随着钢铁工业的不断发展,烧结机烟气脱硫技术日益受到人们的重视和关注,半干法因其具有流程短、占地少和操作容易等特点得以广泛应用。由于半干法脱硫副产物脱硫灰中含有大量的亚硫酸钙,未能有效利用,制约了钢铁工业的可持续发展,带来占用土地、环境污染、资源浪费等问题。生态胶凝材料因其节约矿产资源、节约土地面积、减少水泥用量及废弃物排放量等受到国内外关注。脱硫灰、钢渣、矿渣中含有大量氧化硅、氧化铝等具有潜在活性的成分,若用作胶凝材料生产原材料不仅可以缓解大量工业废渣排放对环境的压力,而且可以替代部分水泥熟料,故利用烧结烟气脱硫灰复掺钢渣矿渣等工业固体废弃物具有十分重要的意义。采用化学分析,结合粒度分布、核磁共振、红外荧光衍射、差热-热重等现代化分析测试手段,分析了烧结烟气脱硫灰的物化特性;通过正交试验及单因素试验方法研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺矿渣、钢渣,辅之外加剂,制备生态胶凝材料的可行性。结果表明采用分别预磨钢渣、矿渣及水泥熟料再与经低温煅烧的改性脱硫灰混磨制备的复合生态胶凝材料,具有良好的安定性、水化性能和力学性能;初凝时间、终凝时间合格。正交试验确定了一定比例和掺量的矿渣和钢渣复掺20%改性脱硫灰、20%水泥熟料和0.5%激发剂,矿渣掺量在12%-44%、钢渣掺量11%-44%之间制备的胶凝材料初凝时间、终凝时间、力学性能满足GB13592-92《钢渣矿渣水泥标准》,改性烧结脱硫灰掺量超过30%时,胶凝材料的抗压抗折强度均有所下降。运用SEM、XRD先进仪器对胶凝材料进行了其水化产物的微观分析,探讨了胶凝材料的水化机理。结果表明当矿渣与钢渣的比例为3∶2时,灰量在20%,28天净浆产物中含有大量的柱状钙矾石以及不规则的水化胶凝产物,使得体系中结构致密,提高了水泥体的强度。耐久性实验表明改性脱硫灰复掺钢渣矿渣制备的胶凝材料具有良好的耐硫酸、抗硫酸盐腐蚀、抗冻性良好的性能,但是较普通硅酸盐水泥此种胶凝材料干收缩率较大,可考虑在今后的研究中添加适量的减缩剂或膨胀剂等。