循環(huán)流化床灰渣除直接用于填埋、鋪路外，目前最主要的用途是作建筑材料，如制磚、作水泥混合材料、混凝土骨料等。

流化床灰渣特別是煤矸石灰渣的主要化學成分是SiO2、AI2O3、CaO等，可用為黏土質(zhì)原料，提供硅鋁成分，并有較高的活性，因此，灰渣是建材生產(chǎn)的重要原料，廣泛用于水泥等建材制造。

水泥是一種水硬性膠凝材料，廣泛用于建材工業(yè)。水泥品種繁多，按成分可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。目前應(yīng)用較為多的為硅酸鹽水泥。按國家標準，普通水泥可分為275、325、425、525、625、725六個標號。目前應(yīng)用較多的為525號水泥。水泥的品質(zhì)指標包括氧化鎂(＜5%＝、三氧化硫(＜3.5%＝、燒失量（≤7%）、細度（0.08mm方孔篩余不得超12%）、凝結(jié)時間（初凝不得早于45min，終凝不得遲于12h）、安定性、強度（分3天、7天、28天抗壓強度和抗折強度）。制造硅酸鹽水泥主要原料為石灰石原料（主要提供氧化鈣）、黏土質(zhì)原料（主要提供氧化硅和氧化鋁，也提供部分氧化鐵）和少量鐵質(zhì)校正原料。

1.做水泥與混凝土的混合材料和參合料

武漢工業(yè)大學的研究表明，黏土礦物含量高于40%的煤矸石，經(jīng)流化床鍋爐燃燒后的灰渣均具有較高的火山灰活性，是一種較好的活性混合材料。他們收集了國內(nèi)不同地區(qū)和不同成煤年代的有代表性的18種煤矸石，經(jīng)礦物分析表明，有14種煤矸石（占78%）的黏土礦物含量滿足上述要求，亦即我國大部分煤矸石經(jīng)流化床鍋爐燃燒后的灰渣，均有可能成為較好的活性混合材料。

（1）煤矸石灰渣配制425號火山灰水泥

a.用石鼓褐煤灰渣配制425號火山灰水泥

廣東省煤炭工業(yè)研究所和廣東省茂名礦物局建材廠用石鼓褐煤灰渣配制425號火山灰水泥。由于石鼓褐煤灰渣的火山灰活性很好，灰渣摻入量高達40%時，并不降低水泥熟料的標號。

b.用萍鄉(xiāng)煤矸石灰渣配制425號火山灰水泥

湖南省煤炭科學研究所用萍鄉(xiāng)煤矸石灰渣研制了425號火山灰水泥。萍鄉(xiāng)煤矸石灰渣的火山灰活性尚屬合格，但其火山灰活性并不很好，為了用萍鄉(xiāng)煤矸石制425 號火山灰水泥，湖南省煤炭科學研究所開展了大量的試驗研究工作。他們測定了萍鄉(xiāng)流化床鍋爐排放的各種灰渣的火山灰活性，選用了C3S和C3A礦物含量較高的525號硅酸鹽水泥熟料，適當控制水泥磨粉細度，摻加少量減水劑或選用二次灰渣，均可用高于30%的灰渣摻量配制出425號火山灰水泥。

（2）煤矸石灰渣配制砌筑水泥

a.用萍鄉(xiāng)煤矸石灰渣配制砌筑水泥

湖南省煤炭科學研究所用萍鄉(xiāng)煤矸石煤渣，摻入少量硅酸鹽水泥熟料，配制125號、175號和225號砌筑水泥。他們研究了熟料標號、摻量、石膏摻量和稠度、細度等因素對砌筑水泥性能的影響，以及砌筑水泥的水化特點，試驗表明，選用425號硅酸鹽水泥，當熟料摻量為20%、25%和35%時，可分別制125 號、175號和225號砌筑水泥；若選用525號硅酸鹽水泥熟料，當熟料摻量為28%時，可配制225號砌筑水泥。

b.用雞西煤矸石灰渣配制砌筑水泥

哈爾濱建筑工程學院和雞西市礦物局建材總廠用雞西煤矸石灰渣摻入少量硅酸鹽水泥熟料配制175和225號砌筑水泥，他們研究了灰渣摻量、石膏摻量、細度及熟料標號對水泥特性的影響。試驗表明，用425號硅酸鹽水泥熟料，當摻入雞西煤矸石灰渣65%~75%，可以生產(chǎn)175~225號砌筑水泥，其性能符合國家 GB3183？82的技術(shù)要求。

2.作為生產(chǎn)水泥熟料的原料

利用流化床鍋爐排出的煤矸石灰渣作為生產(chǎn)水泥熟料的原料是一個重要的發(fā)展方向。SiO2和AI2O3是煤矸石灰渣的主要化學組分，其次還含有Fe2O3和 CaO。因此，從化學組成上看，煤矸石灰渣可以作為生產(chǎn)水泥熟料的原料，可以利用煤矸石灰渣配制普通硅酸鹽水泥，可以利用高氧化鋁含量的煤矸石灰渣配制快硬水泥。

a.用煤矸石灰渣研制425號普通水泥

煤炭工業(yè)部煤炭科學研究院重慶研究所和永榮礦物局合作，用永榮煤矸石灰渣代替黏土研制425號普通硅酸鹽水泥，利用高氧化硅、低氧化鋁含量的煤矸石灰渣配制大壩水泥、抗硫酸鹽水泥和低熱微膨脹水泥。

永榮煤矸石灰渣的化學成分為SiO262±2%，AI2O321%~24%，F(xiàn)e2O35%~7%，CaO、MgO不超過2%，混合渣的堿含量在3%左右，永榮灰渣來源充足，化學成分較為穩(wěn)定并與稀土相近，具有比較好的活性，但灰渣可塑性較差。

因此，采用永榮煤矸石灰渣代黏土配制生產(chǎn)水泥時，其生料的配方為石灰石74%，灰渣12.5%，無煙煤10.5%，螢石1.7%，石膏0.8%，鐵粉0.5%，并控制相應(yīng)的生料制備工藝條件，已生產(chǎn)近千噸水泥，經(jīng)濟效益交好。

b.用低鋁劣質(zhì)煤灰渣試制大壩水泥、抗硫酸鹽及低熱膨脹水泥建材研究院水泥所采用煤矸石灰渣試制成了425號大壩水泥、抗硫酸鹽水泥及低熱微膨脹水泥。

大壩和抗硫酸鹽水泥熟料及低熱微膨脹水泥的主要特點是C3A含量要盡可能低，為了盡可能地降低AI2O3的含量，要少摻入煤灰，采用低熱耗燒成。因此，應(yīng)將熱耗控制在3469.4~3636.6kJ/kg，采用全黑生料統(tǒng)料煅燒，燒成中嚴格掌握淺暗火操作，保證料球顆粒均勻，盡可能用大風。

3.用于生產(chǎn)建材制品

煤矸石灰渣的應(yīng)用途徑很廣，除了作為生產(chǎn)各種水泥熟料的原料和作為水泥與混凝土的活性混合材料之外，用煤矸石灰渣生產(chǎn)建材制品也是一個極為重要的應(yīng)用途徑。

（1）產(chǎn)硅酸鹽制品

研究表明：黏土含量少而石英含量高的煤矸石灰渣不宜于作水泥混合材料使用，但可以作為硅酸鹽制品的含硅材料用。哈爾濱建筑工程學院用雞西煤矸石灰渣成功地試制了蒸壓煤矸石灰渣磚和加氣混凝土。

a.蒸壓煤矸石灰渣磚

蒸壓煤矸石灰渣磚原材料為雞西煤矸石灰渣、磨細生石灰、石膏、骨料。膠結(jié)料的配比為石灰19%，石膏5%~7%，其余為煤矸石和灰渣。骨料與膠結(jié)比為 2.5。拌合料經(jīng)20min陳化后壓制成型（成型壓力為21.7MPa），脫模靜停9h后蒸汽養(yǎng)護。其蒸汽養(yǎng)護制度為：制品釜前抽真空大約0.5~1h，然后是2.5h升溫，8h1.6MPa恒溫(約190℃)，2.5h降溫和制品出釜。

從制品性能測試結(jié)果來看比較理想，對所要求的主要指標：強度、抗凍性、炭化系數(shù)等，完全能滿足要求。

b.煤矸石灰渣加氣混凝土

哈爾濱建筑工程學院用雞西煤矸石灰渣試制了加氣混凝土。原料為磨細雞西煤矸石灰渣、磨細生石灰、水泥、石膏、發(fā)氣劑。根據(jù)各項試驗結(jié)果，綜合了各種影響因素及經(jīng)濟指標，選定的雞西煤矸石灰渣加氣混凝土的配比為：石灰：20%左右（以有效鈣計14%）；水泥：15%（425號普通硅酸鹽水泥）；石膏：3% （SO3含量34%左右）；灰渣：62%；水料比：0.63；折算鋁粉量：4%。在最佳配比條件下根據(jù)生產(chǎn)蒸壓制度條件（1.2MPa下8h），密度 700kg/m3的加氣混凝土強度可達到6.4MPa。

雞西灰渣加氣混凝土的生產(chǎn)可以采用目前一般定型生產(chǎn)加氣混凝土的工藝設(shè)備。從發(fā)展灰渣加氣混凝土生產(chǎn)看，可以做到原材料就地供應(yīng)，就地生產(chǎn)，就地銷售產(chǎn)品，經(jīng)濟效益顯著。

（2）煤矸石灰渣生產(chǎn)燒結(jié)建材制品

用煤矸石灰渣生產(chǎn)燒結(jié)建材制品，在國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，尤其是生產(chǎn)燒結(jié)磚（包括內(nèi)燃磚）。但是，有一點是必須指出的，用于生產(chǎn)燒結(jié)建材制品的必須是CaO 和MgO含量低的煤矸石。若用CgO和MgO含量高的煤矸石來生產(chǎn)燒結(jié)制品，會因CaO和MgO再水化時的體積膨脹而造成制品膨脹破壞。

摻用灰渣作內(nèi)燃磚的原料，從試驗結(jié)果表明，工藝并不復雜，產(chǎn)品性能好，在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟上也合理可行。從目前所用的土質(zhì)條件，其配比大概是：黏土：灰渣：矸石粉為45~50：30~40：15~20，產(chǎn)品性能可以達到100號水泥。只要嚴格控制工藝，注意操作，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量是可以做到的。如按磚廠生產(chǎn)能力6000萬塊計，可以耗灰渣量為8500m3。經(jīng)濟效益和社會效益是相當可觀的。

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