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我國是世界最大的鋁生產(chǎn)國和消費國，鋁產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%多，而且仍處于高速增 長中。但我國鋁土礦儲量僅占世界2.3%，按現(xiàn)有鋁工業(yè)發(fā)展速度靜態(tài)計算，我國鋁土礦資源 將只能用10年。煤炭是我國最主要的能源資源，不僅是重要的燃料，還是重要的化工原料。煤 炭開采的副產(chǎn)物煤矸石，其排放量約占煤炭開采量的10%-25%，目前我國煤矸石堆積量約40億 噸；煤燃燒利用的必然產(chǎn)物粉煤灰，占原煤質(zhì)量的15%-40%。目前我國粉煤灰堆貯量已超過30 億噸，而且每年以超過3億噸的量繼續(xù)產(chǎn)生。煤氣化、液化等產(chǎn)生的煤化工灰渣在我國年排放 約4000萬噸，未來40年我國將產(chǎn)生煤化工灰渣100-250億噸。由于地質(zhì)構(gòu)造原因，我國的煤系固 廢中氧化鋁含量較高，具有回收利用鋁資源的巨大潛力。 本項目采用界面活化方法誘導(dǎo)產(chǎn)生鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)缺陷，在少量助劑協(xié)同作用下激發(fā)配位體 大量重組而最終提高煤系固廢的反應(yīng)活性，并以工業(yè)大量副產(chǎn)稀鹽酸或硫酸為浸取劑，獲取多 種高附加值化工產(chǎn)品；對于提鋁殘渣，課題組有成熟技術(shù)生產(chǎn)保溫建筑材料,導(dǎo)熱系數(shù)小于0.1 W/m.K，防火等級達(dá)到A級，成本低于泡沫混凝土；另外還可用于生產(chǎn)其它高性能建材產(chǎn)品。 伴隨我國勞動力成本持續(xù)上升與環(huán)境保護日趨嚴(yán)峻，加大環(huán)境保護力度、緩解資源供給 瓶頸、推動循環(huán)經(jīng)濟形成較大規(guī)模、促進資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級是廢物資源化科技創(chuàng)新的 準(zhǔn)則。本項目的開發(fā)成功可有效地解決煤化工灰渣的規(guī)模化處置和資源化難題，提供新型鋁資 源，并將形成能源、資源、化工、冶金、環(huán)保新型循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，帶動我國新型煤化工技術(shù)進步 和相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級。

該技術(shù)采用新的生料配料方案穩(wěn)定生產(chǎn)含硫鋁酸鹽硅酸鹽水泥熟料，在保持水泥強度不變的前提下，水泥中混合材摻量尤其是粉煤灰摻量大幅度提高或混合材摻量不變水泥強度提高。主要技術(shù)關(guān)鍵

超高強彩色粉煤灰路面磚和路緣石由100～150Mpa彩色面層與35～100Mpa基層構(gòu)成，面層可制成單色、多彩或仿花崗巖色彩，產(chǎn)品質(zhì)感、外觀、耐磨性可與瓷質(zhì)地磚和花崗巖地磚媲美，力學(xué)性能和抗凍性超過國內(nèi)外路面磚標(biāo)準(zhǔn)要求和國內(nèi)引進技術(shù)生產(chǎn)的高強混凝土路面磚，實際使用汽車壓不斷、嚴(yán)寒凍不爛，特別適于制作車行道、人行道路面和北方寒冷地區(qū)使用。該產(chǎn)品已申報國家發(fā)明鑒定情況和國家級新產(chǎn)品，并被國家市政專業(yè)委員會成員認(rèn)定為市政高技術(shù)產(chǎn)品，推薦為灰色混凝土路緣石和彩色混凝土路面磚的理想換代產(chǎn)品。

西安科技大學(xué)自 2006 年開始對基于粉煤灰資源化的礦井防滅火成套技術(shù)及裝備進行研究。該技術(shù)經(jīng)中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織鑒定，認(rèn)項目整體上達(dá)到國際先進水平。成果于 2012 年 9 月獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會二等獎，該項目申請專利 6 項。該技術(shù)有效預(yù)防治煤自然發(fā)火事故，提高礦井防滅火能力。

工藝流程 ：將 50%以上的粉煤灰與硅酸鹽水泥熟料或硅酸鹽水泥、 少 量的化學(xué)外加劑和礦物混合材料共同磨細(xì)并混合均勻，即可制成滿足 GB1344-1999 水泥標(biāo)準(zhǔn)中強度等級為 32.5 或 32.5R 要求的大摻量粉煤灰水 泥。 技術(shù)特點 ：該水泥具有熱量低、耐腐蝕性好的特點。它可以廣泛用于 工業(yè)與民用建筑中的地基、地下室、梁、板、柱等的混凝土工程，特別適 用于大壩、地基基礎(chǔ)、隧道、地下

本發(fā)明屬于燃燒煙氣凈化處理技術(shù)領(lǐng)域，并公開了一種利用粉煤灰降低燃燒源顆粒物的方法，包括以下步驟：(1)將粉煤灰加入酸溶液中形成固液混合物；(2)將固液混合物在微波爐內(nèi)加熱；(3)將上述微波處理過的固液混合物在濾網(wǎng)上進行過濾；(4)將濾渣烘干；(5)將上述樣品中加入鈦酸酯溶液中改性；(6)將上述改性樣品烘干，然后磨碎篩分；(7)將吸附劑粉末加入燃燒室并與燃料混合燃燒；(8)反應(yīng)后的一部分吸附劑粉末隨煙氣排出燃燒室后經(jīng)過除塵器分離和捕集。本方法通過向燃燒室內(nèi)添加適量以粉煤灰為主要原料制備的吸附劑，有效減少燃燒過程中細(xì)顆粒物、氣態(tài)重金屬以及 SOx、HCl 等酸性氣態(tài)污染物的生成和排放。

1 成果簡介我國內(nèi)蒙古中西部和山西北部等地區(qū)的煤炭資源賦存豐富的含鋁礦物（主要是伯姆石），用于燃燒發(fā)電后產(chǎn)生的粉煤灰中氧化鋁含量高達(dá) 40-50%，是一種十分寶貴的具有較高經(jīng)濟開發(fā)價值的潛在含鋁資源，尤其在我國現(xiàn)今面臨日益匱乏的鋁土礦資源情勢下， 甚至具有作為鋁土礦替代資源生產(chǎn)氧化鋁以保障鋁產(chǎn)業(yè)安全的重要意義。然而， 現(xiàn)今對內(nèi)蒙古和山西兩地的高鋁粉煤灰的鋁資源開發(fā)利用十分有限， 截至目前， 歷史堆存量已經(jīng)超過兩億噸，成為當(dāng)?shù)嘏欧帕孔畲蟮墓I(yè)廢渣。其中極少部分通過建設(shè)粉煤灰貯存庫進行較規(guī)范的貯存， 如山西朔州建成貯存能力 1 億噸高鋁粉煤灰貯存庫，絕大部分高鋁粉煤灰露天堆積于曠野、平地，不僅占用寶貴的土地資源， 而且給周邊生態(tài)和居民健康帶來較大的環(huán)境安全隱患，如大氣粉塵污染、水體污染、土壤鹽堿化等。因而高鋁粉煤灰的消納和處理，尤其是高鋁粉煤灰的高附加值資源化利用， 已經(jīng)成為山西、內(nèi)蒙古兩地亟待解決的社會和環(huán)境問題。 針對上述高鋁粉煤灰資源化潛力和現(xiàn)狀，國家發(fā)展改革委組織有關(guān)方面于 2011 年編制并印發(fā)了《 關(guān)于加強高鋁粉煤灰資源開發(fā)利用的指導(dǎo)意見》，提出積極開拓高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁這一新領(lǐng)域，促使資源最大化，對于增加國內(nèi)鋁資源供給、保障鋁產(chǎn)業(yè)安全，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)約寶貴的土地資源，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，同時也對減少或者消除因粉煤灰而產(chǎn)生的中國東部地區(qū)嚴(yán)重的霧霾等環(huán)境問題具有積極的意義。 在上述背景下， 我們研發(fā)并提出了該技術(shù)，旨在以低于傳統(tǒng)鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的平均行業(yè)成本， 高效回收高鋁粉煤灰中的鋁資源，以生產(chǎn)市場需求量很大的冶金級氧化鋁（僅國內(nèi)每年的市場容量就超過 1200 億人民幣）及高經(jīng)濟附加值的特種氧化鋁，同時不造成資源的二次大量消耗，不帶來環(huán)境的二次污染， 提取氧化鋁以后產(chǎn)生的尾渣為純度高于 99% 的二氧化硅，為市場價格很高的白炭黑，最終實現(xiàn)高鋁粉煤灰的全部高附加值利用。 該技術(shù)的特點如下：流程簡單，不需要添加石灰石等，避免了相關(guān)開采帶來的生態(tài)和環(huán)境破壞；成本低，氧化鋁單位生產(chǎn)成本不超過 1000 元/噸，是目前鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁成本的1/3 到 1/2；尾渣量少，且中氧化硅含量超過 99%， 經(jīng)過篩分，就可以得到價格為高于 3000 元/噸的白炭黑。2 應(yīng)用說明該技術(shù)主要適用于高鋁粉煤灰高附加值資源化，但原料可以擴展至低品位鋁土礦、霞石礦等。采用低能耗、低成本的方式，回收其中蘊含的資源。3 效益分析目前我國高鋁粉煤灰的堆存量超過 3 億噸，僅內(nèi)蒙古托克托電廠每年新產(chǎn)生的高鋁粉煤灰就達(dá)到 500 萬噸。假設(shè)高鋁粉煤灰中氧化鋁平均含量 40%，總體回收率 90%，氧化鋁市場價格 2600 元/噸，若建成處理能力為 150 萬噸/年的高鋁粉煤灰回收氧化鋁生產(chǎn)冶金級氧化鋁生產(chǎn)線，年產(chǎn)量為 51 萬噸，僅冶金級氧化鋁產(chǎn)品產(chǎn)值即可達(dá)到 14 億元，而副產(chǎn)品白炭黑的產(chǎn)值亦可達(dá)到約 15 億元。經(jīng)過前期設(shè)備考察，總投資預(yù)計不超過 10 億元，投資額度僅為以鋁土礦為原料的產(chǎn)能相同的生產(chǎn)氧化鋁工藝的投資額的 1/3。該技術(shù)的開發(fā)和推廣，可以大大加速我國高鋁粉煤灰高附加值資源化利用的進程，顯著降低高鋁粉煤灰?guī)淼拇髿夂偷叵滤廴尽４送猓稍撔录夹g(shù)推廣而衍生的試劑回收成套設(shè)備生產(chǎn)也將帶來可觀的經(jīng)濟和社會效益。 綜上所述， 該技術(shù)的全面推廣，將有助于整體提升我國高鋁粉煤灰資源化利用水平，一定程度上擺脫我國對國外進口鋁土礦的依賴，保障鋁產(chǎn)業(yè)安全，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，促進區(qū)域經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

新型脫硫石膏復(fù)合水泥土及注漿材料分別應(yīng)用于深基坑工程中的止水帷幕，坡道加固及地基加固中的最優(yōu)配合比。水泥摻量 14%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 2%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 26.3%的水泥摻量，可以較好的改善土體的力學(xué)性能，更能夠很大程度地提高土體的抗?jié)B性，達(dá)到止水效果，大量應(yīng)用于水泥土攪拌樁、雙液注漿型止水帷幕的施工當(dāng)中。水泥摻量 8%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 3%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 42.8%的水泥摻量，造價低廉，可以提高土體的強度，適當(dāng)提高土體的抗?jié)B性能，可以大量應(yīng)用在臨時性土體加固工程中，比如坡道加工及基坑坑底土體加固當(dāng)中，改善土體力學(xué)性能，保證施工安全和施工進度，以節(jié)約成本。已經(jīng)申請專利：一種利用脫硫石膏的新型土體固化劑 201410021878.3。

北京大學(xué)工學(xué)院科研團隊通過多年的研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的利用粉煤灰等工業(yè)固廢制備莫來石耐火材料新技術(shù)。此技術(shù)的核心發(fā)明是通過研究粉煤灰、煤矸石、鋁礬土等高溫?zé)Y(jié)過程中莫來石化的機理和莫來石化過程中晶粒的生長、聚集及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)展等顯微結(jié)構(gòu)變化，獲得了粉煤灰等固廢耦合制備莫來石復(fù)相耐火材料新技術(shù)。目前，該技術(shù)已進行工業(yè)示范。