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微硅粉的应用及其捕集

摘要：微硅粉是国内外高新挂术领域中具有广阔应用前景的优良材料。广泛用于建筑、化工等行业。可以采用软穗电除尘技术从冶炼硅铁过程中产生的废气中捕集.

关键词: 硅铁业,硅微,硅粉软稳,电除尘

工业硅及硅铁在高温熔炼的过程中．随废气选出的粉尘称为硅灰或硅粉，其主要成份是，烟气中的SiO 含量约占烟尘总量的9o ．其中所舍游离态siO 约占10 。颗粒度非常小．平均粒径约为0．3 m，故有微硅粉之称，它能直接通过呼吸进入人体肺泡．对人身体健康危害极大我国目前拥有上千鹰硅铁及工业硅电炉．在生产过程中，年产生的微硅粉约2j万t 已上环保设备能捕集到的约5万t．其余基本直接排入大气，既污染了环境，也是资源的浪费。目前微硅粉没有确切的定价标准．每吨价格为1800～ 3800元，如果每吨价格按8000元计算．全年直排的微硅粉作为资源利用损失的价值约5亿元。所以烟气治理势在必行。捕集微硅粉不但是一个环境效益和社会效益的问题+而且也包含着很大的经济效益和科学技术的价值下面就微硅粉的应用及其捕集进行探讨：

1. 微硅粉的应用

微硅粉是国内外高新技术领域中具有广阔应用前景的优良材料广泛用于建筑、化工、冶金等行业。大量微硅粉主要用于水泥或混凝土掺合料，用于改善水泥或混凝土的性能．配制具有超高强高、耐磨、耐冲刷、耐腐蚀、抗渗透抗冻、早强的特种混凝土或复合水泥，用于大型水利、水电、海港码头、铁路桥梁、高速公路、飞机场跑道、隧道及城市高层建筑等工程。它可以用于油漆、涂料、树脂及其他高分子材料填充物。用于橡胶可以提高橡胶的延伸性、抗撕裂性和抗拉强度还可以用于耐火材料和陶瓷制品的生产．有效提高产品的强度和耐久性。

早在80年代的初期．发达的国家已成功使用此项技术。其中美国微硅粉的年产量达到30万t，占世界微硅粉的年总产量的1／4，其次是前苏联及挪威，微硅粉的年产量分别为l 5五t和l 2万【美吲于1 980年在珥克萨斯商业大楼使用的硅灰堰凝士．其强度为l00MPa。近年来羹日已经配制出250MPa特高强度混凝上我国重大水利建筑、桥涵、隧道、文物古迹的修复等的实际应用．也危分证明：在混凝土丁程中掺入适量的微硅粉．大大提高工程质量

下面就在混凝工程中掺入适量徽硅粉对提高二程质量的作加经具体说明

(1)微硅粉混凝土用在水利水电工程上可提高程的抗磨蚀能力国内外传统的抗磨蚀材料多用环氧砂浆等高分子材科。这类材料抗磨蚀能力虽好．但由它本身线膨胀系数数倍基底普通混凝士．义与基底混凝土温度适应不好．在自然气候条件下容易开裂脱落且施工复杂．有毒性．成本昂贵．不能大面积推广应用。据资料统计。．我国已建的32座大型水电站中．有12座遭受磨蚀破坏．尤其是黄河干流上儿庳水电站和西南地区的水利水电工程．因泥砂和推移质含量火、流速高，磨蚀问题更为突出．已危蛭工程安全。微硅粉作为抗磨蚀材料的研究．在代国开始于1985年~1986年起．南京水科院在弟单位的协作下．将其成果用在葛洲坝、人伙房水库，映秀湾水电站、坨羊水峡水电站等修补和廿1面[程中实地推广应日经过儿个期的过水考验，效果很好其抗冲磨能力提高一倍左右．抗48m／s流速级的抗膳蚀能力提商3倍以上。小浪底水电建设『．程中微硅粉也犬显身手

(2)微硅粉混凝士斤{ ：水利工程上．可以提高l=程的抗裂性能水工混凝{ 囊缝，成为人们普遍戈注的大问题。裂缝的原固是材料本身水化热温。如在混凝土中掺入粉煤l(．虽口以降低水化热升温．但；lI】强度比较低．使粉煤灰掺受到限制在f Ⅱ届国际大 !会嫂，挪威介在Forrreass坝挎徽硅粉而产生良好效果的情况．引起了与会者的重视会后．拽国南京水科院承担了“七五”攻关课题中用微硅粉改性以提高混凝土抗裂性的研究任务．1987年经在福建范厝水电站水轮机蜗壳实验证明，掺入适量徽硅粉与不掺的对比中，节约水泥38 ，降低水化热30 ．现场强度保证率达98 以卜．单方材料费未增加比原设计用钢纤维混凝十节约材料费14万元

(3)微硅粉混凝土可以提高抗渗透性能、抗盐蚀性能．保护钢筋据调查资料表明，水下工程．由于氯离_『渗入混凝土中．引起钢筋快速锈蚀．混凝脱层．寿命短，破坏性严重。挪威在1971年将徽硅粉用于混凝十中．一方面填充在水泥颗粒的周围．使浆体更为致密；另一方面．它与水泥水化生成的氢氧化钙结合生成水化硅酸钙凝胶(叉称CSH 凝胶)．这些凝胶堵塞在毛细管．使毛细孔变小而且不连续，大大提高r混凝上的密实性有效地提高r抗氯离于渗入B『起电化学破坏的能力．大大增强其抗锈蚀性能。南京水科院经3年研究．在江苏连云港木材码头上进行试用，每方混凝上符约水泥8O～ 11Okg．而且旋工方便．使用年限延长1．2倍。水下混凝十浇筑一般采用导管法．于水中水泥浆的散失．它存在与基层粘结小好．与水接触部分强度降低等问题在水『混凝土中掺入硅粉后，能得到明显的改善.

(4)微硅粉混凝土用在交通公路路面的抢修上，具有极强的耐磨特性用普通混凝土浇筑道路，需要28天，能正常通车，一般早强混凝土也要3天才能通车．混凝土公路路面损坏是不可避免的抖{常规的方法修复．常常要造成交通中断，从而带来严重的经济损失。为了解决这个难题．根据周外先进经验．1986年南京水科院设计出具有强的耐磨特性的徽硅粉混凝士．经实际运用．效果十分理想

1988年仪征化纤联台司厂厦中心道更换预制块，要求12小时能达到通车要求。南京水科院应邀设计了1 2小时达到200#超早强微硅粉混凝土配方．于9月初在厂区中心干道浇筑100疗现场取样试验结果表明该混凝土1 2小时达到抗压强度25MPa．抗磨蚀提高l倍，24小时抗眶强度达到37MPa，半天即可通车仅旋工期的汽车绕道费就节省了近5万元．其所增加的材料费不过4000元．说明其技术经济效果十分显著。飞机场的跑道要求使用80MPa以的混凝土并且耐磨性能好．微硅粉也可显身手。

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