镁渣在无机材料制备中的资源化利用研究现状及进展

盖学鑫1，傅大学1，闫姝1，2，3，王胜伟1，翟旭鹏1，何晨阳1（1.东北大学 冶金学院；2.东北大学 低碳钢铁前沿技术教育部工程研究中心；3.东北大学 辽宁省低碳钢铁前沿技术工程研究中心）

摘要：我国每年镁渣排放量约800万t，受处理成本和技术等因素限制，多数镁渣被无序堆存或填埋，诸多学者对镁渣的资源化利用进行了探索。本文系统综述镁渣的理化特性、环境危害以及近年来资源化利用途径，重点探讨其在胶凝材料、水泥熟料以及固碳材料等领域的应用瓶颈与改进策略，为镁渣的综合利用提供理论支撑与技术参考。镁渣的主要成分为CaO和SiO2，矿物组成以β-C2S和γ-C2S为主，已在胶凝材料、陶瓷、固碳材料等领域得到尝试性利用。镁渣在胶凝材料和水泥熟料掺合剂方面的研究较多，用于胶凝材料时需配合其他工业固废协同使用，以提升活性、改善力学性能，也可通过物理或化学激发释放其潜在的胶凝材料活性；作为水泥熟料掺合剂时，要考虑其掺量的影响。镁渣在高附加值创新领域表现出良好的应用潜力：镁渣基固碳材料具备成本低、强度高、较为稳定等优势，可应用于道路基层和充填矿山等领域；镁渣蓄热陶瓷凭借高蓄热密度和优异的热稳定性，适用于太阳能热发电系统的储热介质；镁渣吸附剂可实现污染物的去除；镁渣可以代替传统贵金属用作催化剂，降低生产成本。目前镁渣的实际利用率仍然很低，在胶凝材料领域的主要问题是活性低、体积不稳定、激发技术成本高，仍需进行持续探索；未来，镁渣的综合利用可以在高附加值领域及矿山充填领域进行研究，拓宽其可利用范围。

关键词：镁渣；资源化利用；胶凝材料；固碳材料；蓄热材料；吸附剂；催化剂；环境评估