一、概述

随着我国建筑行业突飞猛进的发展，砂、石料的需求不断增长。但是当前的砂石料主要依赖天然砂石，产地也主要集中在长江和黄河的干流与支流流域，部分区域河砂濒临枯竭供不应求，价格飞涨，利润高昂，最常见的砂石摇身一变成了“软黄金”，刺激着采砂业畸形繁荣。在高额利润驱动下，非法采砂船四处横行。非法作业占比近50%。过度的开发不仅使河道沙量越来越少，对河道生态、防洪、航道安全等破坏之巨更令人震惊。

随着我国经济建设和电力事业的发展，粉煤灰的年排放量己超过5.35亿吨。工业副产石膏累计堆存量已超过3亿吨，其中，脱硫石膏5000万吨以上，磷石膏2亿吨以上。我国每年年产的建筑垃圾高达4000万立方米，各种尾矿、废石粉泥、滩涂淤泥、市政污水处理厂污泥焚化渣、建筑废土、电石渣、锰渣、磷渣、赤泥、煤矸石等固体废弃物更是堆积如山。每年堆积如山的固体废弃物，日积月累，已成为企业，社会的沉重负担。投巨资租用农田，采用填埋堆放或任其流入江河、大海等方法，势必破坏良田，严重污染水资源，并危及人类生存，亦是权宜之计，无法解决根本问题，因而如何有效的综合利用工业固体废渣，变废为宝，才是唯一切实可行的有效途径。

发明内容：

本发明的目的之一是提供一种利用固体废渣制备人造砂子、石子、砂粉料的制备方法，以缓解我国部分区域河砂濒临枯竭供不应求，价格飞涨。非法采砂，破坏河道生态、防洪、航道安全等严重危害人们生存环境的违法行为和解决现有堆积如山的固体废渣严重污染水资源，并危及人类生存的严重问题。

二、本发明专利的主要特点

1，本发明参考国内外古建筑的胶凝材料以及最终形成的水化产物和机理，结合我们研究粉煤灰等固体废渣综合利用的经验, 研制成功一种通过对不同类型的含“铝硅酸盐”固体废渣合理搭配，采用物理、化学、低温热力等技术手段使粉煤灰类硅铝质固体废渣原来的硅酸盐网络解体，再在以水为介质条件下聚合成以硅铝长链为主的新型胶疑材料新技术。

这种“铝硅酸盐”固体废渣复合新型胶疑材料，归属于CBC范畴。国内外有的学者根据这类材料的特点赋予它CBC这个名称，CBC是化学键合陶瓷（Chemcra11y bOnded CeramicS）的英文简写，是一种在接近常温条件下通过化学反应固结而成的类陶瓷材料，故又称为低温陶瓷。

以低温陶瓷化固体废渣基复合材料为胶凝材料，采用活化后的粉煤灰、煤矸石、褐煤、煤泥、脱硫电厂劣质粉煤灰、铁尾矿、黄金尾矿、铜尾矿、磷尾矿、炉渣、造气炉渣、煤矸石、矿渣、钢渣、冶金废渣、废石粉、废泥石、废砂、电石渣、赤泥、铝渣、建筑垃圾、废陶瓷等固体废弃物为主要原料，以高分子复合激发剂、水等配制成低温陶瓷复合材料，通过圆盘造粒机或其他机器成型、筛分、静停、自然或蒸汽蒸养、蒸压养护。制成固体废渣非煅烧轻骨料。以低温陶瓷化固体废渣基复合材料为基础，制备非煅烧固体废渣轻骨料（俗称：低温陶瓷陶粒或免烧陶粒）。

低温陶瓷化复合材料技术制备废渣免烧陶粒，粉煤灰渣掺量可达80％左右，多种废渣可以单独利用，也可多种合理搭配利用。提高了粉煤灰渣免烧陶粒的绿色含量和优良性能。有利于推进固体粉煤灰渣资源化利用等新兴战备性产业健康发展。

2、本生产线整个生产工艺基本上是一个完整的机械化生产线或半机械化的多功能生产线，实现了流水作业和不间断生产。不但提高了生产效益，减少了生产人员，降低了劳动强度和能源消耗，更重要的是每一道工序对固体废渣人造轻骨料等系列轻质节能建材产品的内在质量都具有促进和保障作用，从而使生产工艺达到了科学化，合理化。如果调整配方还可以生产新型微生物活性载体滤料、农林生态石等人造轻骨料，可广泛应用于人工湿地、市政污水、工业废水、养殖废水、生活污水、河道黑臭水体、景观水质净化和水培种植、土壤改良、庭院绿化等领域。

3、本生产线配置的主要设备是国家实用新型专利和专有设备，是根据粉煤灰渣的特殊性能和吸取国内外类似设备的先进经验专业设计的，并经过十多年来客户使用的实际情况多次改进而成。各设备性能完全能满足工要求，保证生产出来的高掺量粉煤灰渣人造轻质砂石料，能替代天然砂石料，生产出合格的轻集料系列环保节能建筑材料。

4、配套设备少而精，生产周期短。生产工艺可以采用半机械化或全自动化。养护方式可采用自然养护、太阳能养护和饱和蒸汽常压低温蒸养，也可釆用饱和蒸汽蒸压养护。

厂房和占地面积少，固定资产投较少。生产中无三废排出，有利于保护工人的工作环境和身体健康。

三、废渣非煅烧制备人造轻质砂子、石子、砂粉料的产品性能

1、废渣非煅烧人造轻质砂石料它是一种以工矿废渣为主要原料（占重量的85%左右），加入适量胶凝材料、高分子复合外加剂，经加工、成型、自然、或其它养护、破碎、筛分等工艺制成的人造轻质砂石料。分为碎石型和圆球型两种，表皮粗糙而坚硬，呈青灰色，内部有细微气孔，呈灰黑色，其主要特点是容重轻（600～1200千克/m³），强度高（筒压强度2.5～12.2Mpa），导热系数低，耐火度高，化学稳定性等耐久性能好，经按国标GB／T17431.1-2010检测各项技术指标均符合规定。并可以根据用户的要求调整配方来满足在国标范围内的不同容重、不同强度、不同颗粒级配的要求。

2、废渣非煅烧人造轻质砂石料其产品性能，粗轻质砂石料（俗称轻骨料）见表1；细非煅烧轻质砂石料（俗称轻质砂）见表2；

表1 粗非煅烧废渣人造轻质砂石料 （俗称轻骨料）产品性能

表2  细非煅烧废渣人造轻质砂料（俗称轻质砂）产品性能

四、废渣非煅烧制备人造轻质砂子、石子、砂粉料的主要用途

目前国家要求各行各业都要节能减排，严令禁止以破坏生态环境，挖山毁田来制造烧结陶粒、砖瓦等烧结产品。废渣非煅烧人造轻质砂石料是一种主要利用固体废渣为资源制造的人造轻集料，特别适宜用来替代天然粘土或页岩烧结轻集料来，更可替代天然砂石料来制造不同容重、不同强度等级、不同规格的多种低碳建筑材料。如：

（一）废渣非煅烧人造轻质石子的用途：

1、替代天然石子作公路路面基层材料；

2、替代粘土和页岩烧结陶粒作非结构用轻集料混凝土的轻骨料；

3、替代天然砂，石料来作生产小型自保温空心砌块、空心砖、标准砖、路面砖、透水砖、透水混凝土、水工砖、轻质自保温内、外墙板、预应力空芯楼板、屋面板、梯道构件、一体化轻质混凝土内墙现浇墙体等的主要轻骨料；

（二）废渣非煅烧人造轻质砂子的用途：

废渣人造轻质砂子可替代天然砂子用来配制抹面、砌筑等干粉砂浆。用废渣人造轻质砂子生产的各种建材产品的耐久性能优良，因为废渣人造轻质砂子和水泥基体或粉煤灰渣胶凝材料均属硅酸盐原料，经过一定的条件，它们反应形成了一个整体，具有非常强的结合力。使制品具有抗裂抗渗、抗冻等优良的耐久性能，而使用其它砂子时，砂子只是被水泥基体或粉煤灰渣胶凝材料包裹起来，砂子与胶结料之间不发生反应。

（三）废渣非煅烧人造轻质砂粉料的用途：

废渣人造轻质砂粉料作为原料生产混凝聚土及其制品，可节能水泥20～40%。人造轻质砂粉属于通用型新材料，几乎所有的水泥基建材都可是使用人造砂粉掺合料，而且轻质混凝土、泡沫混凝土、加气混凝土、保温混凝土、抹灰砂浆水泥煤基条板、砌块、地砖、路基材料、市政工程材料等非结构承重型混凝土及其制品，掺兑率可达60%或以上，有利于实现建筑废渣建材化，从而大幅度提高固体废渣大宗利用企业经济效益。

五、废渣非煅烧制备人造轻质砂子、石子、砂粉料的发展机遇

1、目前天然然砂石货源确实非常紧张，下游市场一砂难求，卖的不是砂子而是“软黄金”。短期内也不会得到缓解。砂石供应不足，价格上涨，工程进度要求严格，就会导致非法采砂、采石现象严重。砂石质量难以保证，最终影响工程质量。砂石行业风暴预计还将持续……

2、每年堆积如山的固体废弃物，日积月累，已成为企业，社会的沉重负担。投巨资租用农田，采用填埋堆放或任其流入江河、大海等方法，势必破坏良田，严重污染水资源，并危及人类生存，亦是权宜之计，无法解决根本问题。

3、如果把有害的工业固体废渣，采用高新的国家最新发明专利技术，制成废渣非煅烧人造轻质砂石料，来替代一部分天然砂石，既可一定程度缓解天然砂石的紧缺，还可以大综利用粉煤灰、磷石膏、脱硫石膏、电石渣、赤泥、建筑垃圾、煤矸石、废石粉和各种尾矿等工业固体废渣，变废为宝。是唯一切实可行的有效途径。有利于推进固体废弃物资源化利用等新兴战备性产业健康发展。

六、附图参考

注：本技术来自绿动云平台固废圈云端服务站，如有需求请微信或电话联系：
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