2013-06-04 11:30:05 来源:水泥人网

利用工业废渣制备高性能水泥技术

1、目的和意义

1.1中国社会经济发展需要巨量的水泥混凝土

中国到2010年将全面实现小康化,国民生产总值要翻两番。这必然会使城市化大发展,必然伴随基础工程和基础设施的大规模快速发展,水泥和混凝土的需求量也必然保持高速发展。混凝土的年消耗量与人口的发展有一定关系。世界人口2000年60亿,预计到2050年增长到105亿,2100年达到111亿。混凝土用量2000年31亿吨,预计到2050年达到180亿吨,2100年恢复到120亿吨。发达国家城市化水平已达80%。2002年中国城镇化水平39.1%,人口5.02亿。预测年增长1%,2020年达到57%,人口8.28亿。城镇建设需要用地是目前全国所有城市建成区的1.07倍。工业、民用建筑、以及交通运输网、水利水电、海洋工程等对水泥混凝土有巨大的市场需求。水泥用量在未来几年中很有可能会超过14亿吨,中国水泥消耗量将超过世界总量的1/2,向2/3逼近。砂石材料年用量将达90亿吨,水用量将达8亿吨以上。

1.2目前中国水泥工业的发展面临的困难

水泥工业是重要的基础原材料工业,水泥生产在消耗大量的资源和能源的同时产生大量CO2。建材工业占全国能耗比重的9%、全国工业耗能的13%。年排放CO2、SO2分别约8亿吨和228万吨,占全国工业总排放量的26.7%和14.3%。粉尘排放占55.6%。

全国水泥用石灰岩基础储量358.54亿吨、查明资源储量643.43亿吨。按现有开采规模最多50~70年,约能生产水泥500-700亿吨。

到2005年底,我国水泥生产能力已达10.65亿吨,2006年我国水泥产量突破12亿吨,超过世界水泥总量的1/2。目前在建和当年建成投产的新型干法水泥生产能力2.28亿吨,2006年开工生产能力1.6亿吨。两三年后新增水泥生产能力3.88亿吨。过大的产能必将给水泥行业的生存发展带来困难。

1.3利用工业废渣发展高性能水泥产业

2005年全国工业固体废弃物产生量114509万吨,综合利用量56061万吨,利用率53%。随着社会经济的发展,将产生越来越多的工业固体废弃物排放堆存,占用土地、污染环境。例如煤年产量达到24亿吨时,粉煤灰和煤矸石达6-8亿吨。钢铁工业的大发展导致冶金废渣成倍增加。

水泥工业是消纳工业废渣的最重要途径。工业废渣在水泥混凝土中应用在国内外均有丰富的科研成果和使用经验。但目前国内固体废弃物在水泥工业主要是作为水泥混合材,平均用量20%左右。另外只能用少量的磨细矿渣粉和高等级粉煤灰作为混凝土掺合料。由于现行技术、标准和应用规程等问题,未能在水泥混凝土和新型建筑材料中高掺量复合利用粉煤灰、煤矸石、钢渣、矿渣、尾矿等工业废渣。目前处于一种市场自发的、很少有行业指导的状况。

相对于有限的石灰石资源、相对于需要大量的煤炭和电力、相对于放出大量的CO2而言,中国的水泥工业发展应该拓宽思路,将水泥生产和混凝土使用有机地联系起来,走一条水泥工业的可持续发展道路。应大力扶持和发展独立的全部或绝大部分复合利用工业固体废弃物如粉煤灰、煤矸石、钢渣、矿渣、尾矿等工业废渣生产水泥。制备的高掺量、高性能水泥、可大幅度降低水泥用量、提高混凝土工作性能和耐久性;还可以加碱生产碱激发胶凝材料制品生产新型墙体材料。如能在一般建筑工程中替代水泥用量的60%以上,对低胶凝性材料,如砂浆、砌筑水泥,治山治水治沙漠等材料,如能替代水泥用量80~90%,这既有利于工业固体废弃物的综合利用,亦可以调节水泥工业的产量、缓解水泥工业对资源、能源的大量消耗和对环境的污染。应用循环经济的规律,将电力、钢铁、水泥等工业用循环经济联系起来。

欢迎扫描二维码关注微信公众号:cementren;本文仅代表作者观点,不代表本站立场;投稿请联系:[email protected],QQ:1229919202