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關(guān)于合成綠色高性能生態(tài)水泥的重要談話

2007-09-27 00:00
  提出和倡導(dǎo)“合成綠色高性能生態(tài)水泥”的我國(guó)著名水泥專家趙洪義與《人民日?qǐng)?bào)》資深高級(jí)記者高新慶關(guān)于“合成綠色高性能水泥”作了一次重要談話,現(xiàn)整理如下:
  問(wèn):何謂合成綠色高性能生態(tài)水泥?
  答:合成工藝是指利用幾種成分比較簡(jiǎn)單的物質(zhì),通過(guò)物理作用或化學(xué)反應(yīng)使其變成一種成分復(fù)雜物質(zhì)的生產(chǎn)過(guò)程。利用合成工藝生產(chǎn)的新物質(zhì)就是合成材料。如合成革、合成塑料、合成水泥等。綠色材料是指在原料采取、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品使用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷最小和有利于人類健康的材料。2006年5月國(guó)際研討會(huì)上提出高性能水泥的定義是:具有一定配比組成的水泥熟料、石膏和礦物外加劑粉磨而獲得的水泥,用這種水泥配制的混凝土具有更好的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能。
  傳統(tǒng)水泥向生態(tài)化轉(zhuǎn)型,意味著水泥工業(yè)要努力實(shí)現(xiàn)與資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。水泥產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境特征在很大程度上決定于水泥工業(yè)的生態(tài)設(shè)計(jì)和技術(shù)改造,要把生態(tài)環(huán)境意識(shí)貫徹或滲透到生產(chǎn)工藝方案與水泥產(chǎn)品之中。主要是包括對(duì)各工業(yè)部門的廢棄物、城市垃圾、下水道污泥、有毒有害物質(zhì)的循環(huán)利用,對(duì)低質(zhì)、低品位原燃料的利用,減少CO2、SO2、NOX、F等有害氣體及顆粒物的排放技術(shù)等?!     『铣删G色高性能生態(tài)水泥,就是以高性能為核心,以生態(tài)設(shè)計(jì)和綠色材料的理念,采用合成工藝生產(chǎn)的水泥。它的特點(diǎn)是,既具有節(jié)約資源、能源,減少環(huán)境污染,更多利用工業(yè)廢渣的特點(diǎn),同時(shí)用這種水泥配制的混凝土具有更好的工作性能、力學(xué)性能和耐久性。它是水泥工業(yè)的發(fā)展方向。
 
  問(wèn):合成綠色高性能生態(tài)水泥與傳統(tǒng)水泥有何區(qū)別?
  答:我認(rèn)為有三點(diǎn)區(qū)別:第一、傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)是“兩磨一燒”。即通過(guò)調(diào)整配料方案,加強(qiáng)煅燒操作,制備符合要求的水泥。
  第二、合成綠色高性能生態(tài)水泥,以合成材料科學(xué)為指導(dǎo),根據(jù)水泥和混凝土性能要求,采用“基本熟料+高細(xì)摻和料+功能外加劑→目標(biāo)水泥”的工藝模式合成高性能水泥。功能外加劑是達(dá)到性能要求的關(guān)鍵。
第三、合成綠色高性能生態(tài)水泥生產(chǎn)更簡(jiǎn)單,比傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)能達(dá)到更節(jié)約資源、能源,減少環(huán)境污染,更多利用工業(yè)廢渣的目的。
 
  問(wèn):合成綠色高性能生態(tài)水泥對(duì)水泥工業(yè)發(fā)展有何重大意義?
  答:第一、資源意義。據(jù)中國(guó)建材工業(yè)協(xié)會(huì)資料公布,我國(guó)石灰石儲(chǔ)量為450億噸,其中可開(kāi)采儲(chǔ)量為250億噸,按照目前水泥產(chǎn)量測(cè)算,只有不足30年的開(kāi)采量。合成綠色高性能生態(tài)水泥比傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)在同等情況下可節(jié)約熟料15個(gè)百分點(diǎn)以上,可多用工業(yè)廢渣15個(gè)百分點(diǎn)以上。這就意味著能更多地節(jié)約不可再生的資源、能源,延長(zhǎng)礦山的服務(wù)年限,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
  第二、環(huán)保意義。高效復(fù)合水泥添加劑產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中,接近無(wú)煙塵廢氣排放,更重要的是,產(chǎn)品按0.5%用于水泥生產(chǎn),同等條件下可使水泥多利用工業(yè)廢渣15個(gè)百分點(diǎn)以上。若以該產(chǎn)品年產(chǎn)30萬(wàn)噸計(jì)算,使用于水泥生產(chǎn)中可節(jié)約水泥熟料約900萬(wàn)噸,可多生產(chǎn)水泥1520萬(wàn)噸,多利用工業(yè)廢渣1520萬(wàn)噸,減少粉塵排放11萬(wàn)噸,減少CO2排放900萬(wàn)噸, 減少SO2排放1.2萬(wàn)噸,減少NOX排放1.2萬(wàn)噸。
  第三、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)意義。目前我國(guó)水泥年產(chǎn)量12.4億噸,若全部采取該技術(shù)產(chǎn)品,噸水泥可降低成本10元左右,即124億元。此外利用該技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)的水泥,除具有一般性能外,還具有安定性好、耐磨、抗干縮、抗?jié)B性、耐酸性、耐堿性、耐腐蝕性、抗凍性等特性,有助于工程施工難題的解決,使工程成本大幅度降低。因此,該技術(shù)的推廣應(yīng)用將取得數(shù)倍于直接經(jīng)濟(jì)效益的間接經(jīng)濟(jì)效益。
  高效復(fù)合水泥添加劑技術(shù),對(duì)于“提升水泥工業(yè)技術(shù)水平,促進(jìn)水泥工業(yè)綠化進(jìn)程,改進(jìn)水泥生產(chǎn)模式,實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)與使用的有機(jī)統(tǒng)一”具有重大意義,利用該技術(shù)將電力、煤炭、冶金等行業(yè)的固體排放物用于水泥生產(chǎn),減少了能源、資源消耗,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。
   
  問(wèn):合成綠色高性能生態(tài)水泥需要解決哪些重大問(wèn)題?   
  答:首先,必須采取分別粉磨方式。由于工業(yè)廢渣與水泥熟料的易磨性指數(shù)不盡相同,兩者共同粉磨時(shí),熟料顆粒首先被磨細(xì),而工業(yè)廢渣(特別是礦渣和粉煤灰)因易磨性差不容易被磨細(xì),其潛在的水硬性不易發(fā)揮出來(lái),因而影響到其在水泥中的摻加量,使工業(yè)廢渣利用受限。研究表明,工業(yè)廢渣經(jīng)高細(xì)粉磨后其活性得到改善,利用范圍擴(kuò)大。但高細(xì)粉磨時(shí),隨著粉磨時(shí)間的延長(zhǎng),物料比表面積增大,其比表面能也增大,因而,微細(xì)顆粒相互聚集、結(jié)團(tuán)的趨勢(shì)也逐漸增強(qiáng)。此時(shí),磨機(jī)產(chǎn)量明顯下降、粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。
  可以使用水泥助磨劑解決這一問(wèn)題。以山東宏藝科技集團(tuán)生產(chǎn)的高效復(fù)合水泥助磨劑為例,其作用原理是通過(guò)助磨功能提高磨機(jī)產(chǎn)量,提高比表面積,從而提高水泥強(qiáng)度。應(yīng)用高效復(fù)合水泥助磨劑能在不增加固定資產(chǎn)投資,不改變生產(chǎn)工藝的情況下,達(dá)到提高水泥產(chǎn)質(zhì)量、降低成本、生產(chǎn)綠色高性能生態(tài)水泥的目的。
  其二,合成工藝必須改進(jìn),保證產(chǎn)品均勻性。合成綠色高性能生態(tài)水泥,保證產(chǎn)品的均勻性是確保水泥正常使用的重要問(wèn)題,最好是在水泥庫(kù)和高細(xì)粉磨的高活性混合材庫(kù)下面安裝微機(jī)配料裝置,將微機(jī)計(jì)量過(guò)的物料輸送至大型混合攪拌機(jī)攪拌均勻后再進(jìn)入合成水泥庫(kù)中。
  其三,加強(qiáng)高效無(wú)害外加劑的研發(fā)。合成綠色高性能生態(tài)水泥,外加劑技術(shù)是合成技術(shù)的關(guān)鍵。高效無(wú)害外加劑的研發(fā)應(yīng)圍繞國(guó)家水泥新標(biāo)準(zhǔn)的要求,重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)無(wú)氯、低堿,具有增強(qiáng)助磨功能的外加劑,還應(yīng)研發(fā)各種合成特種水泥所需外加劑,以滿足市場(chǎng)的需求。
  最后一點(diǎn),必須加強(qiáng)對(duì)合成綠色高性能生態(tài)水泥的應(yīng)用研究。現(xiàn)今水泥標(biāo)準(zhǔn)大都規(guī)定了水泥的化學(xué)成分,而合成綠色高性能生態(tài)水泥是要用標(biāo)準(zhǔn)熟料通過(guò)外加劑來(lái)合成目標(biāo)水泥,其重視的是水泥的性能(水泥的適用性),講求的是簡(jiǎn)化工藝,使水泥企業(yè)能夠滿足多變的市場(chǎng)需求,而不受原料和生產(chǎn)工藝的限制,這必將成為水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。在此期間,我們應(yīng)進(jìn)行合成綠色高性能生態(tài)水泥的應(yīng)用研究,積累數(shù)據(jù),為合成綠色高性能生態(tài)水泥系列標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)作好準(zhǔn)備。
      教授級(jí)高工、研究員趙洪義特別強(qiáng)調(diào):“合成綠色高性能生態(tài)水泥”不是一個(gè)新名詞、新概念問(wèn)題,它的倡導(dǎo)和推進(jìn),必將引發(fā)水泥工業(yè)包括生產(chǎn)模式、工藝路線、科技創(chuàng)新等革命性變革,促進(jìn)水泥工業(yè)走上綠色生態(tài)環(huán)保之路,加速實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)新型工業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。
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