利用工業(yè)固體廢渣制備新型建筑材料的研究進展

盧安賢，袁宇興，張 騫, 2，劉濤涌

(1.中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410083)(2.江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江西 贛州 341000)

1 前 言

工業(yè)固體廢渣主要包括尾礦(黑色金屬尾礦、有色金屬尾礦、稀貴金屬尾礦和非金屬尾礦)、燃料廢渣(粉煤灰、煤矸石、石油焦等)、冶煉廢渣(鋼鐵冶金渣和有色金屬冶金渣)、建筑垃圾、水處理污泥及工業(yè)粉塵等固體廢棄物。人類工業(yè)化生產(chǎn)過程中，已產(chǎn)生大量尾礦、燃料廢渣、冶煉廢渣、建筑垃圾、水處理污泥及工業(yè)粉塵等固體廢渣，且其排放量正以每年約12億噸的速度在遞增。例如，2005 ～2015年，我國工業(yè)固體廢渣產(chǎn)生量年平均增長率為9.8%，“十二五”以來年產(chǎn)生量超過30億噸，2015年產(chǎn)生量達到32.71億噸(含工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量3976.11萬噸)。到2014年，全國待處理工業(yè)廢渣達到600億噸[1]。

這些廢渣大部分被堆放在露天渣場，占用大量土地，產(chǎn)生高額廢渣維護成本；廢渣的溢出或塌陷直接危害渣場附近財產(chǎn)和人類生命安全；特別是，大量含鉛、鉻、汞、砷、氟、氰、硫及放射性等有毒害物質(zhì)的廢渣在自然界的風(fēng)化作用下，到處流失，對土壤、水域和大氣造成嚴重污染[2-4]。日益增加的工業(yè)廢渣已成為社會公害，如何科學(xué)地利用工業(yè)廢渣是當(dāng)今世界面臨的重大難題之一。

2 工業(yè)固體廢渣利用現(xiàn)狀

2.1 工業(yè)固體廢渣的主要處置方式

目前，對工業(yè)固體廢渣的處理主要有以下幾種方法：① 提取廢渣中的有價金屬。由于我國長期實行粗放型經(jīng)濟，在一次資源開采時重點關(guān)注主金屬的回收提取，導(dǎo)致大量的有價金屬(金、銀、銅、錫、鎳等)及伴生金屬廢棄在工業(yè)固體廢渣中。因此，從固廢中提取有價金屬是固廢資源化利用的重要發(fā)展方向[5]。然而，用這種方法處理廢渣存在兩大問題，一是產(chǎn)生新的污染(如濕化學(xué)法必然導(dǎo)致的水污染)，二是廢渣量在處理后并不明顯減少，需要進一步處理與利用。② 填充采礦形成的采空區(qū)。隨著我國經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，許多礦山直接進入城市建設(shè)圈。因此，利用固體廢渣充填采礦形成的采空區(qū)，有助于固體廢渣處理，可防止采空區(qū)地表沉陷，有利于改善生態(tài)環(huán)境。然而，這種處理方式存在采空區(qū)有限、充填成本高、有關(guān)技術(shù)與裝備尚待開發(fā)等問題[6]。③ 送揮發(fā)窯進行無害化處理。這種方法可解決由廢渣引起的氣體對環(huán)境的污染問題，但不能從根本上減少廢渣存量問題。④ 其它方法。如用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥、墻磚、硅酸鹽砌塊、加氣混凝土、泡沫水泥、泡沫玻璃、陶瓷、微晶玻璃等建筑材料[7-11]及用作土壤改良劑[12]、水處理劑[13]、回收金屬(鐵、鋁和鈦)助劑[14]等等，為廢渣利用開辟了新的途徑，但廢渣利用量極有限。

到目前為止，工業(yè)固體廢渣大部分被堆放在露天渣場，或用于筑路、回填采空區(qū)等低層次用途，現(xiàn)有廢渣處置方法不能有效地大量消耗工業(yè)廢渣。隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化、安居工程建設(shè)、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城區(qū)改造及工作與生活條件的改善，建筑業(yè)得到大力發(fā)展，這為建筑材料提供了廣闊的發(fā)展空間。因此，作者認為，建筑材料領(lǐng)域是大量利用工業(yè)廢渣的最佳選擇，也是高附加值地大量消耗工業(yè)廢渣的有效途徑。

2.2 高廢渣摻量與高附加值新型建筑材料的開發(fā)

近年來，高廢渣摻量、高附加值新型建筑材料的開發(fā)引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注與高度重視。Bai等[15]以廢玻璃(84.75%，質(zhì)量分數(shù)，下同)和粉煤灰(14.75%)為原料，另添加SiC輔助料，采用燒結(jié)方法制備出泡沫玻璃，其密度為0.27 g/cm3、強度為0.9829 MPa、氣孔率為81.55%。Zhu等[16]以粉煤灰(35% ～55%)、廢玻璃(45% ～65%)為原料，外加硼酸(30%)以及碳酸鈣(0.5%)在800 ℃燒結(jié)45 min，獲得密度0.46 g/cm3、抗壓強度5 MPa、熱導(dǎo)率0.36 W/m·K的泡沫陶瓷材料。Badanoiu等[17]以廢玻璃與紅泥為原料，采用燒結(jié)方法制備發(fā)泡聚合物，主要研究了不同紅泥含量及燒結(jié)溫度對發(fā)泡聚合物性能的影響，玻璃渣與紅泥的最佳比例范圍為75∶25，材料密度約0.866 g/cm3，抗壓強度介于2 ～25 MPa之間。Guo等[18]以紅泥和粉煤灰為原料，添加碳酸鈣輔助料，采用燒結(jié)方法制備玻璃陶瓷泡沫材料，主要研究了利用紅泥制備泡沫陶瓷的可行性及紅泥對材料密度和抗壓強度的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)紅泥與粉煤灰的比例為40 ∶60時，在760 ～840 ℃的燒結(jié)溫度下，可以制得密度0.33 ～0.41 g/cm3、抗壓強度0.33 ～2.74 MPa的泡沫材料。

Pérez-Villarejo等[19]以粘土為原料，添加紅泥輔助料，采用燒結(jié)方法制備陶瓷材料，主要研究了紅泥添加量對陶瓷材料性能的影響，廢渣利用率為50%，在950 ℃/1 h燒結(jié)后獲得線收縮0.46%、吸水率21%、失重12%及抗壓強度為52.54 MPa的陶瓷材料。Zhao等[20]以煉鋼廢渣為原料，添加石英、滑石、粘土、長石，研究了粘土、長石及燒結(jié)溫度對陶瓷材料性能的影響，廢渣利用率為40%，材料強度為143 MPa。Ji等[21]以煤矸石、γ-Al2O3為原料，添加La2O3為輔助料，采用燒結(jié)方法制備陶瓷材料，主要研究了La2O3含量及燒結(jié)溫度對陶瓷性能的影響，廢渣利用率為45.61%，材料強度64 ～218 MPa，發(fā)現(xiàn)La2O3的加入可降低燒結(jié)溫度，且對材料強度、顯微結(jié)構(gòu)、相形成都有較好影響。

He等[22]以煉鋼廢渣為原料，添加SiO2-Al2O3-CaO-MgO玻璃為輔助料，采用燒結(jié)法制備微晶玻璃材料。主要研究了CaO含量及熱處理溫度對材料性能的影響，廢渣利用率為31% ～41%，得出煉鋼鐵廢渣可以較好應(yīng)用于微晶玻璃制備的結(jié)論。Yang等[23]以煤矸石為原料，添加氧化鈣輔助料，采用燒結(jié)方法制備SiO2-Al2O3-CaO系微晶玻璃，主要研究了利用煤矸石制備微晶玻璃的可行性，廢渣利用率為70%，微晶玻璃的成核溫度820 ℃，晶化溫度1020 ℃，密度2.45 g/cm3，吸水率0.238%，氣孔率3.73%，強度28 MPa，抗酸堿腐蝕率分別為1.36%和0.88%。

從以上研究可以看出，各國學(xué)者主要集中在利用固體廢渣制備泡沫玻璃、泡沫陶瓷、陶瓷、微晶玻璃等方面，利用的廢渣則主要包括廢玻璃、粉煤灰、煤矸石、紅泥、高爐渣等固體廢棄物。

3 幾種工業(yè)固體廢渣的化學(xué)組成、物相組成特點及新型建材研究

3.1 幾種工業(yè)固體廢渣的化學(xué)組成與物相組成特點

作者團隊研究了硅砂尾礦、鉛鋅礦尾礦、鉛鋅錫銻尾礦、鎢尾礦、煤矸石、粉煤灰、煉鋼廢渣、紅泥、廢磚-混凝土、電子陶瓷廢料等幾種產(chǎn)量大、存量多、利用率低、污染重的工業(yè)廢渣的化學(xué)組成(列于表1)、物相組成、燒結(jié)活性，并分別以粉煤灰、紅泥-粉煤灰、硅砂尾砂-煤矸石、硅砂尾礦-紅泥、鉛鋅礦尾礦-粉煤灰、鉛鋅礦尾礦-紅泥-硅砂尾礦、鉛鋅礦尾礦-紅泥-粉煤灰為主要組成，添加適量燒結(jié)與發(fā)泡助劑，制備出性能優(yōu)良的泡沫陶瓷、高強度陶瓷和透水陶瓷。

表1 幾種工業(yè)固體廢渣的化學(xué)組成

從表1可以看出，上述工業(yè)固體廢渣的化學(xué)組成十分復(fù)雜，涉及近30種化合物，既包含了制備泡沫陶瓷、陶瓷類材料必要的化學(xué)組成，也含有一定量制備泡沫陶瓷與陶瓷可有可無的組成，還包括了一些可能引起環(huán)境污染及性能惡化的化學(xué)組成。因此，要實現(xiàn)廢渣的最大化利用，開發(fā)出性能優(yōu)良的新型建筑材料，并使之不產(chǎn)生二次污染，是一項非常復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)工作。

從表1也可以看出，上述廢渣中都含有一定量SiO2和Al2O3。在燒結(jié)過程中，SiO2和Al2O3成分構(gòu)成陶瓷的骨架，賦予材料的高強度、低熱膨脹系數(shù)、高化學(xué)穩(wěn)定性和高耐火性。廢渣中除了含SiO2和Al2O3等組成外，還含有一定量Na2O、K2O、CaO、MgO、SrO等，這些堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物既可降低陶瓷類材料的燒結(jié)溫度，又可減少外加燒結(jié)助劑的引入量。特別是，Na2O、K2O、CaO、MgO、SrO等組分能和SiO2、Al2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硅酸鹽、鋁酸鹽、鋁硅酸鹽熔體，熔體冷卻過程中因質(zhì)點來不及調(diào)整為晶格結(jié)構(gòu)而形成玻璃相。玻璃相構(gòu)成氣孔壁，將氣體包裹住，形成泡沫陶瓷的多孔結(jié)構(gòu)，從而可制備出泡沫陶瓷。需要特別強調(diào)的是，玻璃相組成可通過化學(xué)鍵合(如 Si-O-Pb2+、Al-O-Cd2+、Al-O-Cr3+)使重金屬離子等有毒有害組分固溶，從而使后者受到束縛與變性(如鍵性、離子價態(tài)改變)；或者，玻璃相通過物理包埋對重金屬離子等有毒害組分進行固封，從而實現(xiàn)陶瓷類制品中由廢渣引入的有毒害物的零排放，不產(chǎn)生二次污染，確保材料使用安全性。

也就是說，人們可以利用廢渣中化學(xué)組成對材料制備工藝及性能潛在的協(xié)同-互補-相克效應(yīng)，設(shè)計材料組成，進行廢渣科學(xué)組合，實現(xiàn)廢渣的最大化利用。例如，在一些化學(xué)組成的共同作用下，材料強度增加，熱膨脹系數(shù)降低，化學(xué)穩(wěn)定性更好(組成協(xié)同效應(yīng))。一些化學(xué)組成熔點高，而另一些組成熔點低，組合后可降低材料制備溫度；或者，一些物相熱膨脹系數(shù)高，而另一些物相熱膨脹系數(shù)低，兩者組合后，通過控制各物相含量與比例，使材料的熱膨脹系數(shù)可調(diào)(組成互補效應(yīng))。有害組成與其它組成形成牢固的化學(xué)結(jié)合(如形成Si-O-Pb2+、Al-O-Cd2+等)或有害組成被其它物質(zhì)包埋后，從有害變成無害(組成相克效應(yīng))。

圖1為幾種工業(yè)固體廢渣的XRD圖譜。從圖1可以看到，電瓷廢料主要含SiO2和多鋁紅柱石兩種物相，煉鋼廢渣含Mg6MnO8、Ca2SiO4與Fe0.9536O等物相，而混凝土-磚廢料中則含SiO2和CaAl2Si2O8物相。顯然，不同的廢渣，其物相組成不同。而物相組成不同，廢渣的物性與燒結(jié)活性也不同。

圖1 幾種工業(yè)廢渣的X射線衍射譜：(a)廢電子陶瓷，(b)煉鋼廢渣，(c)混凝土-磚廢料Fig.1 X-ray diffraction spectra of a few of industrial wastes: (a)waste electronic ceramics, (b) steel slag, (c) concrete-brick waste

從以上分析可見，由于廢渣化學(xué)組成與物相組成的復(fù)雜性，導(dǎo)致了廢渣最大化利用的難度。但在掌握廢渣化學(xué)組成、物相組成、物性特征和潛在協(xié)同-互補-相克效應(yīng)的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的組成設(shè)計與工藝設(shè)計，可實現(xiàn)固體廢渣的高摻量、高附加值利用。

3.2 以工業(yè)固體廢渣為主要組成的新型建筑材料開發(fā)研究

3.2.1 泡沫玻璃與泡沫陶瓷

近年來，作者團隊開展了以工業(yè)廢渣為主要原料制備泡沫陶瓷材料的研究。以水玻璃和CaCO3作為發(fā)泡劑，研究了泡沫玻璃的制備技術(shù)和性能，制備出粉煤灰含量達60%～70%、綜合性能較好的泡沫玻璃，其密度為0.488 g/cm3、氣孔率為72.3%、抗彎強度為1.64 MPa、耐酸度為99.86%[24, 25]。以紅泥與粉煤灰為主要原料，添加適量硅酸鈉與硼砂為燒結(jié)助劑，研究了原料組成配比和燒結(jié)工藝對泡沫陶瓷性能的影響。紅泥與粉煤灰總引入量在65%與84%之間，其中紅泥最高引入量達到50%。泡沫陶瓷密度為0.875 g/cm3、氣孔率為69.8%、抗彎強度為8.06 MPa、抗壓強度為11.04 MPa，耐酸度為99.46%、耐堿度為99.98%[26, 27]。以硅砂尾砂和煤矸石為主要原料，添加少量發(fā)泡劑、燒結(jié)助劑和穩(wěn)泡劑制備出泡沫陶瓷。其中，煤矸石和硅砂尾礦總引入量達到80%，研究了不同煤矸石/硅砂尾礦比例、燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間對泡沫陶瓷的制備、組成、孔形態(tài)和物理性能的影響。發(fā)現(xiàn)隨著煤矸石含量的增加，泡沫陶瓷中的主晶相由石英和方石英逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯傆裣嗪湍獊硎?，氣孔孔徑逐漸減小。當(dāng)煤矸石/石英砂尾礦的質(zhì)量百分比為40/40時，泡沫陶瓷的氣孔率為72.5%，熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.877 W/m·K和抗壓強度為6.4 MPa；當(dāng)燒結(jié)溫度為1140 °C時，泡沫陶瓷的氣孔率為85.7%、熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.085 W/m·K和抗壓強度為4.5 MPa[28, 29]。以鉛鋅礦尾礦和粉煤灰為原料，未添加其它助溶劑和發(fā)泡劑，研究了不同比例的粉煤灰/鉛鋅礦尾礦對泡沫陶瓷性能的影響。鉛鋅礦尾礦和粉煤灰的總引入量為100%。制得泡沫陶瓷的氣孔率48.3% ～65.6%、體積密度0.93 ～1.38 g/cm3、吸水率4.3% ～6.9%、抗彎強度11.5 ～26.4 MPa、耐酸性97.7% ～99.1%[30]。以鉛鋅礦尾礦、紅泥和硅砂尾礦為主要原料，添加一定量硼酸鈉助燒劑，研究了不同燒結(jié)溫度對泡沫陶瓷性能的影響。其中廢渣總引入量90%，制得泡沫陶瓷的氣孔率58.5% ～80.1%、體積密度0.48 ～0.95 g/cm3、吸水率2.2% ～7.1%、抗彎強度3.6 ～12.1 MPa、熱導(dǎo)率0.21 ～0.38 W/m·K、耐酸性98.5 ～99.6%[31]。以鉛鋅礦尾礦、紅泥和粉煤灰為主要原料，添加一定量硼酸鈉為助溶劑，研究了不同鉛鋅礦尾礦含量對泡沫陶瓷性能的影響。其中廢渣總引入量為80%，制得泡沫陶瓷的氣孔率42.9% ～69.2%、體積密度0.67 ～1.24 g/cm3、抗壓強度7.4 ～26.8 MPa、抗彎強度6.2 ～22.4 MPa[32]。此外，研究了鉛鋅礦尾礦與鉛鋅錫銻多金屬礦尾礦的物性，發(fā)現(xiàn)兩種廢渣在不同溫度下處理所得結(jié)果基本類似。將100%的鉛鋅錫銻多金屬礦尾礦壓制成型，制得泡沫陶瓷的氣孔率31.58% ～69.18%、體積密度0.76 ～1.18 g/cm3、吸水率4.73% ～9.84%、抗彎強度2.11 ～8.45 MPa。

圖2 用不同工業(yè)固體廢渣制得的泡沫陶瓷[28, 31]Fig.2 Foam ceramics prepared by using different industrial solid wastes as main raw materials[28, 31]

3.2.2 普通陶瓷與透水陶瓷

作者團隊也研究了以工業(yè)固體廢渣為主要原料的陶瓷材料的制備技術(shù)。以鎢尾礦為主要原料，添加少量Al2O3、MgO，在1150 ℃溫度下由燒結(jié)法制得含堇青石Mg2Al4Si5O18和橄欖石(Mg,Fe)2SiO4晶相的陶瓷材料。鎢尾礦引入量達70%，陶瓷密度2.50 g/cm3、抗彎強度138.5 MPa、抗壓強度高達1129.4 MPa[33]。以單一鎢尾礦為原料，研究了燒結(jié)溫度和時間對鎢尾礦物相、陶瓷制備工藝與性能的影響。鎢尾礦主要晶相為石英、云母，并含少量綠泥石。經(jīng)1050 ℃燒結(jié)后，燒結(jié)體物相為石英、藍晶石、赤鐵礦，燒結(jié)體吸水率0.2%、線收縮率7.13%、體積密度為2.42 g/cm3、抗彎強度為91 MPa[34]。陶瓷體積密度和抗彎強度都隨燒結(jié)溫度的增加呈現(xiàn)先增加后降低趨勢；線收縮率隨著燒結(jié)溫度的增加而增大，其吸水率則出現(xiàn)相反的變化趨勢。研究了以硅砂尾礦為主要組成，以長石、碳酸鈣、硼砂為輔助組成的高強度透水陶瓷的制備技術(shù)。該陶瓷中硅砂尾礦引入量75% ～85%，燒結(jié)溫度900 ～1000 ℃，陶瓷的體積密度2.11 ～2.38 g/cm3、吸水率7.69% ～8.83%、抗彎強度32 ～37 MPa、抗壓強度210 ～229 MPa、耐酸性98.45% ～98.81%、耐堿性98.78% ～99.38%。透水試驗表明，該陶瓷具有較好的透水性能，可用于海綿城市建設(shè)中的地面裝飾與覆蓋材料[35]。

以上研究結(jié)果可以看到，盡管工業(yè)固體廢渣的化學(xué)組成與物相組成十分復(fù)雜，既包含了制備建筑材料必要的化學(xué)組成，也含有一定量可有可無的組成，還包括一些可能引起環(huán)境污染及性能惡化的組成，但在充分認識廢渣物性特征并利用其化學(xué)組成間的協(xié)同-互補-相克效應(yīng)的基礎(chǔ)上，幾乎所有工業(yè)固體廢渣都可以用于制備建筑材料。而建筑材料領(lǐng)域發(fā)展空間廣闊，市場容量大，是大量利用工業(yè)固體廢渣的最佳選擇，也是高附加值地大量消耗工業(yè)廢渣的有效途徑。

到目前為止，國內(nèi)外在利用固體廢渣制備建材方面的研究工作主要集中在工藝與材料性能方面，而廢渣化學(xué)組成間的協(xié)同效應(yīng)、基于組成協(xié)同效應(yīng)基礎(chǔ)上的廢渣組合技術(shù)、多組元泡沫陶瓷形成機制、多組元陶瓷燒結(jié)模型、有毒害組元固溶/固封原理等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題則涉及較少；相關(guān)材料化學(xué)組成-工藝-結(jié)構(gòu)-性能間的演變規(guī)律及材料可控制備與性能調(diào)控技術(shù)方面的研究有待加強。這些問題直接制約著固體廢渣的高摻量、高附加值利用及新型建筑材料的發(fā)展。

4 結(jié) 語

以工業(yè)固體廢渣為主要原料制備的泡沫陶瓷、致密陶瓷、透水陶瓷和微晶玻璃等新型建筑材料可應(yīng)用于環(huán)境保護、建筑物節(jié)能、土地資源節(jié)約、海綿城市建設(shè)等多個領(lǐng)域，將成為廢渣利用、環(huán)境保護及材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。為了實現(xiàn)工業(yè)固體廢渣的高摻量、高附加值利用，提高廢渣利用率，減少環(huán)境污染，高效安全地實施建筑物的節(jié)能，加快新型建材的產(chǎn)業(yè)化進程，后續(xù)開發(fā)研究工作宜集中在以下幾個方面：

(1)由于工業(yè)固體廢渣的化學(xué)組成與物相組成十分復(fù)雜，涉及的化合物種類繁多，因此，要實現(xiàn)廢渣的最大化利用，開發(fā)出性能優(yōu)良的新型建筑材料，并使之不產(chǎn)生二次污染，需探明擬利用工業(yè)固體廢渣的化學(xué)組成、物相組成與燒結(jié)活性。

(2)需深入研究由廢渣引入的主要組成(SiO2、Al2O3等陶瓷骨架組成)、輔助組成(堿金屬及堿土金屬改性組成)、功能組成(如泡沫陶瓷的發(fā)泡組成、氣孔包裹組成、有毒有害物的固溶與固封組成)及雜質(zhì)對材料制備工藝和性能潛在的協(xié)同-互補-相克效應(yīng)(如協(xié)同增強、性能互補、通過化學(xué)鍵合與物理包埋“克”毒等)，并以其為理論依據(jù)來設(shè)計材料組成，實現(xiàn)廢渣優(yōu)化組合和無害化、減量化、資源化、高摻量及高附加值利用。

(3)需深入研究工業(yè)固體廢渣化學(xué)組成及材料制備工藝對泡沫陶瓷發(fā)泡、陶瓷致密化、玻璃形成與析晶的影響，揭示多化學(xué)組元泡沫陶瓷的發(fā)泡機制、多化學(xué)組元陶瓷的致密化機理和多化學(xué)組元玻璃的形成規(guī)律，建立多化學(xué)組元陶瓷的燒結(jié)模型，探明各化學(xué)組元與玻璃成核、晶核生長、微晶類型、微晶形貌、微晶含量、玻璃相含量間的相關(guān)性，實現(xiàn)上述各材料的可控制備。

(4)需深入研究材料化學(xué)組成、工藝、結(jié)構(gòu)與比重、氣孔率、熱學(xué)性能(熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù))、力學(xué)性能(抗彎強度、抗壓強度、硬度、耐磨性)、化學(xué)穩(wěn)定性(耐水性、耐酸性、耐堿性)、透水性、抗凍性及輻射性等材料性能間的關(guān)系，獲得材料性能的調(diào)控技術(shù)。

(5)需深入研究材料制備過程中有毒有害物的化學(xué)鍵合及物理包埋機制，實現(xiàn)制品中由廢渣引入的有毒有害物的零排放，不產(chǎn)生二次污染。

(6)需建立以廢渣為主要組成的泡沫陶瓷、致密陶瓷、透水陶瓷與微晶玻璃類材料的性能指標體系、評價方法與技術(shù)標準，為上述材料的工程應(yīng)用提供技術(shù)支撐與質(zhì)量保障。

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