微硅粉在国内外的应用概述

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摘要：微硅粉是金属硅或硅铁等合金冶炼从烟气中回收的粉尘。本文对微硅粉在国内外的回收和在混凝土、耐火材料、水泥生产等领域的应用情况进行了概述并对微硅粉市场进行了调研，在此基础上进行了国内外的市场预测和前景展望。

关键词：微硅粉/硅灰混凝土耐火材料超微粉体工业废弃物

微硅粉又名硅灰、硅粉，是金属硅或硅铁等合金冶炼从烟气中回收的粉尘。目前市场上销售的微硅粉，一部分是冶炼烟气经过收尘器收集后直接销售的硅灰，也有一部分是冶炼烟气经过收尘器收集后经过处理再销售的硅灰。微硅粉平均粒径为0.15－0.20μm，比表面积为15000－20000m2/kg。其主要成分为二氧化硅，含量一般80-92%，杂质成分有氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铝和活性炭等。矿石成分、冶炼工艺、收尘系统运行情况等都会造成成分波动。由于微硅粉中二氧化硅属无定型物质，活性高，颗粒细小，比表面积大，具有优良的理化性能,过去被认为是一种工业废弃物，现在越来越多地被认为是一种宝贵资源，一种无需经过粉碎加工、廉价的超微粉体。可以广泛应用在特殊工程中使用的混凝土、耐火材料、水泥等重要领域。

我们通过各种信息资源包括论文、网络、电话调查、与企业座谈等途径，对微硅粉应用及市场情况进行了调研，本文就调研结果进行综述，希望以此推进我国微硅粉深度研究和开发应用，缩小和优势国家的差距，增强在国际上的竞争力。

1微硅粉在国外的应用情况

早在1947年挪威埃肯公司就开始进行微硅粉的生产技术、粉尘处理、分级和应用方面的研究，成为世界上最早开展微硅粉研发的企业，并始终在微硅粉收尘与处理技术上保持领先地位。随后,美国、俄罗斯、日本也开始进行研发应用，并成为微硅粉主要生产国。目前，微硅粉年生产量为：美国30万吨，俄罗斯15万吨，挪威12万吨，日本7万吨。国外以微硅粉为主可开发的应用领域有：

1.1混凝土工业的高强掺和剂

微硅粉作为掺和剂应用于混凝土工业是国外微硅粉综合利用中研究最早、成果最多、应用最广的一个领域。由于微硅粉具有颗粒细小、比表面积大、SiO2纯度高、火山灰活性强等物理化学特点，把微硅粉作为掺和剂加入混凝土中改善了混凝土多方面的性能。如显著改善塑性混凝土粘附性能和凝聚性，大幅度降低回弹量，增大喷射混凝土一次成型厚度，缩短工期，节省工程造价。

在需要特殊高强度混凝土的场合，微硅粉作为掺和料配制高强混凝土，其强度等级可以达到100 MPa。国外许多重要的高层建筑物，如美国南瓦克大厦和德国法兰克福BfG大厦都是采用了微硅粉做混凝土的增强掺和剂。在发达国家的一些重要混凝土水利水电工程中如海洋石油钻井平台、大跨度桥梁、隧洞等工程掺加微硅粉可以改善防渗、抗冲磨、防腐等性能，如挪威北海石油钻井平台，挪威Stolma跨海桥，丹麦大贝尔特海峡大桥，连接丹麦与瑞典的厄勒海峡大桥，美国Kinzua大坝防渗混凝土面板、进水闸、遂洞、主厂房下部结构等。微硅粉混凝土用于公路路面和飞机跑道中，可以大大提高混凝土早期强度和耐磨性能，在公路路面的维护和抢修中，可以提前通车时间，增加经济效益，如欧洲E-6和E－18高速公路，以及伦敦非金属处理厂高耐磨地面处理。

在欧美国家，75%的喷射混凝土都掺入微硅粉，而在挪威和瑞典，微硅粉是喷射混凝土的必备材料。