工业及城市固废两级跃迁制备高值低碳胶凝材料及多系列衍生产品技术
来源项目
《“无废城市”建设先进适用技术汇编》（第二批）
技术分类
固体废物处理处置技术-工业固废
适用对象及范围
适用于煤炭、氧化铝、采矿、冶金、化工等固废排放行业；建材、节能建筑、道路工程、岩土工程等行业及管理部门。
基本原理
通过硅铝铁基和硫酸钙基等多源固废的物理、化学性质、矿物特性互补，采用物料、热化学激发，使固废复合体系协同重构，制备出性能稳定、优异，高值低碳胶凝材料中间体，再衍生制备多系列高值化终端产品。通过固废性状的“两级跃迁”实现向高质、高值产品的转变。
技术描述（创新点及优势）
区别于单一固废部分掺加制备砖、砌块等低附加值途径，本技术创新性地通过硅铝铁基和硫酸钙基等多源固废的“全固废协同重构”，制备出性能优异稳定的高值低碳胶凝材料中间体，再衍生制备多系列高值化终端产品，使固废发生成分、性能和价值的两次重构，从而完成向高值绿色材料的“两级跃迁”
应用案例名称
路用固废基泡沫轻质土在济青高速改扩建项目中的工程应用
案例地址
济青高速第五合同段K273+500路段路基拓宽区域
案例规模
276米
工艺流程
首先针对硅铝铁基代表性固废-赤泥、煤矸石、钢渣、铝灰、黄金尾矿及采石尾矿，与硫酸钙基代表性固废-脱硫石膏、磷石膏、钛石膏及氟石膏协同匹配，经1200℃低温煅烧制备出高值低碳胶凝材料熟料。立足于产业体系构建，通过三条工艺路线实现固废向多系列衍生产品的两级跃迁：其一为采用低碳胶凝材料再度协同固废制备轻质保温材料和装配式建筑预制构件产品；其二为采用低碳胶凝材料协同煤矸石骨料及免烧人造轻骨料制备道路工程材料；其三为直接采用低碳胶凝材料完成快速修补砂浆产品开发。
污染防治效果和达标情况
固废在产品值大比例（全固废）利用，消纳量大；以年产20万吨硫铝体系胶凝材料的生产线为例，年消纳固废15万吨。生产过程尾气排放：粉尘小于5mg/m3(标）、NOX小于100mg/m3(标）、SO2小于50mg/m3(标），实现超低排放。
二次污染治理情况
二次污染主要为固废散落、气味、粉尘外溢，及尾气中NO、SO2等。控制措施：固废原料进厂的密闭贮存，生产过程设有检测、监控点及防护设置，严密监控泄漏点，避免泄漏等问题；设有高效除尘、脱硫、脱硝装置，实现尾气超低排放。工艺自动化调整，确保稳定、高效运行。
能源、资源节约和综合利用情况
与普通灰土路基比较，该技术用固废基泡沫轻质土替代普通硅酸盐水泥，替代率最高达到80%。
投资费用
建设500吨/天的低碳胶凝材料生产线，约需投资5000万元，其中土建投资1750万元、设备投资3000万元。投资泡沫轻质土生产线大约800万元。
运行费用
济青高速改扩建工程：济青高速第五合同段K273+500路段路基拓宽区域；位于新旧挡土墙之间，该段长约276米。泡沫轻质土用量5479立方米，分3段浇筑区，材料成本降低30%。
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