硅钙渣、粉煤灰和脱硫石膏是燃煤发电及粉煤灰碱法提铝排放的主要硅钙基固体废弃物，年排放量巨大，目前堆存处理不仅占用大量土地，还会造成周边空气及土壤污染，开发技术可行、经济合理的大宗协同利用途径，对消纳固废、保护环境和实现循环经济具有重要的实际意义。
　　本文主要研究了硅钙渣、粉煤灰和脱硫石膏三种硅钙基固废的原料性质，采用多种方法对原料反应活性进行评价，并协同利用三种硅钙基固废制备绿色墙体材料硅酸钙板。论文系统研究了原料配比、养护条件以及外加剂种类和用量对硅酸钙板力学强度和抗冻性能的影响，并结合采用XRD、红外光谱、核磁共振、X光电子能谱测试不同原料配比、养护条件以及外加剂种类和用量对硅酸钙板水化特性的影响，采用扫描电镜和孔结构分析研究不同原料配比、养护条件以及外加剂种类和用量对硅酸钙板微观结构的影响；在实验室原料配方、蒸养条件和外加剂种类及用量试验等系统研究的基础上，进行协同利用硅钙基固废生产硅酸钙板的工业试验，为硅钙基工业固废协同大宗利用提供可行方案。
　　研究结果表明：硅钙渣的主要物相为硅酸二钙和硅酸三钙，粉煤灰的主要物相为铝硅玻璃相和石英，脱硫石膏的主要物相为二水石膏。多种活性评价方法都表明硅钙渣的水化活性最强，粉煤灰居中，脱硫石膏最差，但可起到补充钙源和引入硫酸根的作用。
　　原料配方中，硅钙渣掺量增加，水化生成的硅酸钙板含水量增大、密度减小，抗折强度先增大后先减小，冻融强度损失率增大；粉煤灰/脱硫石膏比例增加，抗折强度先增大后减小，配入适量的粉煤灰有利于提升硅酸钙板的冻融抗折强度；水泥掺量增加，硅酸钙板力学强度增加。硅钙渣和水泥中的硅酸二钙和硅酸三钙是参与早期水化反应的主要原料，水化生成蜂窝状水合硅酸钙凝胶，提高了水化产物的密实性和力学强度，蒸压养护过程中，水合硅酸钙凝胶进一步转化为片状的托贝莫来石和纤维状的硬硅钙石，增强体系的抗折强度；硅钙渣中的碱性物质对粉煤灰中的玻璃相能起到内生碱激发效应，进一步增加水化产物水合硅酸钙凝胶的生成；脱硫石膏中的二水石膏可与铝酸三钙及水泥前期水化产物氢氧化钙进一步反应生成纤维状的钙矾石，进一步增强体系的抗折强度。
　　蒸养温度升高或蒸养时间延长，硅酸钙板的力学强度和抗冻性能都有所提升。原料的水化历程主要分四个阶段：首先，硅钙渣和水泥中硅酸二钙和硅酸三钙水化生成水合硅酸钙凝胶和氢氧化钙；其次，硅钙渣所含的碱性物质及前期生成的氢氧化钙可起到内生碱激发效应，进一步与粉煤灰中的硅铝玻璃相反应生成更多的水合硅酸钙凝胶；再次，水合硅酸钙凝胶高温下晶化转化为托贝莫来石，硅钙渣中铝酸钙与脱硫石膏中二水石膏反应生成纤维状钙矾石；最后，托贝莫来石在高温下进一步晶化生产纤维状硬硅钙石，是提升硅酸钙板抗折强度的主要物相。
　　外加碱激发剂对硅酸钙板的力学强度和抗冻性能没有提升作用，而掺入适量的硅灰或偏高岭土，则有利于提高硅酸钙板的力学强度和抗冻性能，其中，偏高岭土掺量为4%时对硅酸钙板的抗折强度和抗冻性能提升效果最为显著，其原因主要归结于偏高岭土的微填充效应和火山灰效应，优化了水化产物的孔隙结构并提高其密实性。
　　在实验室最佳配方和工艺参数的基础上，进行硅酸钙板生产工业试验，三种硅钙基固废总掺入比例大于70%，实验室和第三方检测结果同时表明：工业试验生产的硅酸钙板各项指标都符合JC/T564.2-2008《纤维增强硅酸钙板第2部分：温石棉硅酸钙板》和GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准，并且强度等级达到标椎规定的最高级别（V级）。
　　本论文采用硅钙渣、粉煤灰和脱硫石膏三种硅钙基工业固废成功制备出绿色墙体材料硅酸钙板，该项技术可广泛推广应用到钢铁冶炼和电力冶金等相关工业园区，用于处理并实现高炉矿渣、硅灰和电石渣等其它工业固废的大宗利用。