微硅粉在國內外的應用概述

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外的回收和在混凝土、耐火材料、水泥生產等領域的應用情況進行了概述并對微硅粉市場進行了調研，在此基礎上進行了國內外的市場預測和前景展望。

關鍵詞：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過收塵器收集后經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，活性高，顆粒細小，比表面積大，具有優(yōu)良的理化性能,過去被認為是一種工業(yè)廢棄物，現(xiàn)在越來越多地被認為是一種寶貴資源，一種無需經過粉碎加工、廉價的超微粉體?？梢詮V泛應用在特殊工程中使用的混凝土、耐火材料、水泥等重要領域。

我們通過各種信息資源包括論文、網絡、電話調查、與企業(yè)座談等途徑，對微硅粉應用及市場情況進行了調研，本文就調研結果進行綜述，希望以此推進我國微硅粉深度研究和開發(fā)應用，縮小和優(yōu)勢國家的差距，增強在國際上的競爭力。

1微硅粉在國外的應用情況

早在1947年挪威?？瞎揪烷_始進行微硅粉的生產技術、粉塵處理、分級和應用方面的研究，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上保持領先地位。隨后,美國、俄羅斯、日本也開始進行研發(fā)應用，并成為微硅粉主要生產國。目前，微硅粉年生產量為：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)的應用領域有：

1.1混凝土工業(yè)的高強摻和劑

微硅粉作為摻和劑應用于混凝土工業(yè)是國外微硅粉綜合利用中研究最早、成果最多、應用最廣的一個領域。由于微硅粉具有顆粒細小、比表面積大、SiO2純度高、火山灰活性強等物理化學特點，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。

在需要特殊高強度混凝土的場合，微硅粉作為摻和料配制高強混凝土，其強度等級可以達到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摻和劑。在發(fā)達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、進水閘、遂洞、主廠房下部結構等。微硅粉混凝土用于公路路面和飛機跑道中，可以大大提高混凝土早期強度和耐磨性能，在公路路面的維護和搶修中，可以提前通車時間，增加經濟效益，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。