣在粉碎过程中，可根据金属所固有的延展性、金属氧化物和硅酸盐矿物磨易性的差异，将其中6-14%的铁选出，而钢渣中硅酸三钙为主的硅酸盐相进一步细磨后可作为水泥熟料粉使用。水淬高炉矿渣可经细磨后制成表面积为每平方米500-800公斤的超细粉，成为一种具有很高潜在活性的玻璃态胶凝材料。用这些方法制得的超细钢渣粉、矿渣粉均匀混合，并配以少量的石膏粉和其它外加剂就可制成品质优良的各种标号的水泥，而正是钢渣-矿渣水泥作胶凝材料制作的水泥混凝土更具有早期水化热低、致密性高、耐久性好的优点，使得我国在青藏体路建设中明确提出应用这种水泥比例不得低于全部水泥用量20%的规定。
    徐德龙介绍，粉煤灰是一种粘土类火山灰质材料，具有很高的潜在水硬活性，可作为水泥掺合料。但其8%左右的多孔碳粒导致混凝土的需水量增加，强度和耐久性受到影响。用电选的方法脱去粉煤灰中大部分碳粒，就可大量地掺入水泥中，替代水泥熟料，制造出低热高耐久性的水泥。煤矸石中含金属氧化物较少的部分，可通过细磨-悬浮态快速煅烧-再细磨的工艺生产出附加值很高的煤系高岭土，以取代大量进口的高岭土。金属杂质含量较多的煤矸石可通过粉磨-低温悬浮态煅烧-再细磨的工艺，生产出具有潜在活性的水泥混合材或者用来制造抵制聚合物的水泥。