近日，由甘肅建科院聯(lián)合山東大學(xué)等科研院所研發(fā)的“工業(yè)固廢基綠色低碳膠凝材料”項(xiàng)目取得突破性進(jìn)展。該項(xiàng)目成功將鐵尾礦、粉煤灰等工業(yè)廢料轉(zhuǎn)化為高性能建筑材料，為黃土地基加固提供了創(chuàng)新解決方案，標(biāo)志著甘肅省在綠色建材技術(shù)領(lǐng)域邁出重要一步。

技術(shù)突破：多源固廢協(xié)同激發(fā)體系成功構(gòu)建

在山東大學(xué)崔新壯教授帶領(lǐng)的博士團(tuán)隊(duì)通過(guò)近半年的深入探索攻關(guān)下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)甘肅省大量堆存的工業(yè)固廢，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)研究，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的固廢活化技術(shù)。通過(guò)創(chuàng)新配比方案，將鐵尾礦、礦渣等四種主要工業(yè)廢料轉(zhuǎn)化為新型膠凝材料，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室活性激發(fā)試驗(yàn)測(cè)試，新材料7天抗壓強(qiáng)度即達(dá)到了26.7兆帕，28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)43兆帕，完全滿足黃土地基處理要求。

同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還總結(jié)試驗(yàn)成果，申請(qǐng)了發(fā)明專利“鐵尾礦與煤矸石協(xié)同磁化焙燒回收鐵及活性提升優(yōu)化方法”，目前已進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段。

工藝創(chuàng)新：中試試驗(yàn)基地建設(shè)同步推進(jìn)

在研發(fā)階段，開展了粉磨時(shí)間、助磨劑等工藝因素對(duì)于鐵尾礦活性指數(shù)的影響規(guī)律試驗(yàn)研究，結(jié)果顯示三乙醇胺可顯著提高機(jī)械活化效率，隨粉磨時(shí)間增大，鐵尾礦活性指數(shù)先增大后減小，在粉磨時(shí)間2h處出現(xiàn)最大值，28天活性指數(shù)可達(dá)到76%。

項(xiàng)目組同步開展了生產(chǎn)工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)：擬采用混合粉磨工藝，產(chǎn)品細(xì)度控制在200目以下；引入AI配比優(yōu)化模型，使材料性能離散系數(shù)降至15%以內(nèi)。同時(shí)，項(xiàng)目組積極落實(shí)中試試驗(yàn)場(chǎng)地、協(xié)調(diào)中試設(shè)備購(gòu)置事宜，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上協(xié)同推進(jìn)工業(yè)固廢綠色低碳膠凝材料中試試驗(yàn)基地的建設(shè)。

變廢為寶：固廢利用率突破行業(yè)標(biāo)桿

首階段研發(fā)成果顯示：甘肅鐵尾礦的7天與28天活性指數(shù)分別為62.0%和61.8%，d（0.5）為8.13微米，d（0.9）為85.16微米，主要礦物為石英與赤鐵礦，屬于硅鋁質(zhì)固廢，具備制備固廢基固化劑的潛力；將一定配比的礦渣、粉煤灰、脫硫石膏與鐵尾礦混合后低溫加熱并球磨2小時(shí)，并經(jīng)水泥+堿激發(fā)后得到的新膠凝材料強(qiáng)度可媲美傳統(tǒng)水泥，為甘肅省大宗工業(yè)固廢資源化利用提供了創(chuàng)新途徑。

該技術(shù)可將90%以上的工業(yè)固廢轉(zhuǎn)化為有用建材，有效解決廢料堆積造成的環(huán)境問(wèn)題。與傳統(tǒng)水泥相比，新產(chǎn)品生產(chǎn)成本顯著降低，生產(chǎn)過(guò)程更加清潔環(huán)保，為建筑行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

穩(wěn)步推進(jìn)：地方標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)發(fā)展

根據(jù)計(jì)劃，項(xiàng)目組將于2025年10月前在蘭州市啟動(dòng)首個(gè)新材料應(yīng)用工程。同時(shí)，項(xiàng)目組申報(bào)的《甘肅省濕陷性黃土地基工程固廢基膠凝材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》已列入甘肅省住建廳2024年度標(biāo)準(zhǔn)編制計(jì)劃。該標(biāo)準(zhǔn)首次建立“材料性能-施工工藝-質(zhì)量驗(yàn)收”全鏈條技術(shù)體系，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)固廢基材料在黃土地區(qū)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)空白。

該項(xiàng)目通過(guò)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建了從技術(shù)研發(fā)到工程應(yīng)用的全鏈條創(chuàng)新體系，不僅破解了工業(yè)固廢處置難題，更開辟了綠色建材新賽道，為甘肅省循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，彰顯省屬科研院所服務(wù)地方發(fā)展的使命擔(dān)當(dāng)。

通訊員 舒蓉 李燕興