白云鄂博礦選冶固廢制備綠色建材放射性限量團體標準

白云鄂博礦選冶固廢制備綠色建材放射性限量團體標準

Groupstandardofradioactivitylimitforgreenbuildingmaterials

preparedfrombeneficiationandsmeltingsolidwasteofBayanOboMine

前言

本標準中第3章為強制性條款,其余為推薦性條款。

本標準在滿足國家標準GB6566—2010《建筑材料放射性核素限量》規(guī)定的

裝飾裝修材料及建筑主體材料放射性限制范圍基礎上，規(guī)定了更嚴格的以白云鄂

博礦選冶固廢（包括白云鄂博螢石尾礦、包鋼高爐渣、包鋼熱悶后的轉(zhuǎn)爐渣）為

主要原料制備綠色微晶玻璃、微晶鑄石、透水磚、建筑膠凝材料等建筑裝飾裝修

材料及建筑主體材料的放射性核素限量。

本標準由內(nèi)蒙古科技大學提出。

本標準起草單位:內(nèi)蒙古科技大學

本標準參加起草單位:中關村全華稀土工業(yè)污染防治技術聯(lián)盟、包鋼（集團）公

司勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所

本標準主要起草人:王藝慈、柴軼凡、安勝利、彭軍、張芳、羅果萍、翟飛龍、

呂智智、梁俊飛、陳虹、那陽、孫樹超、王旭。

白云鄂博礦選冶固廢制備綠色建材放射性限量團體標準

1.范圍

本標準規(guī)定了以白云鄂博礦選冶固廢（包括白云鄂博螢石尾礦、包鋼高爐渣、

包鋼熱悶后的轉(zhuǎn)爐渣）為主要原料制備綠色微晶玻璃、微晶鑄石、透水磚、膠凝

材料等建筑裝飾裝修材料及建筑主體材料放射性核素限量和天然放射性核素鐳

-226、釷-232、鉀-40放射性比活度的試驗方法。

本標準適用于以白云鄂博礦選冶固廢為主要原料制備的對放射性核素限量

有要求的無機非金屬類建筑裝飾裝修材料及建筑主體材料。

2.術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

2.1裝飾裝修材料decorativematerials

用于建筑物室內(nèi)、外飾面用的建筑材料。

2.2建筑主體材料mainmaterialsforbuilding

用于建造建筑物主體工程所使用的建筑材料。

2.3建筑物building

供人類進行生產(chǎn)、工作、生活或其他活動的房屋或室內(nèi)空間場所。根據(jù)建筑

物用途不同，本標準將建筑物分為民用建筑與工業(yè)建筑兩類。

2.3.1民用建筑civilbuilding

供人類居住、工作、學習、娛樂及購物等建筑物。本標準將民用建筑分為Ⅰ

類民用建筑和Ⅱ類民用建筑。Ⅰ類民用建筑包括如住宅、老年公寓、托兒所、醫(yī)

院和學校、辦公樓、賓館等；Ⅱ類民用建筑包括:如商場、文化娛樂場所、書店、

圖書館、展覽館、體育館和公共交通等候室、餐廳、理發(fā)店等。

2.3.2工業(yè)建筑industrialbuilding

供人類進行生產(chǎn)活動的建筑物。如生產(chǎn)車間、包裝車間、維修車間和倉庫等。

2.4內(nèi)照射指數(shù)internalexposureindex

建筑材料中天然放射性核素鐳-226的放射性比活度與本標準中規(guī)定的限量

值之比值。

2.5外照射指數(shù)externalexposureindex

建筑材料中天然放射性核素鐳-226、釷-232和鉀-40的放射性比活度分別與

其各單獨存在時本標準規(guī)定的限量值之比值的和。

2.6放射性比活度specificactivity

物質(zhì)中的某種核素放射性活度與該物質(zhì)的質(zhì)量之比值。

A

表達式：C=

m

式中：

C——放射性比活度，單位為貝克每千克(Bqkg?1)

A——核素放射性活度，單位為貝克(Bq)

m——物質(zhì)的質(zhì)量，單位為千克(kg)

2.7測量不確定度uncertaintyofmeasurement

表征合理地賦予測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。

3.要求

以白云鄂博螢石尾礦、包鋼高爐渣、熱悶后的包鋼轉(zhuǎn)爐渣等選冶固廢為主要

原料制備綠色微晶玻璃、微晶鑄石、透水磚、膠凝材料等建筑材料，所開發(fā)的制

備技術及產(chǎn)品放射性標準如下：

（1）微晶玻璃

制備技術：

以白云鄂博螢石尾礦和包鋼高爐渣為主要原料燒結(jié)法制備微晶玻璃，在高爐

渣27.7%~52.4%、螢石尾礦5.8%~41.5%、石英砂36.8%~25.8%、硼砂5%（4種

原料質(zhì)量百分數(shù)之和為100%）配比下，以水淬后的基礎玻璃為原料，在玻璃粒

度100~200網(wǎng)目，升溫速率10~15℃/min，燒結(jié)溫度1070~1080℃，保溫時間

20~40min燒結(jié)工藝條件下，成功制備了抗折強度為62.70~77.65MPa的表面光滑

平整的棕紅色微晶玻璃。

微晶玻璃放射性標準：

48.1%~52.4%高爐渣、5.8%~12.0%螢石尾礦、34.9%~36.8%石英砂、5%硼砂

原料配比下所制備的微晶玻璃IRa為0.24~0.33，Ir為1.25~1.74，嚴于GB6566-2010

《建筑材料放射性核素限制》國家標準中B類裝飾裝修材料放射性的限制標準

（IRa≤1.3和Ir≤1.9）；27.7%~43.5%高爐渣、18.7%~41.5%螢石尾礦、25.8%~37.8%

石英砂、5%硼砂原料配比下所制備的微晶玻璃IRa為0.19~0.28，Ir為1.60~2.77，

嚴于GB6566-2010《建筑材料放射性核素限制》國家標準中C類裝飾裝修材料放

射性的限制標準（IRa≤1.3和Ir≤2.8）。

（2）微晶鑄石

制備技術：

100%高爐渣外配4%鉻鐵礦，升溫至1500℃保溫5h，澆鑄后在950℃保溫

1.5h，取出后空冷至室溫，為制備微晶鑄石的最優(yōu)熱處理制度，在此熱處理制度

下，微晶鑄石抗折強度61.1Mpa；密度3.45g·cm-3；吸水率0.023%；耐酸性和耐

堿性相對較好，其性能優(yōu)于天然大理石和花崗巖，符合國家建筑裝飾材料標準。

微晶鑄石放射性標準：

微晶鑄石IRa為0.46~0.57，Ir為1.88~2.32，嚴格于GB6566-2010《建筑材料

放射性核素限制》國家標準對C類裝飾裝修材料放射性限制水平（IRa≤1.3和Ir

≤2.8），可用于建筑物的外飾面及室外其他用途。

（3）免燒透水磚

制備技術：

以熱悶后的轉(zhuǎn)爐鋼渣尾渣為主要原料制備免燒透水磚，最佳原料配比為鋼渣

粗細骨料配比7:3、骨料與粘結(jié)劑質(zhì)量比為4.5、水和粘結(jié)劑比為0.27，減水劑用

量為水量的1%，早強劑用量為粘結(jié)劑質(zhì)量的3%；產(chǎn)品抗壓強度40Mpa，抗折

強度5Mpa，透水率不小于1.2×10-2cm/s，滿足建材行業(yè)標準《透水磚》

(JC/T945-2005)和國家標準《透水路面磚和透水路面板》（GB/T25993-2010）。

免燒透水磚放射性標準：

免燒透水磚中固廢（鋼渣尾渣和螢石尾礦）占原料總質(zhì)量的79.3%，其中鋼

渣尾渣占比77.5%，螢石尾礦占比1.8%，免燒透水磚的IRa為0.01~0.13，Ir為

0.20~0.24，遠低于國家標準GB6566—2010《建筑材料放射性核素限量》中建筑

主體材料對放射性的限制水平（IRa≤1.0和Ir≤1.0），也遠低于A類裝飾裝修材料

對放射性的限制水平（IRa≤1.0和Ir≤1.3），其產(chǎn)銷與使用范圍不受限制。

（4）燒結(jié)透水磚

制備技術：

白云鄂博螢石尾礦與熱悶后的包鋼轉(zhuǎn)爐渣尾渣制備燒結(jié)透水磚的最佳工藝：

鋼渣尾渣骨料5~10mm：2.5~5mm：0~2.5mm為4:3:3級配時，螢石尾礦摻量為

25%，成型壓力為30MPa，燒結(jié)溫度為1180℃，保溫時間為50min，透水磚的

抗壓強度為28MPa，透水系數(shù)0.091cm/s，均優(yōu)于國標《燒結(jié)普通磚》（GB/T

5101-2017）中MU25（25MPa）的抗壓強度要求和《透水路面磚和透水路面板》

（GB/T25993-2010）中A級0.02cm/s的透水系數(shù)要求。

燒結(jié)透水磚放射性標準：

燒結(jié)透水磚中固廢（鋼渣尾渣和螢石尾礦）約占原料總質(zhì)量的93%，其中鋼

渣尾渣占比68%，螢石尾礦占比25%，燒結(jié)透水磚的IRa為0.07~0.09，Ir為

1.23~1.52，嚴格于國家標準GB6566—2010《建筑材料放射性核素限量》中B類

裝飾裝修材料對放射性的限制水平（IRa≤1.3和Ir≤1.9），可用于Ⅱ類民用建筑物、

工業(yè)建筑內(nèi)飾面及其他一切建筑的外飾面。

（5）改質(zhì)鋼渣

制備技術：

“70%包鋼轉(zhuǎn)爐渣+30%包鋼高爐渣”的混合渣在熔融后注入碳含量超過30%

的氣化渣中形成改質(zhì)鋼渣，將自粉化的改質(zhì)鋼渣代替20%的水泥，按照“蒙西水

泥：改質(zhì)鋼渣：標準砂=0.8：0.2：3.0”的質(zhì)量比例配制鋼渣水泥膠砂，對其養(yǎng)

護3天，7天和28天，抗壓強度分別達到18.4MPa、25.1MPa、36.8MPa，抗折

強度分別達到3.4MPa、4.4MPa、5.96MPa的優(yōu)良性能質(zhì)標。

改質(zhì)鋼渣放射性標準：

改質(zhì)鋼渣的IRa為0.23~0.29，Ir為0.70~0.86，嚴格于建筑主體材料對天然放

射性核素的限制標準（IRa≤1.0和Ir≤1.0）。

4.試驗方法

4.1儀器

4.1.192X-W3多道γ能譜儀。

4.1.2天平(精度0.1g)。

4.1.3容器

根據(jù)樣品的多少及探測器的形狀、大小選用不同尺寸及形狀的樣品盒，材質(zhì)

要求天然放射性核素含量低、無人工放射性污染，如ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二

烯共聚物）樹脂或聚乙烯。

4.2制樣

將樣品干燥后壓碎過篩（40~60目），稱取50g裝入樣品盒中，密封、放置

3周~4周后測量。

4.3測量

當檢驗樣品中天然放射性衰變鏈基本達到平衡后，在與標準樣品測量條件相

同情況下，采用92X-W3多道γ能譜儀對其進行鐳-226、釷-232、鉀-40比活度

測量。

4.4計算

4.4.1內(nèi)照射指數(shù)

內(nèi)照射指數(shù)，按照式(1)進行計算：

CRa

IRa=(1)

200

式中：

IRa——內(nèi)照射指數(shù)；

CRa——建筑材料中天然放射性核素鐳-226的放射性比活度，單位為

?1

貝克每千克(Bqkg)；

200——僅考慮內(nèi)照射情況下，本標準規(guī)定的建筑材料中放射性核素

鐳-226的放射性比活度限量，單位為貝克每千克。

4.4.2外照射指數(shù)

外照射指數(shù)按照式(2)計算：

CCRaThCK

Ir=++(2)

3702604200

Ir——外照射指數(shù)；

CCRaThK、C、——分別為建筑材料中天然放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40

的放射性比活度，單位為貝克每千克；

370、260、4200——分別為僅考慮外照射情況下，本標準規(guī)定的建筑材料中天然

放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40在其各自單獨存在時本

標準規(guī)定的限量，單位為貝克每千克。

4.4.3測量不確定度

樣品中放射性核素活度的擴展不確定度（包含因子為2）應滿足：鐳、釷、

鉀小于11%。

白云鄂博礦選冶固廢制備綠色建材放射性限量團體標準

Groupstandardofradioactivitylimitforgreenbuildingmaterials

preparedfrombeneficiationandsmeltingsolidwasteofBayanOboMine

前言

本標準中第3章為強制性條款,其余為推薦性條款。

本標準在滿足國家標準GB6566—2010《建筑材料放射性核素限量》規(guī)定的

裝飾裝修材料及建筑主體材料放射性限制范圍基礎上，規(guī)定了更嚴格的以白云鄂

博礦選冶固廢（包括白云鄂博螢石尾礦、包鋼高爐渣、包鋼熱悶后的轉(zhuǎn)爐渣）為

主要原料制備綠色微晶玻璃、微晶鑄石、透水磚、建筑膠凝材料等建筑裝飾裝修

材料及建筑主體材料的放射性核素限量。

本標準由內(nèi)蒙古科技大學提出。

本標準起草單位:內(nèi)蒙古科技大學

本標準參加起草單位:中關村全華稀土工業(yè)污染防治技術聯(lián)盟、包鋼（集團）公

司勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所

本標準主要起草人:王藝慈、柴軼凡、安勝利、彭軍、張芳、羅果萍、翟飛龍、

呂智智、梁俊飛、陳虹、那陽、孫樹超、王旭。

白云鄂博礦選冶固廢制備綠色建材放射性限量團體標準

1.范圍

本標準規(guī)定了以白云鄂博礦選冶固廢（包括白云鄂博螢石尾礦、包鋼高爐渣、

包鋼熱悶后的轉(zhuǎn)爐渣）為主要原料制備綠色微晶玻璃、微晶鑄石、透水磚、膠凝

材料等建筑裝飾裝修材料及建筑主體材料放射性核素限量和天然放射性核素鐳

-226、釷-232、鉀-40放射性比活度的試驗方法。

本標準適用于以白云鄂博礦選冶固廢為主要原料制備的對放射性核素限量

有要求的無機非金屬類建筑裝飾裝修材料及建筑主體材料。

2.術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

2.1裝飾裝修材料decorativematerials

用于建筑物室內(nèi)、外飾面用的建筑材料。

2.2建筑主體材料mainmaterialsforbuilding

用于建造建筑物主體工程所使用的建筑材料。

2.3建筑物building

供人類進行生產(chǎn)、工作、生活或其他活動的房屋或室內(nèi)空間場所。根據(jù)建筑

物用途不同，本標準將建筑物分為民用建筑與工業(yè)建筑兩類。

2.3.1民用建筑civilbuilding

供人類居住、工作、學習、娛樂及購物等建筑物。本標準將民用建筑分為Ⅰ

類民用建筑和Ⅱ類民用建筑。Ⅰ類民用建筑包括如住宅、老年公寓、托兒所、醫(yī)

院和學校、辦公樓、賓館等；Ⅱ類民用建筑包括:如商場、文化娛樂場所、書店、

圖書館、展覽館、體育館和公共交通等候室、餐廳、理發(fā)店等。

2.3.2工業(yè)建筑industrialbuilding

供人類進行生產(chǎn)活動的建筑物。如生產(chǎn)車間、包裝車間、維修車間和倉庫等。

2.4內(nèi)照射指數(shù)internalexposureindex

建筑材料中天然放射性核素鐳-226的放射性比活度與本標準中規(guī)定的限量

值之比值。

2.5外照射指數(shù)externalexposureindex

建筑材料中天然放射性核素鐳-226、釷-232和鉀-40的放射性比活度分別與

其各單獨存在時本標準規(guī)定的限量值之比值的和。

2.6放射性比活度specificactivity

物質(zhì)中的某種核素放射性活度與該物質(zhì)的質(zhì)量之比值。

A

表達式：C=

m

式中：

C——放射性比活度，單位為貝克每千克(Bqkg?1)

A——核素放射性活度，單位為貝克(Bq)

m——物質(zhì)的質(zhì)量，單位為千克(kg)

2.7測量不確定度uncertaintyofmeasurement

表征合理地賦予測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。

3.要求

以白云鄂博螢石尾礦、包鋼高爐渣、熱悶后的包鋼轉(zhuǎn)爐渣等選冶固廢為主要

原料制備綠色微晶玻璃、微晶鑄石、透水磚、膠凝材料等建筑材料，所開發(fā)的制

備技術及產(chǎn)品放射性標準如下：

（1）微晶玻璃

制備技術：

以白云鄂博螢石尾礦和包鋼高爐渣為主要原料燒結(jié)法制備微晶玻璃，在高爐

渣27.7%~52.4%、螢石尾礦5.8%~41.5%、石英砂36.8%~25.8%、硼砂5%（4種

原料質(zhì)量百分數(shù)之和為100%）配比下，以水淬后的基礎玻璃為原料，在玻璃粒

度100~200網(wǎng)目，升溫速率10~15℃/min，燒結(jié)溫度1070~1080℃，保溫時間

20~40min燒結(jié)工藝條件下，成功制備了抗折強度為62.70~77.65MPa的表面光滑

平整的棕紅色微晶玻璃。

微晶玻璃放射性標準：

48.1%~52.4%高爐渣、5.8%~12.0%螢石尾礦、34.9%~36.8%石英砂、5%硼砂

原料配比下所制備的微晶玻璃IRa為0.24~0.33，Ir為1.25~1.74，嚴于GB6566-2010

《建筑材料放射性核素限制》國家標準中B類裝飾裝修材料放射性的限制標準

（IRa≤1.3和Ir≤1.9）；27.7%~43.5%高爐渣、18.7%~41.5%螢石尾礦、25.8%~37.8%

石英砂、5%硼砂原料配比下所制備的微晶玻璃IRa為0.19~0.28，Ir為1.60~2.77，

嚴于GB6566-2010《建筑材料放射性核素限制》國家標準中C類裝飾裝修材料放

射性的限制標準（IRa≤1.3和Ir≤2.8）。

（2）微晶鑄石

制備技術：

100%高爐渣外配4%鉻鐵礦，升溫至1500℃保溫5h，澆鑄后在950℃保溫

1.5h，取出后空冷至室溫，為制備微晶鑄石的最優(yōu)熱處理制度，在此熱處理制度

下，微晶鑄石抗折強度61.1Mpa；密度3.45g·cm-3；吸水率0.023%；耐酸性和耐

堿性相對較好，其性能優(yōu)于天然大理石和花崗巖，符合國家建筑裝飾材料標準。

微晶鑄石放射性標準：

微晶鑄石IRa為0.46~0.57，Ir為1.88~2.32，嚴格于GB6566-2010《建筑材料

放射性核素限制》國家標準對C類裝飾裝修材料放射性限制水平（IRa≤1.3和Ir

≤2.8），可用于建筑物的外飾面及室外其他用途。

（3）免燒透水磚

制備技術：

以熱悶后的轉(zhuǎn)爐鋼渣尾渣為主要原料制備免燒透水磚，最佳原料配比為鋼渣

粗細骨料配比7:3、骨料與粘結(jié)劑質(zhì)量比為4.5、水和粘結(jié)劑比為0.27，減水劑用

量為水量的1%，早強劑用量為粘結(jié)劑質(zhì)量的3%；產(chǎn)品抗壓強度40Mpa，抗折

強度5Mpa，透水率不小于1.2×10-2cm/s，滿足建材行業(yè)標準《透水磚》

(JC/T945-2005)和國家標準《透水路面磚和透水路面板》（GB/T25993-2010）。

免燒透水磚放射性標準：

免燒透水磚中固廢（鋼渣尾渣和螢石尾礦）占原料總質(zhì)量的79.3%，其中鋼

渣尾渣占比77.5%，螢石尾礦占比1.8%，免燒透水磚的IRa為0.01~0.13，Ir為

0.20~0.24，遠低于國家標準GB6566—2010《建筑材料放射性核素限量》中建筑

主體材料對放射性的限制水平（IRa≤1.0和Ir≤1.0），也遠低于A類裝飾裝修材料

對放射性的限制水平（IRa≤1.0和Ir≤1.3），其產(chǎn)銷與使用范圍不受限制。

（4）燒結(jié)透水磚

制備技術：

白云鄂博螢石尾礦與熱悶后的包鋼轉(zhuǎn)爐渣尾渣制備燒結(jié)透水磚的最佳工藝：

鋼渣尾渣骨料5~10mm：2.5~5mm：0~2.5mm為4:3:3級配時，螢石尾礦摻量為

25%，成型壓力為30MPa，燒結(jié)溫度為1180℃，保溫時間為50min，透水磚的

抗壓強度為28MPa，透水系數(shù)0.091cm/s，均優(yōu)于國標《燒結(jié)普通磚》（GB/T

5101-2017）中MU25（25MPa）的抗壓強度要求和《透水路面磚和透水路面板》

（GB/T25993-2010）中A級0.02cm/s的透水系數(shù)要求。

燒結(jié)透水磚放射性標準：

燒結(jié)透水磚中固廢（鋼渣尾渣和螢石尾礦）約占原料總質(zhì)量的93%，其中鋼

渣尾渣占比68%，螢石尾礦占比25%，