长江科学院-获奖成果详情长江水利委员会青年科学技术奖

获奖名称: 硅铝基固废协同处置及其在水工混凝土中资源化利用技术研究

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 长江水利委员会青年科学技术奖

授奖单位: 长江水利委员会

完成单位: 长江水利委员会长江科学院

获奖年度: 2022

获奖人员: 周显、陈霞、范泽宇、吕兴栋、彭子凌、童军、万沙

成果简介:本成果所属科学技术领域：水利工程建设与运行，研究方向为水工结构与材料。硅铝基固体废弃物存量与增量基数大，重金属及有机污染问题严重，规模化高效利用基础薄弱，已成为当前长江流域生态环境面临的严峻威胁。本成果紧密结合我国水工程建设与生态环境改善需求，在国家部委及自然科学基金项目支持下，开展了多源固废协同活化与重构、固废伴生及次生污染物固化稳定化、固废基水工混凝土应用技术等方面的系统研究，取得了一系列原创性成果，形成了硅铝基固废协同处置及其在水工混凝土中资源化利用关键技术体系，推动了环境保护与生态建设进步。主要创新成果如下：（1）揭示了硅铝基多源固废协同调质活化机理。明晰了钢渣、尾矿、低活性石粉等固废硅-铝增强活化及灰-渣协同调质机理，阐明了多源固废胶凝体系水化发展历程，协调多源固废的硅铝矿相、粒径组成、水化进程，提出了多源固废胶凝活性调控技术。（2）阐明了硅铝基多源固废体系中复合污染物在复杂环境下的多相归趋机制。揭示了低碱条件下重金属在灰-渣体系及环境介质中的固液分配规律，解析了钢渣-矿渣-飞灰、赤泥-煤矸石、钢渣-气化粉煤灰等体系中重金属-有机复合污染物的协同无害化作用机理，研发了以钢渣-矿渣-飞灰等为主要原料的重金属固化及水处理修复材料。（3）形成了硅铝基多源固废在水工混凝土中资源化利用关键技术体系。确定了低活性石粉、钢渣、尾矿等固废用作掺合料及骨料的品质控制指标，提出固废基水工混凝土配合比设计原则及质量控制要求，形成了硅铝基多源固废制备水工混凝土应用关键技术。成果在金沙江银江水电站、岳阳水环境综合整治、琅岐镇区中心水系整治及村庄截污工程等长江流域水电工程建设与环境综合整治中得到成功应用，为这些重大工程建设提供重要科技支撑，累计经济效益超1亿元。成果获得国家专利9项；出版专著1部；发表论文60余篇，其中SCI论文26篇。