工业废渣的作用优势及分类

2　工业废渣的作用优势及分类

综上所述，高效固化剂应该提供胶结性的水化物包裹胶结土团粒、提供膨胀性水化物挤压填充土团粒间和土团粒内的孔隙，提供足够的碱性保证硬凝反应的进行。而水泥提供的水化物往往不能保持固化土中Ca（OH）₂饱和的水化环境、不能提供足够的膨胀性水化物；此外水泥产生的CSH胶凝性水化物生成速度较快，与膨胀性水化物的生成速度不协调。而这些缺陷可以选择适当的工业废渣加以弥补。例如可以补充髙碱性的工业废渣，如电石渣；可以掺加适量的产生膨胀的工业废渣，如磷石膏等；可以用一些能够产生CSH胶结性水化物的工业废渣替代部分水泥，以减缓CSH胶结性水化物的生成速率，从而改善与膨胀性水化物生成速率的协调性。

根据上述对固化剂水化物的要求，可以将工业废渣分为能够产生胶结性水化物的组分、能够产生膨胀性水化物的组分和能够提供碱性的组分。

（1）产生胶结型水化物的工业废渣：如一些具有潜在水硬性的工业废渣，包括炼铁的高炉矿渣、炼钢产生的钢渣、炼铜产生的铜渣、磷酸盐产生的磷渣等；还有主要成分含活性SiO₂、Al₂O₃的火山灰类工业废渣，包括电厂产生的粉煤灰与炉底灰、污水经处理并浓缩，加石灰经700℃～800℃煅烧后所得到的下水污泥煅烧灰、将稻壳充分燃烧所得的非晶态SiO₂含量高达80％～95％稻壳灰、用硫酸铝处理造纸厂废水产生的污泥，经800℃煅烧而得到的制纸煅烧灰、用矾土生产氧化铝时产生的赤泥渣、将煤矸石在800℃煅烧而得到的煅烧煤矸石等。这些废渣在碱性激发剂（如Ca（OH）₂）作用下水化成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝性水化物。

（2）膨胀性的水化物主要有水化硫铝酸钙3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O，也被称为钙矾石。钙矾石的形成可以通过以下几种方式：水泥中的铝酸三钙与硫酸钙反应生成、Ca（OH）₂和Al₂（SO₄）₃反应生成、活性Al₂O₃与Ca（OH）₂和CaSO₄·2H₂O反应生成。此外，很多硫酸盐也可以与其他物质反应生成硫酸钙进而生成硫铝酸钙。因此，一些石膏类废渣、含铝废渣及硫酸盐废渣可以利用作固化剂原料，生成膨胀性物质。如：电厂用石灰提取排烟中SO₂而得到的排烟脱硫石膏、用磷矿粉和硫酸反应制造磷酸产生的磷石膏、制造氢氟酸时所产生的氟石膏、生产硼酸产生的含硼石膏废渣、用钛铁矿生产钛白粉时产生的钛石膏等。用明矾石生产明矾过程排出的废渣矾泥，主要成分是Al₂（SO₄）₃；制纸煅烧灰和赤泥渣中Al₂O₃含量较高。

（3）试验表明NaOH、Mg（OH）₂、Ca（OH）₂和Na₂CO₃、CaCl₂、MgCl₂等均可提高固化土碱度。纺织印染厂漂洗过程中排弃的废碱液（含有NaOH）、生产乙炔等产生的电石渣以及劣等石灰等。