1.本发明涉及冶炼废渣无害化处理技术领域，具体涉及一种金属冶炼废渣衍生材料及其制备方法与应用。
背景技术：
2.随着水泥、钢铁工业的发展，日益突出的能源、资源和环境问题已成为制约我国水泥、钢铁行业健康、可持续发展的关键因素。水泥行业的绿色、可持续发展面临着巨大的环境压力，矿物掺合料和混合材的高效利用可以降低普通硅酸盐水泥用量，同时还可降低混凝土的生产成本。随着矿渣和粉煤灰等优质矿物掺合料的资源短缺，急需开发更广泛的优质矿物掺合料。
3.钢铁冶炼废渣（以下简称钢渣）是粗钢冶炼过程中产生的废渣，约占粗钢产量的15％左右，但我国钢渣利用率低（＜30％），大量的钢渣堆存对土壤、环境、水资源等造成了极大的污染。钢渣中的矿物主要包括c2s、铁铝钙及镁铁相固溶体、c3s，f-cao、f-mgo等，与水泥的化学成分和矿物成分相似，具有一定的水化活性。但钢渣的水化活性低，尤其其中较多的f-cao和f-mgo造成体积安定性不良，在混凝土或者砂浆中直接使用时，会与氧、二氧化碳以及水发生反应，反应生成的产物体积膨胀，硬化后的混凝土或者砂浆因局部体积膨胀产生暴裂而导致结构破坏甚至失效，严重的会带来建筑或者路桥崩塌事故，从而严重限制了钢渣作为矿物掺和料在建筑材料中的应用。其他金属冶炼废渣（如铜矿、铅锌矿、钨矿、锑矿等）也存在同样的情况。
4.将金属冶炼废渣粉磨成微粉可在一定程度上改善体积安定性和水化活性，但粉磨成本较高、且改善效果差。应用于混凝土、砂浆、预制件中时，水化反应时间明显延长（即缓凝）导致施工成型效率降低，特别是氧、镁的氧化物在后续与空气和水接触时，深度碳酸化过程引起成型部位强度降低、防护层减薄加速钢筋生锈失效，更危险的是会发生4~7倍的体积膨胀而导致结构爆裂破坏。同时水泥钢铁、行业排放的二氧化碳占总工业碳排放的比重较大，减少水泥、钢铁行业的碳排放对全国实现碳达峰、碳中和的目标至关重要。
5.中国专利公开号cn 113072311a提出来一种用二氧化碳处理钢渣提高钢渣胶凝性的方法。该发明中在粉磨钢渣的过程中通入二氧化碳，粉磨完毕后继续通入二氧化碳处理，耗时长，且未提出优化钢渣体积安定性和水化活性的方案，无法大规模应用。在此基础上，中国专利cn 113979653a公开了一种钢渣胶凝材料及制备方法和应用，添加液体外加剂和晶型控制剂形成纳米碳酸钙，以提高钢渣的水化活性和在胶凝材
声明：
“金属冶炼废渣衍生材料及其制备方法与应用” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：湖南大学
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2025年06月20日 ~ 22日 
