微硅粉在國內(nèi)外的應(yīng)用概述

摘要：微硅粉是金屬硅或硅鐵等合金冶煉從煙氣中回收的粉塵。本文對微硅粉在國內(nèi)外的回收和在混凝土、耐火材料、水泥生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用情況進(jìn)行了概述并對微硅粉市場進(jìn)行了調(diào)研，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了國內(nèi)外的市場預(yù)測和前景展望。

關(guān)鍵詞：微硅粉/硅灰混凝土耐火材料超微粉體工業(yè)廢棄物

微硅粉又名硅灰、硅粉，是金屬硅或硅鐵等合金冶煉從煙氣中回收的粉塵。目前市場上銷售的微硅粉，一部分是冶煉煙氣經(jīng)過收塵器收集后直接銷售的硅灰，也有一部分是冶煉煙氣經(jīng)過收塵器收集后經(jīng)過處理再銷售的硅灰。微硅粉平均粒徑為0.15－0.20μm，比表面積為15000－20000m2/kg。其主要成分為二氧化硅，含量一般80-92%，雜質(zhì)成分有氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵、氧化鋁和活性炭等。礦石成分、冶煉工藝、收塵系統(tǒng)運(yùn)行情況等都會造成成分波動。由于微硅粉中二氧化硅屬無定型物質(zhì)，活性高，顆粒細(xì)小，比表面積大，具有優(yōu)良的理化性能,過去被認(rèn)為是一種工業(yè)廢棄物，現(xiàn)在越來越多地被認(rèn)為是一種寶貴資源，一種無需經(jīng)過粉碎加工、廉價的超微粉體。可以廣泛應(yīng)用在特殊工程中使用的混凝土、耐火材料、水泥等重要領(lǐng)域。

我們通過各種信息資源包括論文、網(wǎng)絡(luò)、電話調(diào)查、與企業(yè)座談等途徑，對微硅粉應(yīng)用及市場情況進(jìn)行了調(diào)研，本文就調(diào)研結(jié)果進(jìn)行綜述，希望以此推進(jìn)我國微硅粉深度研究和開發(fā)應(yīng)用，縮小和優(yōu)勢國家的差距，增強(qiáng)在國際上的競爭力。

1微硅粉在國外的應(yīng)用情況

早在1947年挪威?？瞎揪烷_始進(jìn)行微硅粉的生產(chǎn)技術(shù)、粉塵處理、分級和應(yīng)用方面的研究，成為世界上最早開展微硅粉研發(fā)的企業(yè)，并始終在微硅粉收塵與處理技術(shù)上保持領(lǐng)先地位。隨后,美國、俄羅斯、日本也開始進(jìn)行研發(fā)應(yīng)用，并成為微硅粉主要生產(chǎn)國。目前，微硅粉年生產(chǎn)量為：美國30萬噸，俄羅斯15萬噸，挪威12萬噸，日本7萬噸。國外以微硅粉為主可開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域有：

1.1混凝土工業(yè)的高強(qiáng)摻和劑

微硅粉作為摻和劑應(yīng)用于混凝土工業(yè)是國外微硅粉綜合利用中研究最早、成果最多、應(yīng)用最廣的一個領(lǐng)域。由于微硅粉具有顆粒細(xì)小、比表面積大、SiO2純度高、火山灰活性強(qiáng)等物理化學(xué)特點(diǎn)，把微硅粉作為摻和劑加入混凝土中改善了混凝土多方面的性能。如顯著改善塑性混凝土粘附性能和凝聚性，大幅度降低回彈量，增大噴射混凝土一次成型厚度，縮短工期，節(jié)省工程造價。

在需要特殊高強(qiáng)度混凝土的場合，微硅粉作為摻和料配制高強(qiáng)混凝土，其強(qiáng)度等級可以達(dá)到100 MPa。國外許多重要的高層建筑物，如美國南瓦克大廈和德國法蘭克福BfG大廈都是采用了微硅粉做混凝土的增強(qiáng)摻和劑。在發(fā)達(dá)國家的一些重要混凝土水利水電工程中如海洋石油鉆井平臺、大跨度橋梁、隧洞等工程摻加微硅粉可以改善防滲、抗沖磨、防腐等性能，如挪威北海石油鉆井平臺，挪威Stolma跨海橋，丹麥大貝爾特海峽大橋，連接丹麥與瑞典的厄勒海峽大橋，美國Kinzua大壩防滲混凝土面板、進(jìn)水閘、遂洞、主廠房下部結(jié)構(gòu)等。微硅粉混凝土用于公路路面和飛機(jī)跑道中，可以大大提高混凝土早期強(qiáng)度和耐磨性能，在公路路面的維護(hù)和搶修中，可以提前通車時間，增加經(jīng)濟(jì)效益，如歐洲E-6和E－18高速公路，以及倫敦非金屬處理廠高耐磨地面處理。

在歐美國家，75%的噴射混凝土都摻入微硅粉，而在挪威和瑞典，微硅粉是噴射混凝土的必備材料。