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实施循环经济走新型工业化道路

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  我国政府提出要走新型工业化道路,也就是要走循环经济的道路。传统经济是单向流动的线性经济,经济增长是以大量消耗自然界的资源和能源以及破坏人类生存的环境为代价,是不能持续发展的;而循环经济是建立在物质被循环利用基础上的,循环流动的经济,要求系统内以互联的方式进行物资交换,最大限度地利用进入系统的物质和能量,并尽可能做到不向或少向环境排放废弃物,实现人类经济与自然生态及系统和谐发展。中央经济工作会议指出:“必须坚决扭转高消耗、高污染、低产出的状况,全面转变经济增长方式。要坚持开发与节约并举,把节约放在首位,大力发展循环经济,逐步构建节约型的产业结构和消费结构,走出一条具有中国特色的节约型发展道路。”

  世界水泥技术的发展趋势是以节能化、资源化、环境保护为中心,实现清洁生产和高效集约化生产,在保证高质量水泥的同时加强水泥生态化技术研究与开发,逐步减少天然资源和天然能源的消耗,提高废弃物的再循环利用率,最大程度的减少环境污染和最大限度的接收消纳工业废弃物及城市垃圾,达到与生态环境完全相容、和谐共存。虽然我国是一个水泥资源较丰富的国家,各个地质年代都有石灰岩沉积,但质量好、规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中,并且高品位石灰石也不能全部供生产水泥使用,化工、冶金均需优质石灰石,根据前几年我国石灰石矿勘查的数据,理论上分析悲观的说法只够水泥工业几十年的使用,所以石灰石资源严峻的现实是不容乐观的。

  我国煤炭资源虽然丰富,但分布并不平均,且低挥发份煤和含硫量大的煤较多,能够用于水泥工业的煤质越来越差。水泥工业是能源、资源消耗大的产业,按照8亿吨水泥熟料10亿吨水泥产量考虑,则每年我国水泥工业需要标准煤炭9600万吨(按每吨熟料热耗为120㎏标准煤计),电力约1000亿kWh(按每吨水泥电耗为100Kwh计),石灰石约11吨(按每吨熟料1.4吨石灰石计),所以按照目前的技术水平和水泥需求发展,必然面临资源、能源和环境问题的严峻挑战。因此充分利用工业废渣和金属尾矿,节约资源、能源,实施循环经济是当务之急。

  我国广大立窑企业从20世纪80年代开始就利用工业废渣和金属尾矿作水泥原、燃料,至今应用更为广泛,现举几例:
1、磷渣  是工业生产黄磷时排出的废渣,在我国许多地方都有,尤其在云南省磷渣较多,云南省建材研究设计院用磷渣作原料,生产水泥熟料做了大量试验研究取得很好成绩。磷渣含CaO和SiO2较高,因此可代替部分石灰石和黏土。此外,还含有少量氟、硫、磷,是很好的天然复合矿化剂,所以掺磷渣后能明显提高熟料强度和产量,降低热耗,云南省有些企业在生料中掺入20﹪左右的磷渣(具体掺入多少要根据黏土可塑性及氟含量多少来确定)时,熟料3天和28天耐压强度均提高8Mpa左右,产量提高了20﹪左右,热耗降低
12﹪左右。
2、电石渣  是化工厂电石水解后的产物,电石渣主要成份是Ca(OH)2约占70%左右,因此可代替部分石灰石,Ca(OH)2比石灰石中CaCO3易分解,有的水泥企业将电石渣制成电石渣浆用来成球,使生料球质量提高,因此掺电石渣后水泥熟料强度和产量提高,热耗降低。
3、铜渣和铅渣  主要含有FeO和SiO2,因此用它可全部代替铁粉,同时代替部分黏土,由于铁是以亚铁(FeO)存在,FeO的熔点低于Fe2O3,在煅烧时液相早产生,同样烧成温度使液相量增加,起矿化剂作用。
4、金矿尾砂;是金矿选矿排出的废渣,CaO、SiO2、Fe2O3的含量较高,因此可全部代铁粉,同时代替部分石灰石和粘土,金矿尾砂中还含有少量FeS2和多种微量元素,起矿化剂作用,所以掺金矿尾砂使熟料f-CaO降低,强度和产量提高,热耗降低,有些立窑水泥厂掺20%左右金矿尾砂其熟料耐压强度3天达到34Mpa左右,28天达60以上Mpa(新标准)。
5、钢渣:炼钢产生的废渣,有关资料报道:我国每年排放钢渣量高达2000多万吨,占用大量土地并污染了环境。钢渣铁含量较高,还含有少量硅酸二钙和硅酸三钙,除可全部代铁粉外,还因硅酸二钙、硅酸三钙加水后生成水化物具有胶凝性,使料球强度提高,改善了窑内通风,因此用钢渣代铁粉水泥熟料质量好,产量高,热耗降低,有些立窑水泥厂掺钢渣6%,熟料耐压强度3天提高5Mpa左右,28天提高3Mpa左右,生料配煤量降低1.5%左右;
6、煤矸石  煤矸石灰分的成分与黏土相近,因此可用它代替黏土,煤矸石矿物以高岭石类为主,具有一定的可塑性,用其代替黏土,生料球的力学性基本能满足生产要求。因此,用煤矸石代替黏土不仅能节省农田,同时还能节约大量热能。(除煤矸石本身含有热量外,煤矸石的水分比黏土少,不需要烘干,又节约了烘干的热耗),煤矸石还具有矿化剂的作用,因其含有稀有元素钛、钒、钴、镓等的氧化物,提高了生料的易烧性,因此一些立窑企业应用煤矸石代替黏土生产水泥熟料后,都取得很好的经济及社会效益。

  笔者编著的《现代化立窑》书里废渣利用章节中,立窑水泥企业目前应用成功的工业废渣和金属尾矿已有20多种,实际生产中远远大于此数……这些工业废渣和金属尾矿的利用,使立窑水泥企业取得了可观的经济效益,而更重要的是节约了资源、能源、农田(工业废渣堆放要占用大片农田)保护了社会大环境。所以立窑水泥企业实施循环经济走新型工业化道路大有可为。

(中国水泥网 转载请注明出处)

编辑:zhangm

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