國內(nèi)外?;郀t礦渣粉標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況_第1頁
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國內(nèi)外?;郀t礦渣粉標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況_第3頁
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文檔簡介

國內(nèi)外?;郀t礦渣粉標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況近年來我國礦渣粉行業(yè)產(chǎn)能過剩嚴(yán)重,產(chǎn)品競爭激烈。國內(nèi)有些礦渣粉企業(yè)為求發(fā)展,在深挖國內(nèi)市場的同時,將眼光聚焦海外。高爐礦渣經(jīng)不同處理方法形成的幾種產(chǎn)物,在世界各國的礦渣市場上分別占有不同的比例。只有掌握當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)并了解當(dāng)?shù)氐氖袌鲂星?,才能切?shí)保證企業(yè)和用戶的利益。本文通過對磨細(xì)?;V渣粉生產(chǎn)及應(yīng)用較為活躍的國家和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況調(diào)研,對比中國國標(biāo)和其他國家標(biāo)準(zhǔn)的異同,研究礦粉走出國門的標(biāo)準(zhǔn),集中討論磨細(xì)?;郀t礦渣粉作為混凝土摻合料標(biāo)準(zhǔn)和各國產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況(對鋼渣、礦渣骨料等其他產(chǎn)品不做討論),旨在為國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)對接提供技術(shù)依據(jù),為準(zhǔn)備進(jìn)軍海外市場的廠家提供研究方向和參考依據(jù)。一、總體概念、分類、產(chǎn)出流程及發(fā)展當(dāng)今世界主流的煉鋼方法主要分成兩種:一種是高爐、轉(zhuǎn)爐(BOF)煉鋼法,另一種是電弧爐(EAF)煉鋼法(如圖1所示)。目前在世界范圍內(nèi),高爐、轉(zhuǎn)爐法生產(chǎn)的生鋼產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的71%,電弧爐煉鋼法的產(chǎn)量占29%[1]。高爐礦渣是高爐煉鐵時所排出的一種廢渣。高爐礦渣的處理方法根據(jù)冷卻方式不同,主要分為水淬渣、氣冷渣和造粒渣三種產(chǎn)品。水淬渣指的是高爐渣經(jīng)冷水急速冷卻形成的5毫米以下粒徑的高爐水淬渣顆粒,以高爐水淬渣為主要原料,經(jīng)干燥、粉磨處理而制成的粉末材料,即為磨細(xì)高爐礦渣粉。高爐礦渣粉中玻璃質(zhì)占80%?90%,具有潛在水硬性,用于混凝土中可增加混凝土強(qiáng)度、提高耐久性,多應(yīng)用于水泥廠作為混合材料以及混凝土攪拌站作為摻合料。氣冷渣指的是高爐渣在空氣中慢慢冷卻后,經(jīng)破碎、篩分等處理而形成的塊狀顆粒,一般用于公路建設(shè)或混凝土中取代部分天然砂石。造粒渣是指高爐渣在空氣中快速冷卻后,經(jīng)造粒處理形成的20毫米以下粒徑的顆粒,較細(xì)的顆粒經(jīng)破碎、粉磨等處理后可作為水泥混合材料較粗的經(jīng)破碎、篩分等處理后作為輕骨料應(yīng)用于混凝土中。以上高爐礦渣經(jīng)不同處理方法形成的幾種產(chǎn)物,在各個國家的礦渣市場上分別占有不同的比例。從高爐礦渣的產(chǎn)出流程可以看出,高爐礦渣的產(chǎn)量與高爐煉鐵的生鐵產(chǎn)量存在直接聯(lián)系,一般認(rèn)為每生產(chǎn)一噸生鐵,產(chǎn)出的高爐礦渣為0.25?0.35噸。因而,世界范圍內(nèi)的礦渣資源和市場分布與高爐生鐵的產(chǎn)業(yè)分布息息相關(guān)。圖2為世界各大洲采用高爐法的生鐵產(chǎn)量圖[2],從圖2可以看出,高爐生鐵產(chǎn)業(yè)在世界各地區(qū)的發(fā)展不平衡,產(chǎn)量從高到低分別是亞洲、歐盟、獨(dú)聯(lián)體、北美洲、南美洲等。其中,2017年生鐵年產(chǎn)量排名前十的國家和地區(qū)分別為中國、日本、印度、俄羅斯、韓國、德國、巴西、美國、烏克蘭和臺灣地區(qū)。2017年亞洲生鐵產(chǎn)量占全世界的78.1%,生鐵年產(chǎn)量排名前十的國家和地區(qū)中有五個是亞洲國家。由此可估計(jì),亞洲地區(qū)高爐礦渣的產(chǎn)量和應(yīng)用在全世界范圍內(nèi)也是第一位的。礦渣在建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用始于2000多年前的羅馬帝國時期[3],生產(chǎn)生鐵過程中產(chǎn)生的礦渣經(jīng)破碎后,用于道路墊層。1813年,第一條利用礦渣做路基材料的現(xiàn)代公路建成于英國。1880年,礦渣澆筑的砌塊用于歐洲和美國的路面上。早期礦粉的最大用途是破碎之后的礦渣石用于火車軌道的路基。隨著世界生鐵產(chǎn)量的攀升,礦渣數(shù)量也日益增多,尋找礦渣更多的應(yīng)用途徑成為必須。1862年,德國商人EmilLangen發(fā)現(xiàn)了磨細(xì)高爐礦渣粉的潛在水硬性。從此,礦渣被廣泛應(yīng)用于水泥混合材料[4]。1909年,德國發(fā)布了第一個關(guān)于磨細(xì)高爐礦渣粉用于水泥生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)[5]。目前,磨細(xì)高爐礦渣粉主要應(yīng)用于水泥廠作為混合材料以及混凝土攪拌站作為摻合料。但是由于生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)制定等方面的情況不同,各國在磨細(xì)高爐礦渣粉應(yīng)用的現(xiàn)狀也不同。有些國家的磨細(xì)高爐礦渣粉絕大部分應(yīng)用于水泥混合材,比如日本和巴西;有些國家絕大部分用于混凝土摻合料,比如美國;有些國家和地區(qū)則兩者兼有,比如中國和歐盟等。從國際礦渣粉行業(yè)發(fā)展趨勢來看,一方面是在某些地區(qū)礦渣粉的應(yīng)用出現(xiàn)了明顯的上升趨勢,越來越多的國家開始重視礦渣粉的功能性和環(huán)保效益,如中東、東南亞地區(qū);另一方面由于受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、煉鋼工藝的技術(shù)升級、標(biāo)準(zhǔn)制定的局限和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平等方面的影響,礦渣粉在某些地區(qū)出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,如歐洲、日本、臺灣和美國等國家和地區(qū)[6]。中國是生鐵、水泥和礦渣粉生產(chǎn)大國,在“一帶一路”經(jīng)濟(jì)的大背景下,中國企業(yè)積極“走出去”進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,協(xié)同、合理開拓海外市場對中國的礦渣粉企業(yè)是個不錯的選擇。二亞洲概況1.中國我國是鋼鐵大國,礦渣資源豐富。根據(jù)礦渣粉的國家標(biāo)準(zhǔn)要求及產(chǎn)品性能特點(diǎn),我國的磨細(xì)高爐礦渣粉主要應(yīng)用于水泥廠作為混合材料以及混凝土攪拌站作為摻合料。此外,還有部分礦渣粉實(shí)現(xiàn)了出口。(1)國標(biāo)國標(biāo)GB/T18046《用于水泥和混凝土中的高爐礦渣粉》的制訂經(jīng)歷了三個階段,第一版發(fā)布于2000年,第二版發(fā)布于2008年。隨著生產(chǎn)力和礦粉應(yīng)用的發(fā)展,2017年的最新版再次對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整[7],并將確保礦粉產(chǎn)品質(zhì)量、杜絕亂摻違規(guī)材料作為修訂標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)。表1中給出了國標(biāo)GB/T18046三個版和比表面積的本的指標(biāo)要求。國標(biāo)采用了國際上較為普遍的形式,根據(jù)活性指和比表面積的大小進(jìn)行分級,淵有害化學(xué)物質(zhì)含量如三氧化硫、氯離子等進(jìn)行了限定。與較早版本相比,最新版的國標(biāo)加入了初凝時間比■不溶物含量■玻璃體含量,并新加入了放射性的規(guī)定。S95型號礦渣粉的7天活性根據(jù)產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況,適當(dāng)放寬了要求,從75%降到70%。茂1國本GU/T1網(wǎng)4b的演狀過程中聞標(biāo)庶m0G日仃18(M6-201T GB,'T18016-2008GB'T1B046-200QS10S SM S75 S105 SQE S7&1我 II轅 M圾^-2.g 舞2.日S2.S電裝面租3=500 5=400 a300 自500 至400 4300若551 451-S50 350-45D哥恒指教 ‘工S-95 +7Q 學(xué)55 N甑 -75 3=56M75 3?55味 20S生1G5 軍9G 字拈 手1口5 m95 叁石S=105 會95 注75流動震比t-j鐮第 白95K骷 ^90 次*削墨時間比1,〕W200 -含第11/)在1。 =£10wlD三里牝破1%:<£4.0 440<4,0埃關(guān)正:.口 =£3.0W3田輒離子[囑]^Q.06 ^0.06不常物t%】%3.口 一r 一坡族悴■含Mt'l>85 >&5一放射性將近10口I產(chǎn)10 告格_:

最低值(%)碳含量(Na2O+D.653K2O)表2中列出了國標(biāo)GB/T18046-2018中對比水泥的指標(biāo)要來.我2國標(biāo)18046-中對比水泥的水標(biāo)要求強(qiáng)度等級P-I42最低值(%)碳含量(Na2O+D.653K2O)表2中列出了國標(biāo)GB/T18046-2018中對比水泥的指標(biāo)要來.我2國標(biāo)18046-中對比水泥的水標(biāo)要求強(qiáng)度等級P-I42舊或F?042.5比表面積$5含彳7天抗壓強(qiáng)度龍?zhí)炜箟呵茸畹椭担╩2/kg)最大值(m^./kg)最低值(%)最大值(%)最大值(%)最低值(MP&)最大值(MPa)最低值(MPa)最大值(MPa)3004000.5(2)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況我國礦渣粉的應(yīng)用研究工作始于上世紀(jì)90年代,經(jīng)過20多年的發(fā)展,礦渣粉的應(yīng)用在我國十分普遍,廣泛應(yīng)用于水泥產(chǎn)業(yè)、預(yù)拌混凝土以及預(yù)制混凝土產(chǎn)業(yè)。表3列出了較有代表性的幾種礦渣的典型組成[8]。從表3可以看出,各地礦渣組成成分差異較大其中氧化硅含量在27.90%?33.54%氧化鋁含量在12.52%?17.30%與其他國家比相對較高;另外三氧化硫的含量較高,如首鋼礦渣2.51%、唐鋼礦渣2.77%。入1中國林他曠自前的鞏喂空成名林SiOE—以鼻c^oM典so5T。UnO首的丁君33.5012.521.1D37.90口圈2.51去揭始潘解&414.831.2040.068430.120600.43忠鍋芋流30.&014.702.673B.108Bdl2.770S30.13大同早舉27.SO17303.&037?083719Cl1870.22邯鄲于?有13701.1S馳出心10.300991.600.24從圖2可以看出,2008年我國的高爐生鐵產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到世界總產(chǎn)量的一半以上。2009年世界各國在經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響下產(chǎn)能下降,中國高爐生鐵產(chǎn)量占比躍居至60.9%,之后經(jīng)過幾年的調(diào)整穩(wěn)定在60%左右。由于生鐵產(chǎn)量直接決定礦渣粉產(chǎn)量,從生鐵產(chǎn)量可以推算出,中國礦渣粉的產(chǎn)量在十年的時間里基本呈增長趨勢。圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)分別列出了2011年至2016年中國礦渣粉、生鐵和水泥的產(chǎn)量[9],從中可以看出由于受到新常態(tài)、去產(chǎn)能等大經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響,近年來的礦渣粉產(chǎn)量存在波動,2011年中國礦渣粉的產(chǎn)量首次超過1億噸,2013年產(chǎn)量達(dá)到1.26億噸,2014年產(chǎn)量降為1.18億噸首次出現(xiàn)6%的負(fù)增長。2015年礦渣粉產(chǎn)量繼續(xù)下降至9550萬噸,較2014年下降19%。2016年由于供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推進(jìn),礦渣粉產(chǎn)量有所回升。整體來看,中國礦渣粉年產(chǎn)量大體為水泥產(chǎn)量的4%?5%、高爐生鐵產(chǎn)量的14%?17%。在國際上,日本礦渣粉消耗量占水泥銷量的30%,歐洲礦渣粉消耗量占水泥銷量的25%。說明中國礦渣粉的再生利用率是比較低的。

?北美洲,中國占比?大洋洲 —非洲?南美洲一其他歐洲國家—?dú)W盟26國 一亞洲12OBt:811665411凋BS|65(國內(nèi))IffL群到戟樞9000口50Q0Q蘇?北美洲,中國占比?大洋洲 —非洲?南美洲一其他歐洲國家—?dú)W盟26國 一亞洲12OBt:811665411凋BS|65(國內(nèi))IffL群到戟樞9000口50Q0Q蘇31Mli*=*9普1與出楨"%5111111冤11煞n9黑1dX115聞)珀年份超87DOOO&3D0QficmnMXOEMKf60000S8000年份P011狗19213?0142再沔怵一天依)/八歸期修圖32011年至2016年中國礦渣粉.生鐵和水泥年產(chǎn)量截至2016年9月,全國已經(jīng)建成礦渣粉生產(chǎn)線的總產(chǎn)能達(dá)到2.1億噸,但是僅有約50%得到有效利用。近年來,國內(nèi)礦渣粉的銷售價格也經(jīng)歷了較大波動。表4列出2012年至2016年礦渣粉的年銷售價格范圍,從中可以看出,礦渣粉銷售價格由2012年的每噸190~220元下降至2016年的每噸135?150元/噸。隨著我國經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的發(fā)展,供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深入推進(jìn),我國經(jīng)濟(jì)有望向積極方向轉(zhuǎn)化,形成良好的發(fā)展態(tài)勢。具體到混凝土相關(guān)行業(yè),住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部共同力推的高性能混凝土正在日益成為混凝土行業(yè)的發(fā)展趨勢,全國各省區(qū)市陸續(xù)通過立法發(fā)展綠色建筑以及在其他新興領(lǐng)域的應(yīng)用,這些都離不開礦渣粉等優(yōu)質(zhì)礦物摻合料。中國礦渣粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有望向好。2.日本在日本,粒化高爐礦粉用途主要是作為水泥混合材料加入礦渣水泥和硅酸鹽水泥中,其中礦渣水泥中高爐?;V粉的摻量占水泥總量的40%?45%;硅酸鹽水泥中摻量5%;作為摻合料摻入混凝土中的礦粉非常少,實(shí)際應(yīng)用主要以水泥混合材料為主。鑒于礦渣水泥具有優(yōu)異的強(qiáng)度、抗硫酸鹽侵蝕、抗海水侵蝕的能力以及降低碳排放等環(huán)保意義,在橋梁、隧道及海岸大壩等工程中,日本地方政府常指定產(chǎn)業(yè)界優(yōu)先使用礦渣水泥[10]。(1)標(biāo)準(zhǔn)日本應(yīng)用礦渣和標(biāo)準(zhǔn)化的歷史十分悠久。高爐礦渣硅酸鹽水泥的生產(chǎn)始于1910年,并于1926年制定了第一部關(guān)于高爐礦渣硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)[11]。從此,日本礦渣協(xié)會(NSA)和日本鋼鐵聯(lián)盟(JISF)開始制定礦渣在水泥和混凝土中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),并致力于在相關(guān)產(chǎn)業(yè)中推廣。日本磨細(xì)高爐礦粉作為混凝土摻合料的應(yīng)用始于1985年,1995年日本制定了國標(biāo)“JISA6206:混凝土用磨細(xì)高爐礦粉”。無論是用于水泥還是混凝土中的?;郀t礦渣粉,都必須滿足該標(biāo)準(zhǔn)要求。在該標(biāo)準(zhǔn)中,礦粉被分成4000級、6000級和8000級三個級別,并規(guī)定相應(yīng)等級的比表面積和活性指數(shù)范圍。由于絕大部分礦粉的應(yīng)用是礦渣水泥和硅酸鹽水泥摻合料,4000級是應(yīng)用最多的。近年來出于減少混凝土溫度裂縫的需要,對小于4000級比表面積的礦粉需求增加,2013年日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)局對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改,增加3000級。在日本標(biāo)準(zhǔn)JISA6206-2013中礦粉被分成四個級別見表5[12]。於,11仁幅M吊展同什流通E型邙舄滴附稀率E1*株相科國「修巧日J(rèn)ISAG2OS-:2013喈卜工雙CN&IZ549WOO 槌K用 +0M 30W通電的1割OraioaooGrfldeao時值(騏航”衛(wèi)士用*之電比哥尋惻舟如|sm-Toa涮■箏州史咕.拈0A領(lǐng)陽555 >75 中54 一?75 3-55己做 P75 —活性情效(%卜 徹口喉 融5 #753=105 盜笛 那75*11S *95 步而gid% ?105 >95 MBO*105 ,:哨 >0&—次動01比[>[,的?皿 4電 >9b三置小本I號I無設(shè)酢五40饌工C3.0430#安目率理理*看子⑸一口婢0DQ2#意日之欖范一—■10燃.,目居風(fēng):.成生物古得t——3用5-11廿騫察I,卜—一戔2A>1.K>——與中國國標(biāo)相比,由于對比表面積的要求較高,日本標(biāo)準(zhǔn)中的4000級相當(dāng)于中國國標(biāo)中的S95,日本標(biāo)準(zhǔn)中的6000級相當(dāng)于中國國標(biāo)中的S105。此外,值得注意的是,日本標(biāo)準(zhǔn)對氯離子的含量要求不大于0.02%,較中國國標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)不大于0.06%的標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格;日本標(biāo)準(zhǔn)要求限制氧化鎂的含量不大于10%,而中國國標(biāo)則沒有此項(xiàng)要求。除此以外,2017年新版中國國標(biāo)均與日本標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)或高于日本標(biāo)準(zhǔn)。(2)^渣產(chǎn)業(yè)以2004年為例,日本礦渣的總產(chǎn)量為3470萬噸[13],其中高爐礦渣占總產(chǎn)量的91%,另外9%為電轉(zhuǎn)爐礦渣。經(jīng)營高爐礦渣的企業(yè)主要有五家,其中新日本制鐵公司(NipponSteel)生產(chǎn)1260萬噸的高爐礦渣,占總量的36%;其次是JFE鋼鐵株式會社(JFESteel)1190萬噸,占總量的34%;其他三家鋼鐵企業(yè),住友金屬(SumitomoMetalIndustry)、神戶制鋼(KobeSteel)和日新制鋼公司(NisshinSteel)產(chǎn)量總和占總量的21%,其他20多家采用電轉(zhuǎn)爐的鋼鐵企業(yè)的礦渣產(chǎn)量占礦渣總量的9%。

表6列出了日本?;郀t礦渣粉的典型組成[14]。杈人II卜爐住謫物才他峭的構(gòu)型白I成法善CjO同。國g皿攀Q涵*1,6&。心一W仃13.47.4——-c.s——0>001圖4為1999年至2016年日本高爐礦渣、水淬渣和用于生產(chǎn)水泥的?;郀t礦渣粉年消耗量[15],從圖4可見,日本高爐礦渣總量、水淬高爐礦渣年產(chǎn)量和用于水泥的?;郀t礦渣粉遵循一定比例關(guān)系。水淬高爐礦渣年消耗量占高爐礦渣年消耗量的比例由1999年的不到70%,增加至2006年的79%,從2007年開始至今,該比例基本穩(wěn)定在80%上下。用于生產(chǎn)的粒化高爐礦渣粉年消耗量占水淬高爐渣年消耗量的比例也從1999年的82%增至2016年的88%。■高爐礦渣總量■水淬高爐礦渣 用于水泥的?;郀t礦渣粉圖4日本高爐礦渣、水淬渣和用于生產(chǎn)水泥的?;郀t礦渣粉年消耗量

圖5顯示了2014年至2016年日本水淬礦渣用途的百分比水泥生產(chǎn)占85%?90%,混凝土骨料占8%?9.5%,其余用途包括高速公路墊層和工民建工程等,僅占■其他86.9%88.2%892%2%?4%。其中,水泥生產(chǎn)包括水泥熟料的原料和水泥混合材料兩種。圖■其他86.9%88.2%892%2%?4%。其中,水泥生產(chǎn)包括水泥熟料的原料和水泥混合材料兩種。圖5 (a)2014年、(b)2015年、(c)2016年日本水淬礦渣用途百分比日本是粒化高爐礦渣粉出口國,用于出口的水淬礦渣占到總水淬礦渣量的20%1.2%8.2%?中濕生產(chǎn)■混凝十替相■公第膽層左右。其礦粉出口至東亞、南亞、東南亞、中東、美國、南美洲、澳洲和非洲等地。3.韓國(1)標(biāo)準(zhǔn)韓國的礦粉標(biāo)準(zhǔn)是“KSF2563-2009混凝土用高爐礦渣粉”。從表5的指標(biāo)來看,韓國標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)活性指數(shù)將礦粉分成三檔,Class1、Class2和Class3分別與日本標(biāo)準(zhǔn)中的8000級、6000級和4000級的活性指數(shù)相同,但對比表面積的要求有略微提高。韓國標(biāo)準(zhǔn)沒有涉及到小于每公斤400平方米的低比表面積礦粉。除此以外,基本與日本標(biāo)準(zhǔn)相同。(2)^渣產(chǎn)業(yè)2014年以來,韓國的鋼年產(chǎn)量超過7000萬噸,成為生鐵產(chǎn)量世界前十位的國家之一。如圖6所示韓國從事高爐礦渣生產(chǎn)的鋼廠主要是浦項(xiàng)制鐵公司POSCO)和現(xiàn)代鋼廠(HyundaiSteel)o2011年至2017年,浦項(xiàng)制鐵公司的高爐礦渣年產(chǎn)量占總年產(chǎn)量的65%?72%,現(xiàn)代鋼廠年產(chǎn)量占21%?27%,每年韓國有少量高.491.04370爐礦渣需要進(jìn)口[16]。圖62011年至2017年韓國高爐礦渣年產(chǎn)量和水泥年消耗量圖7顯示了2015年韓國高爐礦渣種類及用途百分比,從圖7可見,韓國高爐礦180060001500序3;1200喇世.491.04370爐礦渣需要進(jìn)口[16]。圖62011年至2017年韓國高爐礦渣年產(chǎn)量和水泥年消耗量圖7顯示了2015年韓國高爐礦渣種類及用途百分比,從圖7可見,韓國高爐礦180060001500序3;1200喇世9。0fe600feM300300040002000■進(jìn)口現(xiàn)代鋼鐵■浦項(xiàng)制鐵500045204460439043709S3-10002011201220132014201520162017年份渣中水淬渣占礦渣總量的86.0%,氣冷渣占14.0%;水淬渣大部分都用于水泥、混凝土摻合料。從用途上來分,水泥、混凝土摻合料為總高爐礦渣的84.7%,土木工程占10.4%,肥料占2.1%,公路墊層占1.9%。

其他.0.9%肥料2.1%氣冷渣U.C%水泥、混凝土摻含料84.7%圖72015年韓國礦渣種類及用途百分比4.臺灣地(1其他.0.9%肥料2.1%氣冷渣U.C%水泥、混凝土摻含料84.7%圖72015年韓國礦渣種類及用途百分比4.臺灣地(1)標(biāo)準(zhǔn)臺灣的礦粉標(biāo)準(zhǔn)是“CNS12549A2233:混凝土及水泥墁料用水淬高爐爐渣粉”[17]。該標(biāo)準(zhǔn)基本沿用美國標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際操作中,其他一些指標(biāo)如三氧化硫含量、燒失量、氯離子含量等參考日本標(biāo)準(zhǔn)。(2)^渣產(chǎn)業(yè)公路墊所1.9%土木工程10.4% 區(qū)水淬渣86,0%在臺灣,?;郀t礦渣粉被俗稱為高爐石粉。從1989年開始,臺灣量產(chǎn)?;郀t礦渣粉。臺灣兩大鋼廠中港集團(tuán)和中龍集團(tuán)公司每年總產(chǎn)出約365萬噸水淬高爐礦渣[18],臺灣市場年需求約500?660萬噸,不足部分從日本、韓國和中國大陸等地進(jìn)口。目前臺灣共有13家從業(yè)者投入生產(chǎn)或進(jìn)口供應(yīng),全年產(chǎn)能呈逐年上升趨勢,2001年臺灣高爐石粉的總產(chǎn)能為430萬噸[19],2010年到2014年總產(chǎn)能約為900萬噸,2015年總產(chǎn)能超過1000萬噸,2016年全年產(chǎn)能約1070萬噸,約為臺灣市場年需求的兩倍,導(dǎo)致市場競爭十分激烈。5.東南亞地I新加坡是東盟國家中使用礦渣粉最早和應(yīng)用技術(shù)水平公認(rèn)最高的國家。在標(biāo)準(zhǔn)方面,新加坡參考?xì)W盟標(biāo)準(zhǔn)制定了自己的國標(biāo)'SSEN15167-1:2008”,該標(biāo)準(zhǔn)參考?xì)W盟標(biāo)準(zhǔn),僅在細(xì)節(jié)稍作調(diào)整,比如在新加坡標(biāo)準(zhǔn)中,水中養(yǎng)護(hù)的溫度為27±2℃。新加坡并不生產(chǎn)生鐵,因而不生產(chǎn)礦渣粉所需的水淬礦渣。目前新加坡市場所使用的礦渣粉基本上靠進(jìn)口,國內(nèi)有一家礦渣粉生產(chǎn)企業(yè),其原材料全部靠進(jìn)口。在東南亞地區(qū),僅越南和馬來西亞有生鐵產(chǎn)業(yè),2017年越南年產(chǎn)生鐵340萬噸,馬來西亞年產(chǎn)53萬噸,礦渣粉的產(chǎn)量極為有限。但是近年隨著東南亞地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,礦渣粉的需求逐漸增加,每年從中國和日本進(jìn)口礦渣粉,具有較高的市場潛力。三■歐洲概況歐洲應(yīng)用高爐礦渣粉的歷史非常早[20],自從德國商人EmilLangen于1861年發(fā)現(xiàn)玻璃體?;郀t礦渣的潛在水硬性后,?;郀t礦渣在德國的應(yīng)用便迅速發(fā)展。早在1909年,德國就發(fā)布了世界上第一個關(guān)于礦渣硅酸鹽水泥(礦渣含量不超過30%)的標(biāo)準(zhǔn),1917年又發(fā)布了世界上第一個高爐礦渣水泥(礦渣含量不超過85%)標(biāo)準(zhǔn)。德國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動其他國家也開始從事相關(guān)的產(chǎn)業(yè)和研究。從1969年起,英國、德國等發(fā)達(dá)國家就開始將磨細(xì)高爐礦渣粉添加入混凝土中作為礦物摻合料應(yīng)用。英國第一部有關(guān)礦渣的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布于1923年。1986年,英國發(fā)布了第一部作為混凝土摻合料的磨細(xì)高爐礦渣粉標(biāo)準(zhǔn)BS6699-1986。最新的歐盟水泥標(biāo)準(zhǔn)EN197-1中列舉了9種水泥,除硅酸鹽水泥熟料以外,其余八種水泥中可以混合6%至95%的高爐礦渣。2006年,歐盟發(fā)布了磨細(xì)高爐礦渣粉作為混凝土摻合料的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)EN15167-1:2006[21]。經(jīng)過100多年的不懈研究和產(chǎn)業(yè)化工作,歐洲地區(qū)礦渣應(yīng)用非常廣泛,目前礦渣可以作為水泥混合材料以及混凝土摻合料應(yīng)用于水泥、混凝土產(chǎn)業(yè),或制成骨料應(yīng)用于公路基層,或作為骨料加入混凝土中,或作為肥料改善土壤等。.歐盟和英國標(biāo)準(zhǔn)歐盟標(biāo)準(zhǔn)“EN15167-1:2006:用于混凝土、砂漿和水泥漿的磨細(xì)高爐礦渣粉,定義、規(guī)范和準(zhǔn)則”適用范圍不僅限于歐盟成員國家,還包括部分傳統(tǒng)上的英聯(lián)邦國家,如新加坡和南非。各國使用的歐盟標(biāo)準(zhǔn)并不是完全一樣的,允許各國根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。目前英國實(shí)行的是歐盟標(biāo)準(zhǔn)BSEN15167-12006,但是隨著英國脫歐的進(jìn)程啟動,英國標(biāo)準(zhǔn)是否會回到原英國國家標(biāo)準(zhǔn)BS6699:1992[22]還有待觀察。表7中給出了現(xiàn)行歐盟標(biāo)準(zhǔn)、英國標(biāo)準(zhǔn)BS6699:1992和典型數(shù)據(jù)[23]。

(Cao+MgO+AI^O^)/SiO莖275活性指數(shù)歐洲標(biāo)維.英國標(biāo)牲,娓中數(shù)據(jù)(Cao+MgO+AI20^J燒失重(%)化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)項(xiàng)目歐洲標(biāo)準(zhǔn)英國新港典型數(shù)據(jù)EM15167-1:2006BS6599:1992'絮化樨比例為I伽。+MgO)fSiC2 ":質(zhì)量比水泥:礦粉=3。:70表8中列出了歐洲國家芬蘭、挪威、瑞典、英國的礦渣粉典型化學(xué)組成及歐洲礦渣粉的組成范圍。二氧比疏(%)含水量1%)氧化鎰含至{%)疏化物含量1%)氮離子(Cao+MgO+AI^O^)/SiO莖275活性指數(shù)歐洲標(biāo)維.英國標(biāo)牲,娓中數(shù)據(jù)(Cao+MgO+AI20^J燒失重(%)化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)項(xiàng)目歐洲標(biāo)準(zhǔn)英國新港典型數(shù)據(jù)EM15167-1:2006BS6599:1992'絮化樨比例為I伽。+MgO)fSiC2 ":質(zhì)量比水泥:礦粉=3。:70表8中列出了歐洲國家芬蘭、挪威、瑞典、英國的礦渣粉典型化學(xué)組成及歐洲礦渣粉的組成范圍。二氧比疏(%)含水量1%)氧化鎰含至{%)疏化物含量1%)氮離子(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)不溶物1%)CaO/SiO2安定性Imm)玻固體含量%.凝結(jié)時間初震時間比^200WZ5三1,0三1.伊W20W18^2/3^3.0^1.0三2一0券1.0^2.0工1%0^3.0比表面積(m^7kg)三275400-450£45PureGlassGlassyParticle三40^85初鬃(mini終凝th)混凝土強(qiáng)度MPa28天衣隙歐洲礦酒粉弊煙業(yè)學(xué)班成貶的成范I回成分典型組成(%)組成范圍%四」芬蘭甲」舜威畫瑞典網(wǎng)英國助StO2363535.334.230.5-40.8g13.59.411.36.9-17.6Fs5Oj1.32.31.11.17FeO0.12^4.72CaO4136.539741.6309-46.1MgOg7.510.058.21■^.66-17.31Na2O0.98Q.260.09-1.73K2O440.08-1.51/1.10.61J60,480.42-2.29S口3O.Q0-O.&6TiOz0.920.720.770,07-3.70MnO0.851.250.980.250.Q7-3.12不溶物0.03-4.06.產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況歐洲礦渣協(xié)會從2000年開始,每兩年統(tǒng)計(jì)其成員(包括歐洲鋼鐵企業(yè)和礦渣處理企業(yè)不同礦渣產(chǎn)品的產(chǎn)量、消耗量和應(yīng)用情況,參與統(tǒng)計(jì)的國家包括奧地利、比利時、保加利亞、芬蘭、法國、德國、希臘、意大利、盧森堡、羅馬尼亞、波蘭、斯洛伐克、西班牙、瑞典、荷蘭和英國。蹂為近年歐盟不同種類高爐礦渣年產(chǎn)量[29,30]。從圖8中可以看出,高爐礦渣的總產(chǎn)量經(jīng)歷了一定程度的波動。2002年高爐礦渣年產(chǎn)量為1780萬噸,為歷年最低,隨后增至2006年的2890萬噸,近年來基本在2500萬噸上下波動。從高爐礦渣處理方式來分,歐洲的高爐礦渣產(chǎn)品分為磨細(xì)粒化高爐礦渣粉、氣冷渣和造粒渣三種,其中造粒渣在2010年之后就沒有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),表明該類產(chǎn)品的應(yīng)用比例很小。磨細(xì)?;郀t礦渣是占比例最高的礦渣產(chǎn)品,每年的產(chǎn)量在2000萬噸左右。

3000ooooOooooO5053000ooooOooooO50505224;(度二)聊憶卅初餐安恤案圜造粒渣■氣冷渣■磨細(xì)粒化礦渣粉2014圖2000 2002 2004 2006 2008 20102014圖年份8近年歐盟不同種類高爐礦渣年產(chǎn)量歐洲是傳統(tǒng)的高爐礦渣應(yīng)用國,其本土產(chǎn)量不能完全滿足市場需求。圖9為歐盟2000年、2004年、2008年和2014年的高爐礦渣年消耗總量及各用途占百分比。通過消耗量和圖8中總產(chǎn)量的對比,可以看出歐洲市場上高爐礦渣的消耗量要略高于年產(chǎn)量,除2002年為760萬噸外,從2000年到2010年大概有210~440萬噸的差量。t5%—]p-1.9%2,6%—]^2.o%⑸20。。年(匕)2004t5%—]p-1.9%2,6%—]^2.o%⑸20。。年(匕)2004年r—1.0% 5.9%—I —a0%9)2。。8年 (d)2014年■水泥混合材、混凝土摻合料■公路建設(shè)■臨時貯藏■其他圖9歐盟高爐礦渣年消耗總量及各用途占百分比I北美洲.美國(1)標(biāo)準(zhǔn)美國材料與試驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)(ASTM)作為國際貿(mào)易中應(yīng)用最廣泛的國際標(biāo)準(zhǔn)體系之一,不僅被美國采用,也被整個北美地區(qū)、部分非洲國家以及東南亞地區(qū)等世界上許多國家和企業(yè)借鑒與應(yīng)用。作為混凝土摻合料的?;郀t礦渣粉的最新版本,美國標(biāo)準(zhǔn)是2017年發(fā)布的“ASTMC989-17:用于混凝土和砂漿的磨細(xì)粒化礦渣粉標(biāo)準(zhǔn)”[31],指標(biāo)要求見表9。&* ASTM-1.7RIUli■?KCSAA31Hlm的指除要求瑜目ASTMC985-17CSAA3001-13latJ Grarfawo雷度|的E|算裝棍袋,無陽司—姥求提去,無限二—7d活*1指帙1篝】饕菜呢怫,無限制——*115 ^95*75三氯化旋【出)理求根在,無限制04.1方案含氣量t翼上石12—施也物色?<2.5zK嘉:£45■um席生1%)?20近20要求提蜒,無限制—裝年膀時串(性】—S5O.5從表9中可以看出,美國標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)活性指數(shù)將礦粉分成Grade120、Grade100和Grade80三級,其中Grade100相當(dāng)于中國標(biāo)準(zhǔn)中的S95,Grade80相當(dāng)于中國標(biāo)準(zhǔn)中的S75,Grade120比中國標(biāo)準(zhǔn)中的S105的活性指數(shù)要高。美國標(biāo)準(zhǔn)中對密度和比表面積均無要求,但是供應(yīng)商在供貨時都會提供該數(shù)據(jù)以供參考。目前美國市場上的?;郀t礦渣粉大多為S120,細(xì)度多在每公斤600平方米。值得注意的是,美國砂漿和混凝土技術(shù)對含氣量的研究十分重視,美國標(biāo)準(zhǔn)中特別規(guī)定需要進(jìn)行砂漿含氣量的檢測,按照ASTMC185標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[32],其中礦粉砂漿的組成為水泥250克、礦粉250克、標(biāo)準(zhǔn)砂1375克。我國目前還沒有類似的檢驗(yàn)項(xiàng)目,礦粉細(xì)度一般采用兩種方法測定,一是勃氏法測定比表面積,該方法與我國國標(biāo)相似;二是45-pm篩余,與我國國標(biāo)中多采用負(fù)壓篩析法不同,美國標(biāo)準(zhǔn)中采用水篩法進(jìn)行。表10為美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMC989-17中對水泥的指標(biāo)要求,與我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T18046-2018相比,美國標(biāo)準(zhǔn)中對比水泥的指標(biāo)要求顯得更加精簡,只有堿含量和28天抗壓強(qiáng)度兩項(xiàng)指標(biāo)要求。其中除堿含量稍有區(qū)別外,28天抗壓強(qiáng)度的最低值也有些許區(qū)別,為28天膠砂強(qiáng)度大于等于35兆帕。該數(shù)值是根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMC109M的規(guī)定進(jìn)行的,要求進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試件為邊長50毫米的正方體試件。即使考慮了試件尺寸條件引起的強(qiáng)度差異,我國國標(biāo)所要求的PI42.5或P.O42.5水泥完全可以滿足美國標(biāo)準(zhǔn)的要求。表11中列出了北美地區(qū)?;郀t礦渣粉的典型化學(xué)組成范圍[33]。.10美網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)A5TMC9H”17中對比水泥的指標(biāo)要求最低值(%)0.60最大值(%}0.90Affifi(MPa[psi]]35[5000]堿含量(N&Oe65gKQ)28天抗壓強(qiáng)度表11美國、加侖大粕化高爐礦渣粉典吧化學(xué)維成范圍氧化物組成范圍(%)*:除S以外均為氧化物,S為二但硫,(2)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況根據(jù)美國礦渣粉會(SCA)的年度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),美國用于混凝土摻合料的?;郀t礦渣粉年消耗量如圖10所示[34]。從圖10可見,1996年到2016年的20年間,美國每年用于混凝土摻合料的礦粉并不多,為百萬噸級。2004年消耗量達(dá)到頂峰,為330.9萬噸,隨后由于受到經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響,于2007年開始下降,2009年發(fā)生了大幅度下降,比2008年下降了30.6%。之后開始緩慢恢復(fù),直至2016年用量達(dá)到272.9萬噸,約為2002年的水平。一一國門-離理史甘圖101996?2016年美國磨細(xì)?;郀t礦渣粉年消耗量長期以來,美國國內(nèi)?;郀t礦渣粉的供求矛盾十分突出。首先,美國的煉鋼業(yè)高爐、轉(zhuǎn)爐(BOF)煉鋼法的煉鋼廠僅占所有煉鋼廠的33%[35]。美國本土的?;郀t礦渣粉供應(yīng)量受到國內(nèi)高爐數(shù)量的限制,很難有大幅度的增加。2015年底,美國境內(nèi)的高爐總數(shù)為20座,從鋼鐵企業(yè)的角度來講,這20座高爐的長期經(jīng)濟(jì)性飽受質(zhì)疑,沒有增加投資和建設(shè)的可能。這20座高爐中,僅有2座配備了?;鋮s裝備,由于粒化冷卻裝備價格昂貴,且生產(chǎn)?;郀t礦渣粉需要配套粉磨系統(tǒng)鋼鐵企業(yè)上馬?;郀t礦渣生產(chǎn)設(shè)備至少在短期內(nèi)可能性不大。其次,美國國內(nèi)的?;郀t礦渣粉需求呈逐年上升趨勢?;炷凉緸闇p少碳排放并改善混凝土性能,希望能增加礦粉在混凝土方面的用量,以取代混凝土中水泥熟料的用量。另外,由于火力發(fā)電廠受到碳排放和汞含量指標(biāo)的限制,部分發(fā)電廠關(guān)停或進(jìn)行煤轉(zhuǎn)油的改造,已經(jīng)導(dǎo)致部分地區(qū)粉煤灰的產(chǎn)量下降,從而進(jìn)一步拉高礦渣粉的需求。粒化高爐礦渣粉的需求不斷增加,而美國國內(nèi)的粒化高爐礦渣粉產(chǎn)量卻難以提升越來越多的礦渣粉需要進(jìn)口。美國國家統(tǒng)計(jì)局的報(bào)告表明[36],2014年和2015

年美國市場上的粒化高爐礦渣粉分別有160萬噸和140萬噸從別國進(jìn)口,按進(jìn)口量從高到低排列,進(jìn)口國分別是日本、加拿大、西班牙、德國和中國。另據(jù)美國國家礦渣協(xié)會(NationalSlagAssociation)的統(tǒng)計(jì)[37],美國專門從事?;郀t礦渣粉生產(chǎn)和處理并進(jìn)入?yún)f(xié)會數(shù)據(jù)庫的廠家有20余家,約占美國國內(nèi)總產(chǎn)能的86%,圖11為這些廠家的地理分布。從圖11中可以看出,美國此類企業(yè)分為三類:一是處理國內(nèi)高爐礦渣的企業(yè),多分布在大型鋼廠附近,比如芝加哥地區(qū)和阿拉巴馬地區(qū);二是專門處理歷史遺留下來的礦渣,多為粉磨站;三是從國外進(jìn)□高爐礦渣進(jìn)行處理的企業(yè),這樣的企業(yè)有13家,多分布在沿海地區(qū),尤其是東部經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū),全部或部分依賴進(jìn)口礦渣粉。州J更加“地&US&側(cè)就大的祺"州J更加“地&US&側(cè)就大的祺"J_Gciry的做也滄地區(qū)低于電眼根湖南岸一因而該地區(qū)的直爐礦渣處理廠比較帝集.有3疔處理廠,1印暢■站USSto㈣白白17做>瓶-3即/IN口:國內(nèi)礦懵處理廠g;國外常青處理「O;粉磨站圖11美國從事?;郀t礦渣粉生產(chǎn)和處理的廠家分布&DgieMyAFKifl J進(jìn)口的礦渣粉,可直接或經(jīng)過粉磨再加工后進(jìn)入美國市場,價格見表12,即使去除進(jìn)口、運(yùn)輸和粉磨的成本,仍有余利。.加拿大(1)標(biāo)準(zhǔn)加拿大關(guān)于混凝土摻合料的磨細(xì)粒化高爐礦渣粉的國標(biāo)是“CAN/CSA-A3000-13:膠凝材料手冊”[37],該手冊對所有摻合料進(jìn)行了規(guī)定。表9中列出了加拿大標(biāo)準(zhǔn)CSAA3001-13的指標(biāo)。但在實(shí)際操作中,由于加拿大產(chǎn)品基本從美國進(jìn)口,就礦渣粉產(chǎn)品而言,加拿大的標(biāo)準(zhǔn)操作性較差,因而加拿大從業(yè)者基本上是用美國標(biāo)準(zhǔn)。(2)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況加拿大每年的鋼產(chǎn)量大約1600萬噸,其中約80%在安大略省。加拿大每年大概生產(chǎn)150萬噸高爐礦渣,120萬噸鋼渣。生產(chǎn)磨細(xì)高爐礦渣粉的加拿大處理商僅有加拿大礦渣服務(wù)商(CanadianSlagServices)一家,其他廠家均處理其他類型的礦渣產(chǎn)品,比如電弧爐鋼渣、氣冷高爐礦渣及礦渣骨料等。從20世紀(jì)早期開始,加拿大就將高爐礦渣用于公路和工廠建筑的基礎(chǔ)墊層。目前礦渣的用途十分廣泛,主要應(yīng)用于瀝青混凝土、公路墊層、水泥混合材料及混凝土摻合料等方面。五、南美洲根據(jù)世界鋼材產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),南美洲國家中年生鐵產(chǎn)量最大的國家是巴西,2017年生鐵產(chǎn)量為2843萬噸,其他國家均不到巴西年產(chǎn)量的10%。此外,南美洲最大的高爐礦渣生產(chǎn)國和市場均在巴西。1.巴西標(biāo)準(zhǔn)目前巴西沒有制定磨細(xì)高爐礦渣粉作為混凝土摻合料的標(biāo)準(zhǔn),巴西的磨細(xì)高爐礦渣粉一般作為水泥混合材料加入水泥中,基本不作為混凝土摻合料。巴西的“NBR12655/15-波特蘭水泥混凝土-制備、控制、財(cái)務(wù)收據(jù)和接受的常規(guī)做法”第3.23條允許預(yù)拌混凝土公司在混凝土中摻加磨細(xì)高爐礦渣粉。然而,巴西沒有相關(guān)的摻加礦渣粉進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范。此外,NBR12655/15第3.11節(jié)必須參考“NBR7212/12-預(yù)拌混凝土常規(guī)做法”中的規(guī)定,而NBR7212/12第4.3.5節(jié)中僅規(guī)定如果在預(yù)拌混凝土中使用水泥、水、骨料、硅灰和偏高嶺土以外的材料,則必須遵循供應(yīng)商條例。因而,盡管在混凝土中摻加磨細(xì)高爐礦渣粉是允許的,規(guī)范的缺位使供應(yīng)商們更傾向于在混凝土中使用礦渣硅酸鹽水泥而不是在混凝土中直接摻加礦渣粉。目前在建筑業(yè)尚未形成用礦渣骨料替代天然骨料的共識,但交通業(yè)已經(jīng)指定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2013年,巴西鋼鐵產(chǎn)業(yè)聯(lián)合巴西科技標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ABNT)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)合作,2015年巴西科技標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會發(fā)布了NBR16364,以規(guī)范在公路建設(shè)中礦渣骨料的應(yīng)用。2017年,全國交通部(DNIT)也采納了該標(biāo)準(zhǔn)[39]。表13列出了巴西高爐礦渣的化學(xué)成分范圍和典型組成。a13巴西高爐礦渣的化學(xué)成分范圍成分組成范圍[網(wǎng)典型組成網(wǎng)CaO40-45416SiO230-3533.6511-1812.42MgO2.5-97.95FaQa0-2FeO0.45s2-0.5-1.5CmSSiQ平均值1.311.242.巴西產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況1996年巴西磨細(xì)高爐礦渣粉的產(chǎn)量是640萬噸,2011年增加至1920萬噸。磨細(xì)高爐礦渣粉占礦渣總產(chǎn)量的89.06%,氣冷礦渣占剩下的10.94%。以當(dāng)年的美元對巴西幣的匯率計(jì)算,2011年巴西磨細(xì)高爐礦渣粉的價格是每噸9.17美元,2013年增至每噸12.59美元[42-43]。巴西本國的磨細(xì)高爐礦渣粉產(chǎn)量超過需求量。巴西每年消耗約80%的磨細(xì)高爐礦渣粉,大部分作為水泥摻合料使用,氣冷礦渣一般經(jīng)過破碎作為骨料用于公路墊層和基礎(chǔ)以及鐵路路基。^、澳大利匹新西蘭及周邊.澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)是“AS3582.2:2016:混凝土摻合料第二部分:?;郀t礦渣粉”[44],適用于澳大利亞、新西蘭及附近太平洋諸島。表14給出了澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)及典型數(shù)據(jù)[45],從表14可以看出,澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)并沒有采用國際上廣泛采用的比表面積和活性指數(shù)指標(biāo),而是著重進(jìn)行化學(xué)指標(biāo)的限制。與中國標(biāo)準(zhǔn)相比,在燒失量和氯離子的要求上,中國標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格;其他指標(biāo),如氧化鐵、氧化鎂、硫化物和氧化鋁的含量在中國國標(biāo)中均未要求。U14澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)及典理數(shù)據(jù)項(xiàng)目AS35822:2016典型數(shù)據(jù)比重(g/cm3)可要求提供,無限制2.80-2.85三氧化硫含量(%)可要求提供,無限制-燒失帚[%)^3.0W0.5氯離子(%】-不溶物(%)可要求提供,無限制一氧化鐵含量1%)氧化鎂含量(%)^15.0W6.0硫化物含塔:(%)W1.3氧化鋁含量(%)W18.0士應(yīng)。45-篩余(%)可要求提供,無限制3-4

表15給出了澳大利亞高爐礦渣的典型化學(xué)組成范圍[46]。從表15可以看出,與國際上其他國家高爐礦渣粉的化學(xué)組成相比,澳大利亞高爐礦渣粉的化學(xué)組成中氧化鎂的含量偏低,各氧化物的組成范圍波動范圍較窄。表15澳大利亞礦渣粉典型化學(xué)組成組成范圍(%).澳大利亞及周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況在澳大利亞和新西蘭,約80%的礦渣和鋼渣應(yīng)用于土木建筑行業(yè)。2009年,澳大利亞、新西蘭及附近太平洋諸島一共生產(chǎn)了大約340萬噸礦渣和鋼渣產(chǎn)品,其中回收利用率約80%,即271萬噸得以應(yīng)用。其中67.1萬噸作為水泥或混凝土的摻合料,164萬噸用于公路建設(shè),39萬噸用于其他土木領(lǐng)域或用于回填土。圖12為1990年至2009年澳大利亞及周邊地區(qū)磨細(xì)高爐礦渣粉的年產(chǎn)量[47]。圖121990~2009年澳大利亞及周邊地區(qū)磨細(xì)高爐礦渣粉的年產(chǎn)量根據(jù)世界鋼材產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),非洲的生鐵年產(chǎn)量非常有限,2017年生鐵產(chǎn)量最大的國家是南非為435萬噸,而高爐礦渣的生產(chǎn)和消耗均非常少。非洲國家一般沒有自己的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)則,而是采用美國、英國或者歐盟的標(biāo)準(zhǔn)。比如南非采用的是歐盟標(biāo)準(zhǔn),而其他國家如加納等則是由施工方?jīng)Q定采用哪國標(biāo)準(zhǔn),因此出現(xiàn)多國標(biāo)準(zhǔn)并存的現(xiàn)象。結(jié)論本文研究了包括中國、日本、韓國、臺灣、美國、加拿大、歐盟、澳大利亞、巴西等在礦渣

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