
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文檔簡(jiǎn)介
一、工作簡(jiǎn)況
1.1任務(wù)來(lái)源
為實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)使用回轉(zhuǎn)窯回收有價(jià)物料后所產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)窯水淬渣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“水淬
渣”)合理資源化利用,減少由于水淬渣大量堆存或隨意處置造成的土地浪費(fèi)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),
規(guī)范相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行,促進(jìn)水淬渣資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈形成,同時(shí)為監(jiān)管部門(mén)提供監(jiān)督管理
依據(jù),中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中
心、西南交通大學(xué)等單位依托“支撐重大環(huán)保設(shè)施高質(zhì)高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究及應(yīng)用”
項(xiàng)目,共同發(fā)起并編制《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)2021
年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃要求,《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)
提出,全國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC275)歸口管理并組織制定,標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃號(hào)
20211113-T-303。
1.2標(biāo)準(zhǔn)編制單位
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理
技術(shù)中心及西南交通大學(xué)牽頭,由行業(yè)內(nèi)部分龍頭企業(yè)、科研院所共同參與完成了本《要求》
的技術(shù)調(diào)研及編制等工作。
1.3標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程
2018年6月至10月,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、生態(tài)環(huán)境部固體廢物
與化學(xué)品管理技術(shù)中心、西南交通大學(xué)和與相關(guān)企業(yè)組織起草了《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要
求》標(biāo)準(zhǔn)草案和立項(xiàng)建議書(shū);
2018年10月至12月,編制組先后兩次前往云南鑫聯(lián)環(huán)保科技股份有限公司個(gè)舊公司
進(jìn)行調(diào)研,收集的相關(guān)資料;
2019年1月起,編制小組收集國(guó)內(nèi)外回轉(zhuǎn)窯水淬渣制備建材相關(guān)文獻(xiàn)、技術(shù)報(bào)告、標(biāo)
準(zhǔn)及規(guī)范,完善標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請(qǐng),準(zhǔn)備答辯工作;
2020年1月至2月,編制小組與建材生產(chǎn)企業(yè)溝通交流,進(jìn)一步補(bǔ)充完善回轉(zhuǎn)窯水淬
渣制備建材的理化與性質(zhì)要求等相關(guān)資料;
2020年3月,編制組根據(jù)前期調(diào)研情況與收集資料內(nèi)容,編寫(xiě)完成《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制
磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)討論稿;
2020年4月至5月,由于新冠肺炎疫情原因,編制組與相關(guān)企業(yè)以視屏?xí)h的形式就
水淬渣制備建材相關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行討論交流,并進(jìn)一步完善《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》
標(biāo)準(zhǔn)討論稿;
2020年8月,標(biāo)準(zhǔn)編制組參加國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)組織召開(kāi)的的標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)答辯會(huì),
《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)立項(xiàng)評(píng)估正式立項(xiàng),并于8月下旬完成《要求》征
求意見(jiàn)稿。
2020年10月,前往河北某回轉(zhuǎn)窯回收次氧化鋅企業(yè)調(diào)研,了解水淬渣去向與用途及基
本性質(zhì)等信息,進(jìn)一步完善《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和編制說(shuō)明,并上報(bào)國(guó)
家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)審評(píng)中心,通過(guò)立項(xiàng)答辯。
2020年11月至2021年3月,編制組就《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)中具體內(nèi)
容在安徽馬鞍山組織召開(kāi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)咨詢(xún)會(huì)。專(zhuān)家對(duì)《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)中涉
及水淬渣作為原料生產(chǎn)建材的關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行了深入探討,提出了具體修改建議。會(huì)后前往
馬鞍山、云南昆明與楚雄等地,對(duì)某磁選廠、制磚企業(yè)就水淬渣制磚與水泥的具體技術(shù)指標(biāo)
進(jìn)行交流,了解回轉(zhuǎn)窯水淬渣去向、用途及理化性質(zhì)等。
2021年4月至5月,起草組根據(jù)調(diào)研情況及行業(yè)專(zhuān)家建議,對(duì)《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技
術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)一步完善,最終形成本征求意見(jiàn)稿。
二、編制背景原則和標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容確定依據(jù)
2.1編制背景
2.1.1水淬渣產(chǎn)生與利用現(xiàn)狀
回轉(zhuǎn)窯作為一種通用設(shè)備,因其窯內(nèi)溫度高、可處理物料種類(lèi)多等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)2019年全球回轉(zhuǎn)窯市場(chǎng)總值達(dá)到39億元,預(yù)計(jì)到2026年可達(dá)到48億元
[1],根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型不同回轉(zhuǎn)窯可分為冶金窯、水泥窯、石灰窯與化工窯等。其中冶金回轉(zhuǎn)窯
主要應(yīng)用于有色金屬冶煉與鋼鐵冶煉,圖1為2019年至2025年我國(guó)冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè),
由圖中數(shù)據(jù)可以看出我國(guó)冶金行業(yè)在近年內(nèi)一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì),因此冶金回轉(zhuǎn)窯
市場(chǎng)保有量也將持續(xù)增加。冶金回轉(zhuǎn)窯窯頭排出的熔融物經(jīng)淬冷后形成的固態(tài)物即為水淬
渣,根據(jù)調(diào)研企業(yè)每處理1噸物料會(huì)產(chǎn)生30%~50%的水淬渣,基于我國(guó)冶金行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
水淬渣產(chǎn)生量也將不斷增加。
圖12019-2025年中國(guó)冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
冶金行業(yè)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的水淬渣主要成分如表1所示,由表中數(shù)據(jù)可以看出水淬渣中除一
定量的金屬鐵可通過(guò)磁選、水力分選等方式回收外無(wú)其他有價(jià)組分,故不具有再回收價(jià)值。
但水淬渣中的CaO、SiO2含量較高,占總量的45%左右。上世紀(jì)90年代開(kāi)始,回轉(zhuǎn)窯水淬
渣已開(kāi)始以于鋪設(shè)路面、填充或回填采礦形成的踩空區(qū)以及生產(chǎn)水泥、磚體等建筑材料等方
式進(jìn)行資源化利用,根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研情況生產(chǎn)水泥熟料、燒結(jié)普通磚等建筑材料為其主要的資
源化利用方式,但由于缺少標(biāo)準(zhǔn)約束管理,目前資源化利用量十分有限且普通生產(chǎn)工藝不規(guī)
范。
表1不同回轉(zhuǎn)窯水淬渣主要成分和含量含量:%
成份FeCSO3CaOSiO2MgO
企業(yè)1#
含量18.7110.053.5825.9018.822.74
成分FeCSO3CaOSiO2MgO
企業(yè)2#
含量40184.0320.7710.573.77
成分FeCSO3CaOSiO2MgO
企業(yè)3#
含量24.73-2.2811.5324.032.06
2.1.2建材生產(chǎn)與使用情況
2.1.2.1水泥
水泥作為水硬性凝膠材料被廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程,是國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)
重要的材料之一。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),自2013年以來(lái),全國(guó)水泥產(chǎn)量基本在22-24億噸
上下波動(dòng),2017年全國(guó)累計(jì)水泥產(chǎn)量23.1億噸,2018年略有減少為21.7億噸。2018年中
國(guó)熟料設(shè)計(jì)產(chǎn)能18億噸,水泥產(chǎn)能34億噸,同時(shí),根據(jù)歐洲水泥協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2013年
全球水泥產(chǎn)量合計(jì)達(dá)到40億噸,其中中國(guó)為24.2億噸,占全球總量的58.6%。圖2為我國(guó)
歷年水泥產(chǎn)量及增速,雖自2018年我國(guó)水泥產(chǎn)量略有降低,但由于我國(guó)水泥產(chǎn)量基數(shù)大,
且隨著中共中央、國(guó)務(wù)院于2019年9月印發(fā)實(shí)施《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》,我國(guó)基建投資將
有望再度加碼,因此水泥的生產(chǎn)量將保持穩(wěn)定。
圖2我國(guó)歷年水泥產(chǎn)量及增速
2.1.2.2燒結(jié)普通磚
燒結(jié)普通磚又稱(chēng)為燒結(jié)實(shí)心磚或標(biāo)準(zhǔn)磚,因其具有良好的強(qiáng)度、耐久性、透氣性與耐火
性被廣泛使用于建筑物的基礎(chǔ)、內(nèi)墻、外墻等,是我國(guó)最主要的傳統(tǒng)建筑墻體材料。目前我
國(guó)燒結(jié)磚瓦生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多、分布廣,據(jù)統(tǒng)計(jì)2018年我國(guó)燒結(jié)磚瓦企業(yè)數(shù)量約為3.7萬(wàn)家,
燒結(jié)磚瓦總產(chǎn)量約為8千億至9千億塊,產(chǎn)值約為200億元,裝備總產(chǎn)值約為200億元。
隨著我國(guó)有關(guān)節(jié)約土地資源、提高固廢資源化利用等政策的相繼出臺(tái),燒結(jié)磚行業(yè)充分
發(fā)揮其協(xié)同處置廢棄物技術(shù)優(yōu)勢(shì),其生產(chǎn)原料不斷向固體廢棄物方向發(fā)展,通過(guò)實(shí)踐及技術(shù)
評(píng)價(jià),現(xiàn)有的工藝流程和設(shè)備可以完全適應(yīng),生產(chǎn)中應(yīng)用量較高,制品缺陷較小。建材行業(yè)
中眾多燒結(jié)墻體材料生產(chǎn)企業(yè),已經(jīng)成為廢棄物資源綜合利用的骨干企業(yè)。伴隨著中國(guó)城鎮(zhèn)
化進(jìn)程的不斷加快,國(guó)家大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)為解決我國(guó)固體廢棄物占用大量土地、污
染環(huán)境等問(wèn)題,燒結(jié)普通磚仍是我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)的重要墻體材料。
2.1.2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
2015年4月1日實(shí)施的《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范》(GB30760)參照國(guó)際
先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合我國(guó)水泥實(shí)際情況,為符合我國(guó)國(guó)情的水泥窯協(xié)同處置生活垃圾、工業(yè)固廢
等固體廢棄物標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥生料、熟料、水泥產(chǎn)品及煙氣中的有害成分含量提出明確要
求,對(duì)所有可參與協(xié)同處置的固體廢棄物提出鑒定、檢測(cè)、生產(chǎn)工藝、最大添加量作出明確
規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施應(yīng)用推動(dòng)了水泥窯協(xié)同處置廢棄物技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展,保障廢棄物在水泥
窯中無(wú)害化安全處置,是對(duì)水泥窯協(xié)同處置固體廢棄物管控的統(tǒng)領(lǐng)性標(biāo)準(zhǔn)。
《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2017)于2018年6月1日開(kāi)始實(shí)施,
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于水泥和混凝土中的粉煤灰的術(shù)語(yǔ)和定義、分類(lèi)、等級(jí)、技術(shù)要求、試驗(yàn)要
求、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸與貯存。適用于拌制砂漿和混凝土?xí)r作為摻和料的粉煤灰
及水泥生產(chǎn)中作為活性混合材料的粉煤灰。該標(biāo)準(zhǔn)替代了原有的GB/T1596-2005,標(biāo)準(zhǔn)中
各項(xiàng)物理指標(biāo)組分含量的要求都有不同程度的改變和細(xì)化,其目的是為了保證摻入水泥和混
凝土中的粉煤灰質(zhì)量,更好的應(yīng)用于交通建筑行業(yè)。
《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》(GB/T201491-2017)于2018年6月1日實(shí)施,該
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于水泥和混凝土中的鋼渣粉的術(shù)語(yǔ)和定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、
包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸及貯存,適用于水泥和混凝土中的鋼渣粉。該標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施可為水泥
和混凝土企業(yè)提供細(xì)度合適和活性良好的鋼渣鐵粉,有效提高其資源化利用率。
《用于水泥中的?;郀t渣》(GB/T203-2008)于2009年4月1日實(shí)施,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
了用于水泥中的?;郀t礦渣術(shù)語(yǔ)和定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、貯存與運(yùn)輸?shù)取?/p>
本標(biāo)準(zhǔn)適用于用作水泥活性混合材料的粒化高爐礦渣。
《蒸壓粉煤灰多孔磚》(GB/T26541-2011)于2012年4月1日開(kāi)始實(shí)施,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
了蒸壓粉煤灰多孔磚的術(shù)語(yǔ)和定義,規(guī)格、等級(jí)和標(biāo)記,一般規(guī)定,技術(shù)要求,試驗(yàn)方法,
檢驗(yàn)規(guī)則,產(chǎn)品合格證,堆放和運(yùn)輸,適用于工業(yè)與民用建筑的承重結(jié)構(gòu)用蒸壓粉煤灰多孔
磚。
《泡沫混凝土砌塊用鋼渣》(GB/T24763-2009)于2010年7月1日實(shí)施,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
了泡沫混凝土砌塊用鋼渣的術(shù)語(yǔ)和定義、規(guī)格、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、驗(yàn)收規(guī)則、包裝、標(biāo)
志、貯存、運(yùn)輸和質(zhì)量證明書(shū),適用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)泡沫混凝土用鋼渣粉、鋼渣砂。
2008年8月1日實(shí)施的《硅酸鹽水泥熟料》(GB/T21372)作為硅酸鹽水泥熟料產(chǎn)品
要求標(biāo)準(zhǔn),從化學(xué)成分、物理性能、試驗(yàn)方法、驗(yàn)收規(guī)則等方面作出規(guī)定要求,其中對(duì)游離
化氧化鈣(f-CaO)、MgO、SO3等基本化學(xué)指標(biāo)提出了明確限值要求。該標(biāo)準(zhǔn)為硅酸鹽水
泥熟料生產(chǎn)與原料添加提供指導(dǎo)作用。
為完善水泥產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)水泥行業(yè)發(fā)展,2008年6月1日實(shí)施的《通用硅酸鹽
水泥》(GB175),將GB175-1999、GB1344-1999以及GB12958-1999三個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)整
合為一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),解決了水泥強(qiáng)度檢測(cè)方法與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的問(wèn)題。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通用硅酸鹽
水泥的分類(lèi)、組分與材料、強(qiáng)度等級(jí)等作出具體要求,隨著該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施加速了我國(guó)水
泥行業(yè)淘汰落后生產(chǎn)工藝,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
2018年11月1日實(shí)施的《燒結(jié)普通磚》(GB/T5101-2017)適用于以黏土、頁(yè)巖、
煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、淤泥、污泥等為主要原料,經(jīng)焙燒而成主要用于建筑物承重部
位的普通磚。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燒結(jié)普通磚的產(chǎn)品分類(lèi)、等級(jí)、規(guī)格、標(biāo)記、一般要求、技術(shù)要求
等。作為燒結(jié)普通磚唯一的國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),為生產(chǎn)企業(yè)不斷完善和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供參
考。
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系中建筑材料有較為完善的生產(chǎn)工藝與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)GB30760雖為固體
廢棄物入水泥窯協(xié)同處置提出了重金屬等限定,但目前未有涉及水淬渣用于建材生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)
準(zhǔn),從而導(dǎo)致水淬渣綜合利用率低,企業(yè)生產(chǎn)行為不規(guī)范,產(chǎn)品質(zhì)量參差不一,水淬渣綜合
利用產(chǎn)業(yè)鏈無(wú)法建立,監(jiān)管部門(mén)監(jiān)管工作無(wú)據(jù)可依。
2.2編制原則
以提高水淬渣資源化利用率為基礎(chǔ),以規(guī)范水淬渣用于建材生產(chǎn)為核心,以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈
形成為目標(biāo)編制本標(biāo)準(zhǔn)。
(1)提高回轉(zhuǎn)窯水淬渣資源化利用效率
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)堆存1萬(wàn)噸廢渣需占用土地超過(guò)670m2土地[2],大量的回轉(zhuǎn)窯水淬渣堆存
將會(huì)占用寶貴的土地資源。同時(shí)由于大量的水淬渣在堆存過(guò)程中未得到妥善的處理處置,長(zhǎng)
期暴露在外,會(huì)造成一定的環(huán)境分風(fēng)險(xiǎn),具體如下:
對(duì)水體的污染:隨意堆放或簡(jiǎn)單填埋的回轉(zhuǎn)窯水淬渣受雨水淋入所產(chǎn)生的滲濾液會(huì)流入
周?chē)乇淼乃w和滲入土壤,其中的有害物質(zhì)和污染物對(duì)地表水和地下水會(huì)造成嚴(yán)重的污
染,并直接影響水生動(dòng)植物的生存環(huán)境,造成水質(zhì)下降、水域面積減少等惡劣影響;
對(duì)大氣的污染:露天堆放的回轉(zhuǎn)窯水淬渣小粒徑顆粒會(huì)進(jìn)入大氣環(huán)境,形成可吸入顆粒
物(PM10),且顆粒上往往負(fù)載有金屬或重金屬等有害物質(zhì),直接影響人體健康與大氣環(huán)
境質(zhì)量;
對(duì)土壤的污染:部分回轉(zhuǎn)窯水碎渣中含有鉛等重金屬,大量的堆存會(huì)導(dǎo)致重金屬向地下
滲透,污染堆存場(chǎng)地周邊土壤,損害土壤中微生物。與此同時(shí),重金屬等有害物質(zhì)會(huì)在土壤
中累積遷移到農(nóng)作物中,最終影響人類(lèi)的健康。
通過(guò)規(guī)定以水淬渣為原料生產(chǎn)建材的種類(lèi)與水淬渣最小添加比例等要求,明確回轉(zhuǎn)窯水
淬渣資源化利用渠道,有效提高回轉(zhuǎn)窯水淬渣在建材生產(chǎn)中的利用效率。
(2)規(guī)范建材生產(chǎn)過(guò)程水淬渣利用行為
水淬渣中除含有一定量的鐵外,其余有價(jià)金屬含量較低,繼續(xù)回收有技術(shù)難度大、成本
高,而水淬渣中含近85%的硅酸鹽玻璃體,可作為建材原料加以資源化利用。但由于不同
冶金回轉(zhuǎn)窯工藝技術(shù)與原輔材料存在一定差異,致使水淬渣成分有所差別,甚至部分水淬渣
含有重金屬或具有腐蝕性。對(duì)可用作建材生產(chǎn)原料的水淬渣的成分、放射性核素、重金屬含
量等可能影響建材安全與質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)做出規(guī)定和約束,可有效規(guī)范建材生產(chǎn)過(guò)程水淬
渣利用行為,以確保建筑材料的安全性與環(huán)保性。
(3)促進(jìn)回轉(zhuǎn)窯水淬渣到建材生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈形成
作為資源化利用的主要方式之一,生產(chǎn)建筑材料由于缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)約束其成分與質(zhì)量,
明確可利用途徑與范圍以及規(guī)范性檢測(cè)試驗(yàn)方式,致使水淬渣產(chǎn)生企業(yè)與建材生產(chǎn)企業(yè)間產(chǎn)
業(yè)鏈無(wú)法形成,監(jiān)管部門(mén)無(wú)據(jù)可依,導(dǎo)致水淬渣無(wú)法大規(guī)模資源化利用。本標(biāo)準(zhǔn)立足于以水
淬渣為原料生產(chǎn)燒結(jié)磚與水泥,對(duì)其成分、質(zhì)量以及相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)方式做出明確規(guī)定,且
規(guī)范水淬渣作為產(chǎn)品出售時(shí)的檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、運(yùn)輸與貯存要求,促進(jìn)回轉(zhuǎn)窯水淬渣到建材
生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈形成。
2.3編制依據(jù)
本文件是根據(jù)下列相關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)政策標(biāo)準(zhǔn)等制訂的。
GB/T176水泥化學(xué)分析方法
GB5085危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)
GB/T5101燒結(jié)普通磚
GB6566建筑材料放射性核素限量
GB/T12573水泥取樣方法
GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)
GB/T18968墻體材料術(shù)語(yǔ)
GB/T21372硅酸鹽水泥熟料
GB/T30760水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范
2.3標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容及編制說(shuō)明
2.3.1范圍
本文件規(guī)定了建材用回轉(zhuǎn)窯水淬渣的術(shù)語(yǔ)與定義、一般要求、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢
驗(yàn)規(guī)則、包裝、運(yùn)輸與貯存。
本文件適用于生產(chǎn)燒結(jié)普通磚和水泥時(shí)作為原料的回轉(zhuǎn)窯水淬渣。以回轉(zhuǎn)窯水淬渣為原
料生產(chǎn)其他建材可參考本文件。
本文件不適用于根據(jù)GB5085鑒別標(biāo)準(zhǔn)判定后屬于危險(xiǎn)固體廢物的回轉(zhuǎn)窯水淬渣。
建筑材料種類(lèi)繁雜,最主要的類(lèi)型即為磚體與水泥,而在磚體材料中燒結(jié)普通磚為使用
范圍最廣的產(chǎn)品之一。根據(jù)GB/T18968的定義,“燒結(jié)普通磚為以黏土、頁(yè)巖、煤矸石、粉
煤灰、污泥等為主要原料,經(jīng)成型、干燥和焙燒而制成,無(wú)孔洞或空洞率小于25%的普通磚”,
其主要成分及含量如表2所示。
水泥按使用途徑和性能分為通用水泥、專(zhuān)用水泥、特性水泥。其中通用水泥即為GB17
中所規(guī)定的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥以及粉煤
灰硅酸鹽水泥、符合硅酸鹽水泥,目前一般土木建筑工程通常采用的水泥為硅酸鹽水泥。硅
酸鹽水泥是以水泥熟料和適量的石膏及部分規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料,按
GB/T21372中的硅酸鹽水泥熟料是一種由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按適當(dāng)
比例,磨成細(xì)粉,燒至部分熔融,所得以硅酸鈣為主要礦物成分的產(chǎn)物。本文件中所指水泥
即為硅酸鹽水泥熟料,其主要成分物表3所示。
表2燒結(jié)普通磚主要成分和含量含量:%
成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO
含量55~883~1010~20155
表3水泥熟料主要成分和含量含量:%
廠家SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO
1#20.825.153.8463.464.85
2#20.864.494.4562.644.14
3#21.825.143.4863.83.94
本文件中所述的回轉(zhuǎn)窯水淬渣為冶金行業(yè)所用回轉(zhuǎn)窯排出的液態(tài)熔融物經(jīng)水淬冷卻后
形成的固態(tài)物,不同企業(yè)所產(chǎn)生回轉(zhuǎn)窯水淬渣主要成分和含量如表1所示。由表中的數(shù)據(jù)可
以看出,回轉(zhuǎn)窯水淬渣中除含一定量的金屬鐵外,鈣質(zhì)與硅質(zhì)含量占比最大,適宜作為燒結(jié)
普通磚與水泥的生產(chǎn)原料之一。
由于不同企業(yè)回轉(zhuǎn)窯工業(yè)技術(shù)與添加原料具有很大的差異性,所產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)窯水淬渣可
能含有重金屬或具有腐蝕性,為保證所制得的建筑材料安全性與環(huán)保性,經(jīng)鑒別屬于危險(xiǎn)廢
物的水淬渣不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.2一般要求
(1)建材用回轉(zhuǎn)窯水淬渣包含回轉(zhuǎn)窯水淬渣與回轉(zhuǎn)窯水淬渣尾泥。
說(shuō)明:在本文件中定義回轉(zhuǎn)窯水淬渣為冶金行業(yè)所用回轉(zhuǎn)窯窯頭排出的熔融物經(jīng)水淬冷
卻后形成的固態(tài)物;回轉(zhuǎn)窯水淬渣尾泥為回轉(zhuǎn)窯水淬渣經(jīng)選碳、選鐵等處理后剩余泥狀物質(zhì)。
不同回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的水淬渣中鐵及碳含量有所不同,部分企業(yè)出于經(jīng)濟(jì)效益與資源回收的角度
會(huì)將其中的鐵與碳進(jìn)行回收,產(chǎn)生的尾泥生產(chǎn)建材,不具有回收價(jià)值的回轉(zhuǎn)窯水淬渣可直接
生產(chǎn)建材,因此本文件中建材用回轉(zhuǎn)窯水淬渣包含回轉(zhuǎn)窯水淬渣與回轉(zhuǎn)窯水淬渣尾泥。
(2)回轉(zhuǎn)窯水淬渣中放射性核素限量應(yīng)滿足GB6566的規(guī)定。
說(shuō)明:放射性核素也稱(chēng)為不穩(wěn)定核素,指不穩(wěn)定的原子核能自發(fā)地放出射線(如α射線、
β射線等),通過(guò)衰變形成穩(wěn)定的核素。而所自發(fā)放出的射線可以由多種途徑進(jìn)入人體,它
們發(fā)出的射線會(huì)破壞機(jī)體內(nèi)的大分子結(jié)構(gòu),甚至直接破壞細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu),對(duì)人體造成損傷。
《建筑材料放射性核素限量》(GB6566)規(guī)定了建筑材料放射性核素限量,適用于對(duì)放射
性核素限量有要求的無(wú)機(jī)非金屬類(lèi)建筑材料。為使水淬渣在建筑材料生產(chǎn)中得到合理的利
用,又需防止放射性水平過(guò)高的水淬渣用于建筑材料,以保護(hù)環(huán)境,保證人體健康,本文件
中所涉及的回轉(zhuǎn)窯水淬渣中放射性核素限值應(yīng)滿足GB6566中的要求。
(3)經(jīng)混配的燒結(jié)普通磚原料中回轉(zhuǎn)窯水淬渣添加量應(yīng)不少于15%。
說(shuō)明:制備燒結(jié)普通磚一般需根據(jù)需求和用途采用兩種以上材料進(jìn)行原料混配,為切實(shí)
實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯水淬渣的資源化利用,同時(shí)為防止向原料中添加含有重金屬等有毒有害物質(zhì)超標(biāo)
的水淬渣不法行為。同時(shí)依據(jù)調(diào)研情況,使用回轉(zhuǎn)窯水淬渣制備燒結(jié)普通磚一般添加量在
15%~20%左右,因此經(jīng)混配的燒結(jié)普通磚原料中回轉(zhuǎn)窯水淬渣添加量應(yīng)不少于15%
(4)經(jīng)混配的水泥原料中回轉(zhuǎn)窯水淬渣添加量應(yīng)不少于10%。
說(shuō)明:制備水泥一般需根據(jù)需求和用途采用兩種以上材料進(jìn)行原料混配,在盡可能擴(kuò)大
水淬渣利用率的同時(shí)保證水泥產(chǎn)品質(zhì)量,。同時(shí)依據(jù)調(diào)研情況,使用回轉(zhuǎn)窯水淬渣制備水泥
熟料一般添加量在10%左右,因此經(jīng)混配的水泥原料中回轉(zhuǎn)窯水淬渣添加量應(yīng)不少于10%。
(5)回轉(zhuǎn)窯水淬渣中不應(yīng)混有其他固體廢物。
說(shuō)明:本文件中所涉及內(nèi)容僅針對(duì)水淬渣,且由于不同的固體廢物理化性質(zhì)差異較大,
混入其他固體廢棄物后可能會(huì)造成燒結(jié)普通磚難以成型,水泥性能不達(dá)標(biāo)等一系列不良后果
因此在水淬渣中不應(yīng)混有其他固體廢物。同時(shí),建材生產(chǎn)企業(yè)是以購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品形式進(jìn)行與水淬
渣產(chǎn)生企業(yè)進(jìn)行貿(mào)易交易,若其中含有雜質(zhì)則會(huì)給建材生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。
(6)以回轉(zhuǎn)窯水淬渣為原料生產(chǎn)的燒結(jié)普通磚應(yīng)滿足GB/T5101的規(guī)定。
說(shuō)明:GB/T5101規(guī)定了燒結(jié)普通磚的產(chǎn)品分類(lèi)、等級(jí)、規(guī)格、標(biāo)記、一般要求、技術(shù)
要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等。適用于以黏土、頁(yè)巖、煤矸石、
粉煤灰、建筑渣土、淤泥、污泥等為主要原料,經(jīng)焙燒而成主要用于建筑物承重部位的普通
磚。該標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了燒結(jié)普通磚的尺寸、外觀、強(qiáng)度、抗風(fēng)化、泛霜等性能要求,因此以
回轉(zhuǎn)窯水淬渣為原料生產(chǎn)的燒結(jié)普通磚應(yīng)滿足其規(guī)定。
(7)以回轉(zhuǎn)窯水淬渣為原料生產(chǎn)的水泥應(yīng)滿足GB/T21372的規(guī)定。
說(shuō)明:GB/T21372規(guī)定了硅酸鹽水泥熟料的定義和分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和驗(yàn)收
規(guī)則等,適用于貿(mào)易的硅酸鹽水泥熟料。對(duì)硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)性能、物理性能作出了明
確詳實(shí)的規(guī)定,因此以回轉(zhuǎn)窯水淬渣為原料生產(chǎn)的水泥應(yīng)滿足其規(guī)定。
2.3.3技術(shù)要求
2.3.3.1成分含量要求
(1)燒結(jié)普通磚用回轉(zhuǎn)窯水淬渣成分含量要求
燒結(jié)普通磚的制備共分為原料制備、坯體成型、濕坯干燥和成品焙燒四個(gè)部分。原料含
水量直接影響坯體成型和濕坯干燥環(huán)節(jié),如原料含水量不處于合理的范圍則無(wú)法生產(chǎn)出質(zhì)量
較好的濕坯,從而導(dǎo)致干燥室的干燥廢品率大大增加,甚至使生產(chǎn)過(guò)程無(wú)法正常進(jìn)行。一般
情況下,原料的含水率需根據(jù)根據(jù)坯體成型所使用的擠出機(jī)性能確定。如生產(chǎn)中采用高真空
度、高擠出壓力的真空擠出機(jī),則原料含水率應(yīng)在13%~15%。采用半硬塑擠出機(jī)時(shí),原料
含水率應(yīng)控制在15%~17%。采用一般擠出機(jī)成型時(shí),原料含水率應(yīng)控制在18%~20%之間。
因此本文件中用于制備燒結(jié)普通磚的水淬渣含水率應(yīng)不大于20%。
根據(jù)材料研究與企業(yè)調(diào)研得出會(huì)對(duì)燒結(jié)普通磚質(zhì)量造成不良影響的化學(xué)指標(biāo)主要為:三
氧化二鐵(Fe2O3)、三氧化硫(SO3)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)。Fe2O3是制磚
原料中的著色劑,一般含量在3%~10%左右,含量過(guò)高會(huì)降低制品的耐火度。原料中的SO3
在燒結(jié)普通磚的制備過(guò)程中會(huì)有氣體逸出,使產(chǎn)品發(fā)生膨脹和氣泡,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生硫酸鈣引起
產(chǎn)品泛白和泛霜,因此原料中的SO3含量一般不高于1%,鑒于水淬渣制備燒結(jié)普通磚時(shí)摻
和量要求以及水淬渣中SO3含量數(shù)據(jù),本文件中要求用于制備燒結(jié)普通磚的水淬渣SO3不大
于4%。CaO在燒結(jié)磚制備過(guò)程中會(huì)反應(yīng)成為石灰石(CaCO3),對(duì)于磚體產(chǎn)品為有害物質(zhì),
含量不應(yīng)超過(guò)10%,如含量過(guò)高時(shí)將縮小燒結(jié)溫度范圍,給焙燒造成困難。原料中的MgO
在燒結(jié)磚制備過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生硫酸鎂等化合物,造成燒結(jié)磚產(chǎn)品泛霜,一般原料中的MgO含
量應(yīng)不超過(guò)3%。
綜上所述燒結(jié)普通磚用回轉(zhuǎn)窯水淬渣成分含量要求如表4所示。
表4燒結(jié)普通磚用回轉(zhuǎn)窯水淬渣成分含量要求
理化指標(biāo)限值
含水量/%≤20
三氧化二鐵(Fe2O3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤10
三氧化硫(SO3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤4
氧化鈣(CaO)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤10
氧化鎂(MgO)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤3
(2)水泥用回轉(zhuǎn)窯水淬渣成分含量要求
水泥的性能主要取決于熟料的質(zhì)量,而熟料的質(zhì)量則取決于生料的化學(xué)成分,因此控制
生料的化學(xué)成分是水泥生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)之一。硅酸鹽水泥生料主要由CaO、SiO2、Al2O3、
Fe2O3四種氧化物組成,經(jīng)1450℃左右的高溫煅燒后得到由硅酸二鈣(C2S)、硅酸三鈣(C3S)、
鋁酸三鈣(C3A)及鐵鋁酸四鈣(C4AF)四種礦物質(zhì)組成的水泥熟料。C3S是熟料中主要礦
物,其含量通常在50%以上,是水泥早期強(qiáng)度的主要來(lái)源。C2S在水泥熟料中的含量一般為
20%,是水泥后期強(qiáng)度的主要來(lái)源。C3A主要作用為提高水泥的水化速度,在熟料中的含量
約為7%~15%。C4AF對(duì)水泥硬度的貢獻(xiàn)相對(duì)較小,在水泥熟料中的含量約為10%~18%。水
泥熟料中上述四種礦物質(zhì)中的鈣質(zhì)由CaO提供;C2S、C3S中的硅質(zhì)由SiO2提供;C3A和
C4AF中的鋁由Al2O3提供;Fe2O3為C4AF提供鐵。
在水泥實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中往往是通過(guò)調(diào)控原料的率值以保證產(chǎn)品質(zhì)量。水泥熟料的率值主
要包含硅率(SM)和鋁率(IM)等。其中SM表示熟料中SiO2與Al2O3、Fe2O3之和的重
量比,一般在1.7~2.7之間。IM值表示Al2O3、Fe2O3的質(zhì)量比,一般在0.9~1.7之間。由于
SiO2與Al2O3的含量直接影響著C2S、C3S以及C3A這三種控制水泥強(qiáng)度的礦物含量,為保
證水泥的強(qiáng)度SiO2、Al2O3含量一般固定在20%~24%與4%~7%之間,根據(jù)回轉(zhuǎn)窯水淬渣中
Fe2O3含量、生產(chǎn)水泥熟料的添加量以及調(diào)研結(jié)果,原料中的Fe2O3含量應(yīng)不大于10%。同
時(shí),在水泥熟料的焙燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生經(jīng)高溫煅燒而仍未化合的氧化鈣,稱(chēng)為游離化氧化鈣
(f-CaO)。經(jīng)高溫煅燒的游離氧化鈣結(jié)構(gòu)比較致密,通常在3天后才開(kāi)始水化生成氫氧化
鈣,體積增加8%左右,造成硬化水泥局部膨脹。同時(shí)隨著游離化氧化鈣的增加,水泥抗折
強(qiáng)度下降,引起3天后硬化水泥強(qiáng)度倒縮,存在安定性不良的可能。因此原料中游離化氧化
鈣需嚴(yán)格控制,根據(jù)GB/T21372中要求,(f-CaO)質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于1.5%。
除CaO、SiO2、Al2O3與Fe2O3這四種主要氧化物,水泥熟料中同時(shí)還含有5%左右的次
要成分。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),水泥中微量成分按含量由大至小的順序依次為:MgO>K2O、
-
SO3>Na2O>P2O5>Cl等。這些微量成分與元素在某一范圍內(nèi)時(shí),起有利的作用,而超過(guò)范
圍時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響水泥熟料的燒成及水泥的性能。
在生料中含有一定量的MgO時(shí),可在一定程度上降低煅燒溫度,增加液相相量,有效
改善熟料色澤。但生料中若含有過(guò)量的MgO則會(huì)導(dǎo)致其結(jié)晶析出,呈現(xiàn)游離狀態(tài),造成水
泥的安定性不良。這是因?yàn)橛坞x態(tài)的MgO的水化反應(yīng)比游離態(tài)的CaO更為緩慢,通常在幾
個(gè)月后才會(huì)發(fā)生水化生成氫氧化鎂,且造成硬化水泥局部體積膨脹148%左右。因此在水泥
熟料的生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制生料原料中MgO含量,根據(jù)GB/T21372中要求MgO質(zhì)量
分?jǐn)?shù)不大于5%。
水泥中的堿物質(zhì)Na2O與K2O構(gòu)成了水泥中的堿含量,用Na2O的合計(jì)當(dāng)量表示,即為
(Na2O+0.658K2O)。水泥中的堿物質(zhì)作為有害成分會(huì)造成混凝土發(fā)生堿-骨料反應(yīng),即骨
料中的骨料會(huì)與堿物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。一般水泥骨料中與堿物質(zhì)反應(yīng)的骨料成分主要為
SiO2,并在骨料表面生成堿-硅酸凝膠。堿-硅酸凝膠吸水后會(huì)產(chǎn)生較大的體積膨脹,增加混
凝土脹裂的幾率,因此需嚴(yán)格控制水泥原料中的堿含量,依據(jù)GB175與GB/T21372中的
規(guī)定(Na2O+0.658K2O)含量應(yīng)不大于0.6%。
氯鹽(Cl-)作為熟料煅燒的礦化劑可以有效降低熟料煅燒溫度,有利于節(jié)約企業(yè)能源,
降低成本,同時(shí)Cl-也是有效的水泥早強(qiáng)劑,可以使水泥3天強(qiáng)度提高在50%以上。但水泥
中Cl-是造成混凝土工程中鋼筋銹蝕的主要因素,因此對(duì)于原料中的含量應(yīng)嚴(yán)格控制。根據(jù)
HJ622中規(guī)定水泥生料中的Cl-含一般不大于0.04%,GB175中規(guī)定硅酸鹽水泥中Cl-含量
不大于0.06%,以保證生產(chǎn)的水泥符合相關(guān)質(zhì)量要求,避免引起工程質(zhì)量問(wèn)題。根據(jù)水淬渣
的成分組成,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以回轉(zhuǎn)窯水淬渣為原料生產(chǎn)水泥時(shí)其中的Cl-含量應(yīng)不大于0.04%。
-
和Cl相同P2O5作為水泥生產(chǎn)中的礦化劑,合適的添加量也可降低水泥熟料的煅燒溫度,減
少能源消耗。目前有關(guān)水泥熟料與產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中并未明確規(guī)定其中P2O5含量范圍,但
[3-4]
根據(jù)相關(guān)研究表明水泥熟料中含量應(yīng)不大于1%。這是由于過(guò)量的P2O5會(huì)導(dǎo)致煅燒溫度
過(guò)低,從而造成煅燒過(guò)程中物料液相不足,進(jìn)而影響C3S的生成,降低了水泥的強(qiáng)度。同時(shí)
為控制(f-CaO)在煅燒過(guò)程中的產(chǎn)生量,煅燒溫度不應(yīng)低于1430℃。綜上,生產(chǎn)水泥的原
料中P2O5含量應(yīng)不大于1%,故本文件中要求生產(chǎn)水泥所用水淬渣P2O5含量應(yīng)不大于1%。
水泥中適量的SO3可以使水泥發(fā)揮最佳的強(qiáng)度,同時(shí)使水泥的初凝時(shí)間在恰當(dāng)?shù)姆秶?/p>
內(nèi)。在GB/T21372中規(guī)定硅酸鹽水泥熟料中SO3含量應(yīng)不大于1.5%,GB175中規(guī)定礦渣
硅酸鹽水泥中SO3含量應(yīng)不大于4.0%,其他種類(lèi)水泥SO3含量應(yīng)不大于3.5%。如果水泥中
含有過(guò)量的SO3,則會(huì)在硬化后的水泥中產(chǎn)生針棒狀的鈣礬石晶體,造成硬化水泥的局部體
積膨脹,導(dǎo)致水泥的安定性不良。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯水淬渣成分含量,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用于生產(chǎn)水泥熟
料的回轉(zhuǎn)窯水淬渣中SO3含量應(yīng)不大于4%。
綜上所述水泥用回轉(zhuǎn)窯水淬渣成分含量要求如表5所示。
表5水泥用回轉(zhuǎn)窯水淬渣成分含量要求
理化指標(biāo)限值
游離化氧化鈣(f-CaO)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤1.5
氧化鎂(MgO)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤5
三氧化二鐵(Fe2O3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤10
堿含量(Na2O+0.658K2O)/%≤0.6
三氧化硫(SO3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤4
氯離子(Cl-)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.04
五氧化二磷(P2O5)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤1
2.3.3.2重金屬含量限定
表6為回轉(zhuǎn)窯水淬渣按HJ/T299中方法所得浸出液中重金屬浸含量。由表中數(shù)據(jù)
可以看出回轉(zhuǎn)窯水淬渣中重金屬含量極低。本文件基于回轉(zhuǎn)窯水淬渣重金屬浸出值以及本文
件中添加量規(guī)定,根據(jù)GB30760中規(guī)定的重金屬含量參考限值,折算得出表7中重金屬含
量限定值。
表6回轉(zhuǎn)窯水淬渣重金屬浸出含量單位:mg/g
含量砷鉛鎘鉻銅鎳鋅
1#未檢出<0.0001<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
2#未檢出<0.0001<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
3#未檢出0.0015<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
4#未檢出0.0014<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
5#未檢出0.0015<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
6#未檢出0.0015<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
7#未檢出<0.0001<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
8#未檢出<0.0001<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
9#未檢出<0.0001<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
10#未檢出<0.0001<0.00001<0.00001<0.0001<0.0001<0.00006
表7重金屬含量限定單位:mg/kg
含量砷鉛鎘鉻銅鎳鋅
GB30760
重金屬含≤28≤67≤1≤98≤65≤66≤361
量限值
燒結(jié)普通
磚用回轉(zhuǎn)
窯水淬渣≤1.87×102≤4.47×102≤7≤6.53×102≤4.33×102≤4.4×102≤2.407×103
重金屬含
量限值
水泥用回
轉(zhuǎn)窯水淬≤2.8×102≤6.7×102≤10≤9.8×102≤6.5×102≤6.6×102≤3.61×103
渣重金屬
含量限值
(2)PH
回轉(zhuǎn)窯水淬渣中pH值如表8所示,由表中數(shù)據(jù)可看出回轉(zhuǎn)窯水淬渣pH值在7~8之間。
此pH值的回轉(zhuǎn)窯水淬渣作為原料生產(chǎn)燒結(jié)磚與水泥熟料,可保證產(chǎn)品的質(zhì)量與安全,因此
本文件規(guī)定用于生產(chǎn)燒結(jié)磚與水泥的水淬渣pH應(yīng)在7~8。
表8回轉(zhuǎn)窯水淬渣pH值
編號(hào)12345678910
pH7.677.687.677.687.597.587.637.657.607.61
2.3.4試驗(yàn)方法
2.3.4.1重金屬
按GB/T30760規(guī)定進(jìn)行.
說(shuō)明:GB/T30760規(guī)定了水泥窯協(xié)同處置固體廢物的術(shù)語(yǔ)和定義、協(xié)同處置固體廢棄
物的鑒別和檢測(cè)、處置工藝技術(shù)和管理要求、入窯生料和熟料重金屬含量限值及水泥可浸出
重金屬限值、檢測(cè)方法及檢測(cè)評(píng)測(cè)。本文件中水淬渣作為水泥生產(chǎn)原料之一進(jìn)入水泥窯燒制
處理,燒結(jié)普通磚制備時(shí)也采用燒結(jié)工藝,因此重金屬含量檢測(cè)試驗(yàn)方法應(yīng)參照其規(guī)定執(zhí)行。
2.3.4.2放射性核素
按GB6566規(guī)定進(jìn)行
說(shuō)明:GB6566規(guī)定了建筑材料放射性核素限量和天人放射性核素鐳-226、釷-232、鉀
-40放射性比活度的試驗(yàn)方法,適用于對(duì)放射性核素限量有要求的無(wú)機(jī)非金屬建筑材料,因
本文件中的水淬渣為無(wú)機(jī)非金屬建筑材料生產(chǎn)原料,其放射性核素試驗(yàn)方法應(yīng)參照其規(guī)定執(zhí)
行。
2.3.4.3含水量
按附錄A進(jìn)行。
說(shuō)明:目前現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中并未有水淬渣含水量試驗(yàn)方法的設(shè)定,因此本標(biāo)準(zhǔn)采用烘干前后
質(zhì)量差值法,對(duì)水淬渣中的含水量進(jìn)行測(cè)定,具體如下:
A.1范圍
本附錄適用于本文件中所指回轉(zhuǎn)窯水淬渣含水量的測(cè)定。
A.2原理
將回轉(zhuǎn)窯水淬渣放入規(guī)定溫度的烘干箱內(nèi)烘至恒重,以烘干前后的質(zhì)量差與烘干前的質(zhì)
量比確定回轉(zhuǎn)窯水淬渣的含水量。
A.3儀器設(shè)備
A.3.1烘干箱
可控溫度105℃~110℃,最小分度值不大于2℃。
A.3.2天平
量程不小于50g,最小分度值不大于0.01g。
A.4試驗(yàn)步驟
A.4.1稱(chēng)取回轉(zhuǎn)窯水淬渣試樣約50g,精確至0.01g,倒入已烘干至恒量的蒸發(fā)皿中稱(chēng)量
(m1),精確至0.01g。
A.4.2將裝有回轉(zhuǎn)窯水淬渣試樣的蒸發(fā)皿放入105℃~110℃烘干箱內(nèi)烘干至恒重,取出
放在干燥器中冷卻至室溫后稱(chēng)量(m0),精確至0.01g。
A.5結(jié)果計(jì)算
含水量按式(A.1)計(jì)算,結(jié)果保留至0.1%
mm
w10100
m1(A.1)
式中:
W——含水量,%;
m1——烘干前試樣的質(zhì)量,單位為克(g);
m0——烘干后試樣的質(zhì)量,單位為克(g)。
2.3.4.4二氧化硅(SiO2)、氧化鈣(CaO)、游離化氧化鈣(f-CaO)、三氧化二鋁(Al2O3)、
三氧化硫(SO3)、三氧化二鐵(Fe2O3)、氧化鎂(MgO)、堿含量(Na2O+0.658K2O)、
-
氯離子(Cl)、五氧化二磷(P2O5)
說(shuō)明:GB/T176規(guī)定了水泥化學(xué)分析方法、X射線熒光分析方法和電感耦合等離子體
-
發(fā)射光譜對(duì)燒失量、不溶物、SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、Cl、K2O、Na2O、
2--
S、MnO、P2O5、CO2、ZnO、F、游離化氧化鈣、SrO的測(cè)定,該標(biāo)準(zhǔn)適用于通用硅酸鹽
水泥和制備上述水泥的熟料、生料及制定采用該標(biāo)準(zhǔn)的其他水泥和材料。本文件中作為水泥
生產(chǎn)原料的水淬渣技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)方法應(yīng)按GB/T176規(guī)定進(jìn)行。同時(shí)根據(jù)相關(guān)資料顯示,目
前制磚原料中化學(xué)技術(shù)要求的測(cè)定多參照GB/T176進(jìn)行,因此本文件中作為燒結(jié)普通磚生
產(chǎn)原料的水淬渣技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)方法應(yīng)按其規(guī)定進(jìn)行。
2.3.5檢驗(yàn)規(guī)則
(1)回轉(zhuǎn)窯水淬渣技術(shù)要求檢驗(yàn)方及檢驗(yàn)項(xiàng)目可由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定,檢驗(yàn)方負(fù)責(zé)
出具檢驗(yàn)報(bào)告,檢驗(yàn)報(bào)告稿內(nèi)容應(yīng)包括所檢驗(yàn)項(xiàng)目含量值。
說(shuō)明:由于水淬渣產(chǎn)生企業(yè)的工藝技術(shù)與原料在生產(chǎn)過(guò)程中存在一定的變化與浮動(dòng),導(dǎo)
致所產(chǎn)生的水淬渣成分在一定程度上存在變化,為方便水泥與磚體生產(chǎn)廠商混料,且確保其
中的技術(shù)指標(biāo)符合生產(chǎn)廠商的需求因此需對(duì)水淬渣進(jìn)行檢驗(yàn)。具體檢驗(yàn)指標(biāo)與檢驗(yàn)方可由雙
方協(xié)商確定,在檢驗(yàn)后檢驗(yàn)方以報(bào)告的形式告知雙方所檢驗(yàn)項(xiàng)目的含量值。
(2)回轉(zhuǎn)窯水淬渣取樣方法按GB/T12573進(jìn)行。取樣應(yīng)有代表性,可連續(xù)取,也
可從10個(gè)以上不同部位取等量樣品,總量不少于3kg。必要時(shí),買(mǎi)方可對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)抽樣
檢驗(yàn)。
說(shuō)明:GB/T12573規(guī)定了出產(chǎn)水泥取樣方法的術(shù)語(yǔ)和定義、取樣工具、取樣部位、取
樣步驟、取樣量和樣品制備與試驗(yàn)等,適用于出廠水泥的取樣。根據(jù)調(diào)研與資料查詢(xún)目前建
筑材料原料的取樣方式均參照本標(biāo)準(zhǔn),因此本文件中的水淬渣取樣方式也參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
為保證檢測(cè)樣品數(shù)量充足要求取樣總量不少于3kg。
2.3.6包裝、運(yùn)輸與貯存
2.3.6.1包裝
回轉(zhuǎn)窯水淬渣可以散裝或包裝,包裝形式與規(guī)格可由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定,散裝與包裝
的回轉(zhuǎn)窯水淬渣凈含量不得少于標(biāo)定質(zhì)量的99%。
說(shuō)明:一般進(jìn)行貿(mào)易交易的渣料包裝形式主要為散裝與袋裝等,本文件不對(duì)水淬渣交易
時(shí)的包裝形式作出具體的規(guī)定,其形式與規(guī)格由買(mǎi)賣(mài)雙方達(dá)成一致即可。但水淬渣的凈含量
不得少于標(biāo)定質(zhì)量的99%,以保證水淬渣質(zhì)量,同時(shí)保證不為購(gòu)買(mǎi)方造成經(jīng)濟(jì)損失。
2.3.6.2運(yùn)輸與貯存
(1)運(yùn)輸
在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)采取必要措施避免回轉(zhuǎn)窯水淬渣遺撒與揚(yáng)塵。
說(shuō)明:由于水淬渣屬于一般工業(yè)固廢,如若遺撒或揚(yáng)塵會(huì)影響道路等環(huán)境,因此在運(yùn)輸
過(guò)程中交通工具可采取加蓋遮布等方式以避免遺撒與揚(yáng)塵。
(2)貯存
回轉(zhuǎn)窯水淬渣貯存應(yīng)符合GB18599的規(guī)定,不得露天貯存。
說(shuō)明:水淬渣若露天貯存則會(huì)導(dǎo)致水淬渣因降雨等原因增加含水量,造成揚(yáng)塵污染等問(wèn)
題。GB18599中規(guī)定了一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場(chǎng)的選址、設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、關(guān)閉
與封場(chǎng)、以及污染控制與監(jiān)測(cè)等要求,適用于一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)的建設(shè)、運(yùn)行
和監(jiān)督管理。本文件中涉及水淬渣屬于一般工業(yè)固廢,因此其貯存應(yīng)符合GB18599的規(guī)定。
三、標(biāo)準(zhǔn)涉及專(zhuān)利情況
本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容不涉及專(zhuān)利。
四、本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
《要求》根據(jù)水淬渣的性質(zhì)與燒結(jié)磚、水泥生產(chǎn)原料的要求制定指標(biāo)參數(shù),符合實(shí)現(xiàn)水
淬渣規(guī)范源化利用的目的,可有效提高水淬渣資源化利用率,減少水淬渣生產(chǎn)企業(yè)固體廢物
處置資金投入并有一定收益,同時(shí)降低燒結(jié)磚與水泥生產(chǎn)企業(yè)原料成本。本《要求》的制定
為企業(yè)帶來(lái)良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)減少了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),創(chuàng)造了一定的環(huán)境效益。
五、采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況
不涉及。
六、與我國(guó)現(xiàn)行法律、法規(guī)和相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系
2015年1月1日起施行的新《環(huán)境保護(hù)法》第四章第四十條規(guī)定:“企業(yè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用
清潔能源,采用資源利用率高、污染物排放量少的工藝、設(shè)備以及廢棄物綜合利用技術(shù)和污
染物無(wú)害化處理技術(shù),減少污染物的產(chǎn)生”。2020年9月1日起新施行的《中華人民共和國(guó)
固體廢物污染環(huán)境防治法》中第四十條規(guī)定:“產(chǎn)生工業(yè)固體廢物的單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)、技
術(shù)條件對(duì)工業(yè)固體廢物加以利用”。2019年國(guó)家發(fā)展改革辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)
布《關(guān)于推進(jìn)大宗工業(yè)固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的通知》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》),《通知
明》明確提出“以尾礦、煤矸石、粉煤灰、冶金渣、化工渣、工業(yè)廢棄料、農(nóng)林廢棄物及其
他類(lèi)大宗工業(yè)固體廢棄物為重點(diǎn),到2020年,建設(shè)50個(gè)大宗固體廢棄物綜合利用基地、50
個(gè)工業(yè)資源綜合利用基地,基地廢棄物綜合利用率達(dá)到75%以上,形成多途徑、高附加值
的綜合利用發(fā)展新格局”。2021年發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于“十四五”大宗工業(yè)固廢綜合利用的
指導(dǎo)意見(jiàn)》,其中明確要求“要大力推進(jìn)大宗工業(yè)固廢源頭減量、資源化利用和無(wú)害化處置,
強(qiáng)化全鏈條治理,著力解決突出矛盾和問(wèn)題,推動(dòng)資源綜合利用產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)新發(fā)展。”
本文件中所涉及水淬渣為冶金行業(yè)所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣,使其成為建筑材料原料,實(shí)現(xiàn)了
固廢資源化利用的目標(biāo),積極貫徹了新環(huán)保法相關(guān)要求,符合國(guó)家的政策導(dǎo)向,兼具經(jīng)濟(jì)性
和環(huán)保性。本文件的制定與我國(guó)現(xiàn)行法律法規(guī)及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是符合的。
七、國(guó)外相關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)情況的說(shuō)明。(只適用于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn))
不適用。
八、重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)。
無(wú)。
九、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)、指導(dǎo)性技術(shù)文件的建議及其理由密級(jí)
確定的建議及其理由。
本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn),可用于指導(dǎo)以水淬渣為原料生產(chǎn)燒結(jié)普通磚與水泥,建議作為推
薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。
十、貫徹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議(包括組織實(shí)施、技術(shù)措施、過(guò)渡辦法等
內(nèi)容)
經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)審核批準(zhǔn)后,建議作為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,自發(fā)布之日起3個(gè)
月后實(shí)施,以便相關(guān)監(jiān)督部門(mén)、技術(shù)機(jī)構(gòu)提前做好準(zhǔn)備。
十一、設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過(guò)渡期的理由:根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)政策需要和該強(qiáng)制性
標(biāo)準(zhǔn)涉及的產(chǎn)品的技術(shù)改造難度等因素,提出標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施日期的建議。(僅適
用于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn))
不適用。
十二、代替或廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議。
無(wú)。
十三、其他主要內(nèi)容的解釋和其他需要說(shuō)明的事項(xiàng)。如系列標(biāo)準(zhǔn)或劃分部分制
定的標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)建議,參考文獻(xiàn)目錄等。
無(wú)。
參考文獻(xiàn)
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[3]王忠,王波,王軍華.P2O5對(duì)煤矸石水泥性能的影響[J].山東建材學(xué)院報(bào),1995(02):19-25.
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混凝土,2014(05):73-76.
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》
編制說(shuō)明
《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》編制組
2021年5月
一、工作簡(jiǎn)況
1.1任務(wù)來(lái)源
為實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)使用回轉(zhuǎn)窯回收有價(jià)物料后所產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)窯水淬渣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“水淬
渣”)合理資源化利用,減少由于水淬渣大量堆存或隨意處置造成的土地浪費(fèi)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),
規(guī)范相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行,促進(jìn)水淬渣資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈形成,同時(shí)為監(jiān)管部門(mén)提供監(jiān)督管理
依據(jù),中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中
心、西南交通大學(xué)等單位依托“支撐重大環(huán)保設(shè)施高質(zhì)高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究及應(yīng)用”
項(xiàng)目,共同發(fā)起并編制《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)2021
年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃要求,《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)
提出,全國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC275)歸口管理并組織制定,標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃號(hào)
20211113-T-303。
1.2標(biāo)準(zhǔn)編制單位
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理
技術(shù)中心及西南交通大學(xué)牽頭,由行業(yè)內(nèi)部分龍頭企業(yè)、科研院所共同參與完成了本《要求》
的技術(shù)調(diào)研及編制等工作。
1.3標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程
2018年6月至10月,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、生態(tài)環(huán)境部固體廢物
與化學(xué)品管理技術(shù)中心、西南交通大學(xué)和與相關(guān)企業(yè)組織起草了《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要
求》標(biāo)準(zhǔn)草案和立項(xiàng)建議書(shū);
2018年10月至12月,編制組先后兩次前往云南鑫聯(lián)環(huán)保科技股份有限公司個(gè)舊公司
進(jìn)行調(diào)研,收集的相關(guān)資料;
2019年1月起,編制小組收集國(guó)內(nèi)外回轉(zhuǎn)窯水淬渣制備建材相關(guān)文獻(xiàn)、技術(shù)報(bào)告、標(biāo)
準(zhǔn)及規(guī)范,完善標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請(qǐng),準(zhǔn)備答辯工作;
2020年1月至2月,編制小組與建材生產(chǎn)企業(yè)溝通交流,進(jìn)一步補(bǔ)充完善回轉(zhuǎn)窯水淬
渣制備建材的理化與性質(zhì)要求等相關(guān)資料;
2020年3月,編制組根據(jù)前期調(diào)研情況與收集資料內(nèi)容,編寫(xiě)完成《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制
磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)討論稿;
2020年4月至5月,由于新冠肺炎疫情原因,編制組與相關(guān)企業(yè)以視屏?xí)h的形式就
水淬渣制備建材相關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行討論交流,并進(jìn)一步完善《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》
標(biāo)準(zhǔn)討論稿;
2020年8月,標(biāo)準(zhǔn)編制組參加國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)組織召開(kāi)的的標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)答辯會(huì),
《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)立項(xiàng)評(píng)估正式立項(xiàng),并于8月下旬完成《要求》征
求意見(jiàn)稿。
2020年10月,前往河北某回轉(zhuǎn)窯回收次氧化鋅企業(yè)調(diào)研,了解水淬渣去向與用途及基
本性質(zhì)等信息,進(jìn)一步完善《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和編制說(shuō)明,并上報(bào)國(guó)
家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)審評(píng)中心,通過(guò)立項(xiàng)答辯。
2020年11月至2021年3月,編制組就《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)中具體內(nèi)
容在安徽馬鞍山組織召開(kāi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)咨詢(xún)會(huì)。專(zhuān)家對(duì)《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)中涉
及水淬渣作為原料生產(chǎn)建材的關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行了深入探討,提出了具體修改建議。會(huì)后前往
馬鞍山、云南昆明與楚雄等地,對(duì)某磁選廠、制磚企業(yè)就水淬渣制磚與水泥的具體技術(shù)指標(biāo)
進(jìn)行交流,了解回轉(zhuǎn)窯水淬渣去向、用途及理化性質(zhì)等。
2021年4月至5月,起草組根據(jù)調(diào)研情況及行業(yè)專(zhuān)家建議,對(duì)《回轉(zhuǎn)窯水淬渣制磚技
術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)一步完善,最終形成本征求意見(jiàn)稿。
二、編制背景原則和標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容確定依據(jù)
2.1編制背景
2.1.1水淬渣產(chǎn)生與利用現(xiàn)狀
回轉(zhuǎn)窯作為一種通用設(shè)備,因其窯內(nèi)溫度高、可處理物料種類(lèi)多等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)2019年全球回轉(zhuǎn)窯市場(chǎng)總值達(dá)到39億元,預(yù)計(jì)到2026年可達(dá)到48億元
[1],根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型不同回轉(zhuǎn)窯可分為冶金窯、水泥窯、石灰窯與化工窯等。其中冶金回轉(zhuǎn)窯
主要應(yīng)用于有色金屬冶煉與鋼鐵冶煉,圖1為2019年至2025年我國(guó)冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè),
由圖中數(shù)據(jù)可以看出我國(guó)冶金行業(yè)在近年內(nèi)一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì),因此冶金回轉(zhuǎn)窯
市場(chǎng)保有量也將持續(xù)增加。冶金回轉(zhuǎn)窯窯頭排出的熔融物經(jīng)淬冷后形成的固態(tài)物即為水淬
渣,根據(jù)調(diào)研企業(yè)每處理1噸物料會(huì)產(chǎn)生30%~50%的水淬渣,基于我國(guó)冶金行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
水淬渣產(chǎn)生量也將不斷增加。
圖12019-2025年中國(guó)冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
冶金行業(yè)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的水淬渣主要成分如表1所示,由表中數(shù)據(jù)可以看出水淬渣中除一
定量的金屬鐵可通過(guò)磁選、水力分選等方式回收外無(wú)其他有價(jià)組分,故不具有再回收價(jià)值。
但水淬渣中的CaO、SiO2含量較高,占總量的45%左右。上世紀(jì)90年代開(kāi)始,回轉(zhuǎn)窯水淬
渣已開(kāi)始以于鋪設(shè)路面、填充或回填采礦形成的踩空區(qū)以及生產(chǎn)水泥、磚體等建筑材料等方
式進(jìn)行資源化利用,根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研情況生產(chǎn)水泥熟料、燒結(jié)普通磚等建筑材料為其主要的資
源化利用方式,但由于缺少標(biāo)準(zhǔn)約束管理,目前資源化利用量十分有限且普通生產(chǎn)工藝不規(guī)
范。
表1不同回轉(zhuǎn)窯水淬渣主要成分和含量含量:%
成份FeCSO3CaOSiO2MgO
企業(yè)1#
含量18.7110.053.5825.9018.822.74
成分FeCSO3CaOSiO2MgO
企業(yè)2#
含量40184.0320.7710.573.77
成分FeCSO3CaOSiO2MgO
企業(yè)3#
含量24.73-2.2811.5324.032.06
2.1.2建材生產(chǎn)與使用情況
2.1.2.1水泥
水泥作為水硬性凝膠材料被廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程,是國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)
重要的材料之一。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),自2013年以來(lái),全國(guó)水泥產(chǎn)量基本在22-24億噸
上下波動(dòng),2017年全國(guó)累計(jì)水泥產(chǎn)量23.1億噸,2018年略有減少為21.7億噸。2018年中
國(guó)熟料設(shè)計(jì)產(chǎn)能18億噸,水泥產(chǎn)能34億噸,同時(shí),根據(jù)歐洲水泥協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2013年
全球水泥產(chǎn)量合計(jì)達(dá)到40億噸,其中中國(guó)為24.2億噸,占全球總量的58.6%。圖2為我國(guó)
歷年水泥產(chǎn)量及增速,雖自2018年我國(guó)水泥產(chǎn)量略有降低,但由于我國(guó)水泥產(chǎn)量基數(shù)大,
且隨著中共中央、國(guó)務(wù)院于2019年9月印發(fā)實(shí)施《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》,我國(guó)基建投資將
有望再度加碼,因此水泥的生產(chǎn)量將保持穩(wěn)定。
圖2我國(guó)歷年水泥產(chǎn)量及增速
2.1.2.2燒結(jié)普通磚
燒結(jié)普通磚又稱(chēng)為燒結(jié)實(shí)心磚或標(biāo)準(zhǔn)磚,因其具有良好的強(qiáng)度、耐久性、透氣性與耐火
性被廣泛使用于建筑物的基礎(chǔ)、內(nèi)墻、外墻等,是我國(guó)最主要的傳統(tǒng)建筑墻體材料。目前我
國(guó)燒結(jié)磚瓦生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多、分布廣,據(jù)統(tǒng)計(jì)2018年我國(guó)燒結(jié)磚瓦企業(yè)數(shù)量約為3.7萬(wàn)家,
燒結(jié)磚瓦總產(chǎn)量約為8千億至9千億塊,產(chǎn)值約為200億元,裝備總產(chǎn)值約為200億元。
隨著我國(guó)有關(guān)節(jié)約土地資源、提高固廢資源化利用等政策的相繼出臺(tái),燒結(jié)磚行業(yè)充分
發(fā)揮其協(xié)同處置廢棄物技術(shù)優(yōu)勢(shì),其生產(chǎn)原料不斷向固體廢棄物方向發(fā)展,通過(guò)實(shí)踐及技術(shù)
評(píng)價(jià),現(xiàn)有的工藝流程和設(shè)備可以完全適應(yīng),生產(chǎn)中應(yīng)用量較高
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