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1、金属镁渣的回收利用现状章启军',刘育鑫,吴玉锋'(1.北京工业大学循环经济研究院,北京100024;2.北京工业大学材料科学与工程学院,北京100024)摘要:近年来,我国镁冶炼行业快速发展,随着原镁和镁合金年产量的逐年增高,排放出来的镁渣也越来越多,如何有效合理地处理,开发利用镁渣,达到节约能源,节约资源,变废为宝和变害为利的目的,是当前迫切需要解决的问题.对近年来我国有关镁渣的研究应用情况进行全面的总结.关键词:镁渣;回收利用;资源节约;能源中图分类号:X75l文献标志码:A文章编号:1674—091
2、2(2011)06—0030～03镁和镁合金因其优异的性能已成为现代汽车,电子,通信等行业的首选材料,被人们誉为"21世纪的绿色工程材料".20世纪9O年代以来,工业发达国家高度重视镁合金的研究与开发,美国,日本,德国,澳大利亚等国相继出台了各自的镁研究计划,把镁原料作为21世纪的重要战略物资,加强了镁合金在汽车,计算机,通讯及航空航天领域的应用开发研究.中国是镁资源大国,很多优质炼镁原料在中国的储量十分丰富.由于我国在镁合金应用领域的开拓严重滞后及镁深加工能力的不足,镁工业还是以生产原镁为主,其中95%
3、的原镁是采用皮江法生产,皮江法不仅高能耗,而且会造成严重的环境污染lll.金属镁企业每生产1t粗镁,同时会产生6～10t的镁渣.镁渣在镁工业中属于废品,且存在以下危害:(1)镁渣为粉尘物,其中直径小于150m的颗粒超过60%,悬浮在空气中很难沉降,在自然环境中极易形成粉尘污染,吸人呼吸道,会造成呼吸道疾病;(2)镁渣具有很强的吸潮性,易使土壤盐碱化,造成土壤板结,堆积过镁渣的土地及其周边基本无法用于农业耕种,会造成大量的农田减少.因此如何有效合理地处理,开发利用镁渣,达到节约能源,节约资源,变废为宝和变害
4、为利的目的,是当前迫切需要解决的问题.1镁渣的利用研究我国目前已有不少单位和学者(如:武汉理工大学,江西建筑科学研究院,合肥水泥研究院和西南工学院等)对镁渣的应用进行了研究和试验,主要集中在以下几个方面.1.1镁渣在煅烧水泥熟料中的应用詹学斌等翻对利用镁渣作原料生产水泥进行了研究,结果表明,掺人镁渣后,出窑熟料安定性合格率大幅度提高,特别是早期强度提高幅度较大,表1为生产线上掺人镁渣前后的熟料物理性质的对比.表1熟料物理性能范立卫等I将镁渣应用于水泥生料并进行试烧试验,结果表明,当掺人的镁渣量不同时,熟料
5、的质量也有所不同,镁渣掺量为1.5%时,熟料的3d和28d抗折,抗压强度较高;在随后的试生产中,当生料中掺入1.5%的镁渣作矿化剂时,立窑台时产量提高18%,熟料标准煤耗降低14%,熟料的f-ca0控制在2.5%以下,熟料的强度一般保持在60MPa以上.姚洪敏等问将镁渣配料应用于1000t/d预分解窑上的生产实践,基金项目:北京市重点学科一"资源,环境及循环经济"交叉学科建设项目(0330005412901);北京市人才强教深化计划——教师工程实践能力培养项目(03300054RB001)作者简介:章启军
6、(1981一),男,湖北潜江人,工学硕士,实验师,专业方向:应用化学.2011Vo1.4.No.6金属镁渣的回收利用现状经过多次调整优化,生产出优质的硅酸盐水泥熟料,镁渣配料后熟料的易磨性,易烧性都有明显改善,强度也明显提高,并且水化凝结时间缩短.镁渣掺加到水泥生料中,虽然能够提高煅烧熟料的质量以及减少能耗,但是由于镁渣在生料中或者替代部分石灰石和粘土,或者作矿化剂,其掺加量会受到很大的限制,消耗的镁渣量很少.1.2镁渣做水泥混合材的研究邓军平等[51研究了镁渣和矿渣对复合水泥性能的影响,结果表明,当镁渣
7、掺量20%,矿渣掺量30%时制备的复合水泥28d抗折强度达9.10MPa,抗压强度达42.53MPa,达到了国标42.5R型复合硅酸盐水泥要求;但是掺加镁渣和矿渣制备的复合水泥早期强度较低,凝结时间偏长;随着镁渣矿渣比值(MS/BS)增加,水泥强度逐渐降低,凝结时间延长.针对这种缺陷,赵海晋等嘲提出一些技术措施:优化熟料矿物组成,掺加煅烧石膏,优化水泥的颗粒级配等.生产镁渣复合硅酸盐水泥,其掺量范同受到水泥中方镁石含量的限制.2009年通过审查的国家标准《镁渣硅酸盐水泥》特别提出,对于镁渣带入的氧化镁要严
8、格控制,标准中明确限定了镁渣的掺量,这在保证水泥质量的前提下使镁渣得到了合理利用.1_3利用镁渣研制墙体材料陈恩清等【探讨了以镁渣和粉煤灰为主要原材料生产加气混凝土砌块的工艺,采用该工艺生产的加气混凝土砌块性能符合GB11969—1997《蒸压加气混凝土砌块》的要求,且能有效治理镁冶炼生产过程中所产生的固体废弃物.赵爱琴等提出以镁渣和矿渣为基本组分,掺以活性激发剂配制而成的金属镁渣胶结材用于生产工业及民用建筑墙体材料.其处理的
