1.本發明屬于固廢廢物綜合利用及煤炭綠色開采技術領域，特別涉及一種高游離氧化鈣固廢基膠凝材料及其制備和應用。
背景技術：
2.充填開采技術作為煤礦綠色開采技術的重要組成部分，其能夠把固體廢物利用與地表沉陷控制結合起來，具有“高安全性、高采出率、環境友好”的基本特征，能夠實現地表破壞程度低、煤炭資源采出率高、固體廢棄物資源化利用、保護礦區生態環境，已成為實現綠色采礦的根本途徑之一，是緩解資源、能源、大宗固廢、環境和安全的瓶頸制約與應對我國西部生態脆弱區礦產資源開發的重要舉措。
3.水泥是充填開采技術實踐過程中使用最為廣泛的膠凝材料，同時水泥也是世界上最大宗的商品之一，巨大的水泥產量和使用量也伴隨著非常顯著的環境代價，在水泥生產過程中導致的全球二氧化碳排放量至少增加5％～8％。
4.在礦山的充填開采過程中所需的充填體強度要求較低，一般為2～6mpa左右，這一強度要求與建筑上常用的35mpa、45mpa甚至更高強度混凝土有較大區別，使用水泥來配制低強度的充填體實際上是一種浪費，且使用高成本的水泥造成了充填生產成本的增高，而充填的高成本是目前限制充填開采技術推廣的主要原因。
5.為了降低成本，充填開采過程中將部分普通粉煤灰、鋼渣等工業廢渣摻加使用替代部分水泥，但是摻加量有限，成本仍然較高。
6.在以煤炭為主的電力能源中，每燃燒1噸原煤，產生粉煤灰250
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300kg，其中大量游離氧化鈣含量高的粉煤灰，由于安定性差，會導致混凝土膨脹開裂，其利用問題尤其突出。
7.鋼渣是鋼鐵企業的主要固體廢物，經過高溫冶煉后淬冷而形成。鋼渣中含有硅酸二鈣、硅酸三鈣以及少量游離氧化鈣、游離氧化鎂等。因此具有一定的膠凝性能，但鋼渣中游離氧化鈣、游離氧化鎂含量較高，應用在建筑材料中時會由于后期水化，使建筑開裂，影響建筑的安定性，嚴重制約了鋼渣的資源化利用。
8.金屬鎂的生產主要采用皮江法，每生產1噸鎂產渣6.5
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8.0噸。由于鎂渣中有大量的游離氧化鈣和氧化鎂，導致鎂渣易膨脹，安定性差，綜合利用率低。
9.現有技術中，部分粉煤灰、鋼渣可摻入水泥中使用，但對粉煤灰、鎂渣的游離氧化鈣和游離氧化鎂有嚴格限制。根據國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t 1596
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2017)的要求，f類和c類粉煤灰的游離氧化鈣質量分數分別不能超過1％和4％。國家標準《鎂渣硅酸鹽
聲明：
“高游離氧化鈣固廢基膠凝材料及其制備和應用的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：西安西礦能源研究院有限公司
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2025年08月05日 ~ 07日 
