本書首先從固廢資源化利用的礦物學研究入手,將固廢視為礦物資源,闡述了典型固廢的成分及選礦技術;隨后對固廢資源化利用的材料用途和性能、環境問題、變異性等方面的研究成果進行了系統介紹。關于固廢材料性能,本書主要介紹了它與傳統路用材料性能上的差異,并對其有利特性和不利特性分別進行了分析;關于固廢材料潛在的環境問題,本書對其資源化利用過程中各環節所可能產生的環境問題進行詳細剖析,闡述相關的評價指標,并提出相應的污染預防及控制措施。介紹了固廢變異性的表征,并分析了在固廢資源化的取樣、選礦、產品設計、應用等環節控制變異性的技術。本書后半部分詳細介紹了多個固體廢棄物資源化的應用和研究案例,包括舊瀝青路面廠拌熱再生、廢舊輪胎用于瀝青改性、生活垃圾焚燒爐渣資源化、工程廢棄泥漿資源化利用、建筑裝修垃圾資源化處置技術等,通過實踐來驗證相關理論和技術的可行性。
第一章 緒論
1.1 城市固體廢棄物簡介 /1
1.2 城市固廢資源化的國內外現狀 /3
1.2.1 歐洲/3
1.2.2 美國/5
1.2.3 日本 /7
1.2.4 中國/7
1.3 城市固廢資源化面臨的挑戰 / 9
1.3.1 城市固廢在空間和時間上的變異性/9
1.3.2 城市固廢處理的成本 / 9
1.3.3 城市固廢處理的環境要求 / 9
1.3.4 城市固廢資源化的質量要求 /9
1.3.5 城市固廢資源化的技術挑戰 / 10
1.3.6 固廢資源化后工程應用的挑戰 /10
1.3.7 固廢資源化利用的文化心理因素 /11
1.3.8 固廢資源化利用的政策驅動與政策保護 /11
1.4 固廢資源化產業的政策扶持 /12
1.4.1 經濟政策上的支持 /12
1.4.2 法規政策的支持 / 15
1.4.3 固廢資源化產業的后續技術研究支持/15
第二章 固廢資源化綜合利用的礦物學研究17
2.1 從礦物學角度對固廢的認識 /17
2.1.1 固廢的成礦過程與內蘊礦產/17
2.1.2 礦山選礦與城市選礦的異同/18
2.2 固廢的選礦技術 / 19
2.2.1 固廢選礦的附屬作業 / 19
2.2.2 面向固廢的重力選礦/ 29
2.2.3 面向固廢的磁力選礦 /33
2.2.4 面向固廢的化學選礦/ 37
2.2.5 基于傳感器的面向固廢的自動選礦/ 40
2.3 針對固廢分離的城市選礦技術研究展望 /41
第三章 固廢資源化綜合利用的材料性能研究43
3.1 固廢資源化材料主要用途 /43
3.2 固廢資源化利用對產品性能表征的挑戰 /45
3.2.1 固廢材料磨耗性能的試驗 /46
3.2.2 橡膠瀝青的表征與瑪蹄脂黏度的概念 /48
3.2.3 瀝青混合料面向固廢的礦物填料標準再認識 /50
3.3 固廢額外的材料特性 / 51
3.3.1 自黏結特性 /51
3.3.2 火山灰特性 /53
3.4 固廢使用過程中的安定性 / 54
3.4.1 自由石灰引發的膨脹 / 54
3.4.2 鐵銹蝕引發的膨脹 / 55
3.4.3 硅酸二鈣轉換引發的膨脹 / 55
3.4.4 金屬鋁氧化的凝膠膨脹與產氫爆裂 / 56
3.4.5 硫酸鹽產生的膨脹 / 57
3.4.6 堿氧化硅反應(ASR)引發的膨脹 /58
3.4.7 凍融與凍脹 /59