(1)成果簡介
針對礦冶固廢成分復(fù)雜、綜合利用產(chǎn)品附加值低、市場競爭力弱等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，系統(tǒng)開展了礦冶固廢高值化利用方向的技術(shù)開發(fā)與工程轉(zhuǎn)化工作。通過跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨地域的多維度聯(lián)合攻關(guān)，構(gòu)建了“固廢高效預(yù)處理-多尺度相態(tài)設(shè)計(jì)-產(chǎn)品精深調(diào)控”的全套礦冶固廢高值化利用技術(shù)體系，典型技術(shù)路徑如下：①高性能微晶材料：以礦冶固廢為主要原料，突破成分體系復(fù)雜、熔化成型溫度高、晶化調(diào)控難度大等關(guān)鍵核心難題，成功開發(fā)出多種性能優(yōu)異的高性能微晶材料，該材料可廣泛應(yīng)用于高端裝飾及化工耐腐蝕材料領(lǐng)域。②尾礦基多孔陶瓷材料：攻克了以有色金屬尾礦為主要原料在制備多孔陶瓷材料過程中的有害組分阻斷難度大、摻量低、孔結(jié)構(gòu)不均勻等關(guān)鍵技術(shù)難題，研發(fā)出的新型尾礦基綠色輕質(zhì)多孔建筑保溫材料制備技術(shù)，為尾礦高值化利用開辟了嶄新路徑。③尾礦基建筑陶瓷材料：基于建筑陶瓷原料與尾礦物化組成的高度相似性，開發(fā)了尾礦預(yù)處理工藝、原材料復(fù)配制度、混合料成型及燒成工藝。④尾礦制備土壤調(diào)理劑技術(shù)：通過將尾礦中惰性元素轉(zhuǎn)化為有效態(tài)，并復(fù)配其他輔助材料，生產(chǎn)出市場需要的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品，用于改善土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)土壤pH值、修復(fù)污染土壤、鈍化重金屬、提高農(nóng)作物產(chǎn)量等。
(2)主要性能指標(biāo)及適用條件范圍
該技術(shù)體系可應(yīng)用于大宗典型礦冶固廢的高值資源化利用方向，推動固廢處置從“末端治理”向“資源再生”的根本轉(zhuǎn)變，助力礦冶行業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展?；谠擉w系開發(fā)的高性能微晶材料性能可滿足：莫氏硬度為7級、抗壓強(qiáng)度≥100 MPa；多孔陶瓷保溫材料可滿足：面密度≤55 kg/m2、抗壓強(qiáng)度≥5.00 MPa、導(dǎo)熱系數(shù)≤0.15 W/(m·K)；建筑陶瓷材料可滿足：吸水率0.5%～1%，斷裂模量≥50 MPa；土壤調(diào)理劑產(chǎn)品可滿足：有效SiO2含量≥20%，可實(shí)現(xiàn)礦冶固廢資源的高效轉(zhuǎn)化，有效解決傳統(tǒng)固廢處置方式存在的資源利用率低、產(chǎn)品附加值差的難題。
(3)成果應(yīng)用情況
采用該技術(shù)開發(fā)出的礦冶固廢高值化利用技術(shù)已應(yīng)用于遼寧通化、江西新余、山西中條山、江西九江等利廢企業(yè)，有效提高了礦冶固廢的綜合利用產(chǎn)品附加值。
(4)成果展示
圖1 微晶玻璃
圖2 建筑陶瓷
圖3 多孔陶瓷 圖4 土壤調(diào)理劑