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我国矿渣微粉行业分析(2018)

2018/09/11 水泥大数据研究院 魏瑜 矿渣粉

近年来矿渣粉行业发展迅速,短短几年间产量就破亿吨。整体来看,近5年的产量均在1亿吨上下,2013年是目前为止的产量峰值,产量达1.26亿吨。2014年和2015年产量连续大幅下滑……......

  一、什么是矿渣微粉?

  “矿渣”的全称“粒化高炉矿渣”,它是高炉冶炼生铁时产生的废渣,主要分为水淬渣、气冷渣和造粒渣三种产品。高炉矿渣化学成分与水泥熟料相似,只是氧化钙含量略低。将矿渣粉磨制到一定细度,即为矿渣微粉。矿渣微粉可作为混凝土的原材料,代替成本更高的水泥,也可以作为改性剂,改善混凝土的性能。

  我国对于矿渣的利用经历了三个主要阶段:

  1995年以前,粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用,以混合粉磨为主。 由于矿渣难磨,在水泥中的掺量有限,一般不超过30%。

  1995~2000年,我国学习国外技术,矿渣微粉开始作为高性能混凝土的高掺合料,在建筑工程中推广使用。当时年产30万吨矿渣微粉生产线,一次性投资至少在5000万元左右,投资相当大。1996年,上海宝钢企业开发总公司筹建国内首条年产50万t/a矿渣微粉生产线,受东南亚经济危机影响,到1998年才开始开建,2000年8月投产。

  2000年之后,随着粉磨设备节能技术和矿渣微粉应用经济技术研究的深入,广大水泥企业认识到,矿渣微粉最经济的粉磨细度应控制在400m2/kg左右。在大力发展循环经济的推动下, 矿渣微粉的产量年年翻番,2007年时产量超过1000 万吨/年。

 图1:矿渣粉生产工艺流程

  资料来源:武新股份公开转让说明书

  国际上采用将矿渣单独磨细至比表面积达400m2/kg以上,用此粉作水泥混合材可提高掺入比例达70%以上而不降低水泥强度。用此微粉作混凝土掺合料可等量取代20%-50%的水泥,能配制成高性能混凝土,起到节能降耗、降低成本、保护环境和提高矿渣利用附加值的作用。我国矿渣微粉分为S105,S95,S75三个级别,级别越高,其比表面积越高,活性越好。

  图2: 国标GB/T 18046演变过程

  资料来源:中国混凝土与水泥制品协会

  二、矿渣微粉行业需求面分析

  目前,矿渣粉主要应用于生产水泥的混合材料、生产混凝土的掺合料。但是由于生产技术、产业发展和标准制定等方面的情况不同,世界各国在磨细高炉矿渣粉应用的现状也不同。有些国家的矿渣粉以生产水泥为主,比如日本和巴西;有些国家绝大部分用于混凝土掺合料,比如美国;有些国家和地区则两者兼有,比如中国和欧盟。

  1、制作矿渣水泥

  在比表面积达到450 m2/kg~550 m2/kg,7d活性指数达到100%左右,就可以实现利用少量熟料(25%左右熟料)生产32.5~42.5级矿渣水泥,不但降低了生产水泥的成本,还节省了大量的能源,减少了环境的污染,具有显著的经济效益和较好的社会效益。目前国内大部分公司生产的矿渣硅酸盐水泥掺入量在55%左右。

  矿渣的易磨性较差,矿渣粉磨技术决定了其质量、产量,矿渣微粉在水泥生产中的使用与粉磨技术、矿渣粉的活性高低等有直接的关系,往水泥里掺和矿渣的比例和矿渣粉的活性有关,活性越高,可掺和比例也越高,生产的水泥强度才能达标。

  2、作为混凝土掺和材,替代水泥

  通过严格加工工序后的矿渣微粉由于其28天活性指数可以接近或大于100%,矿渣微粉可以等量或超量替代部分水泥配制混凝土,从而减少混凝土的水泥用量、降低混凝土生产成本、节约资源、减少能耗。在日本甚至已经出现了以矿渣微粉为胶凝材料主体,不使用任何水泥的低碳混凝土。目前我国的技术,可以掺入10-40%的矿渣粉来生产混凝土。

  另外,矿渣粉能有效增强混凝土的强度,配置高强度混凝土。我国“十二五”规划明确指出:大力发展混凝土搅拌站,推广矿渣和粉煤灰的超细粉磨,根据市场需求配制水泥和高性能的混凝土。

  3、其他用途

  矿渣粉还应用与制管厂,被作为水下填充材料。在水泥制管中掺入40%~50%的复合矿渣粉等量取代水泥,具有如下的优点:混凝土管的抗渗性能显著提高,掺入复合矿渣粉的混凝土管,在应用的几十年内,其混凝土强度仍在不断的增长,既保证了混凝土管在使用中的质量,也延长了管的寿命。

  4、出口

  东南亚:在东南亚地区,仅越南和马来西亚有生铁产业,2017年越南年产生铁340万吨,马来西亚年产53万吨,矿渣粉的产量极为有限,需要从中国进口矿渣粉。

  欧洲是传统的高炉矿渣应用国,其本土产量不能完全满足市场需求。缺口量在200-400万吨左右。北美也是有潜力的重要市场。
  三、矿渣微粉行业供给分析

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(责任编辑:魏瑜)

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