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”的我國著名水泥專家趙洪義與《人民日報(bào)》資深高級記者高新慶關(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：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單的物質(zhì)，通過物理作用或化學(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月國際研討會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)和社會的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。水泥產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的環(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: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:合成綠色高性能生態(tài)水泥對水泥工業(yè)發(fā)展有何重大意義？
答:第一、資源意義。據(jù)中國建材工業(yè)協(xié)會資料公布，我國石灰石儲量為450億噸，其中可開采儲量為250億噸，按照目前水泥產(chǎn)量測算，只有不足30年的開采量。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)過程中，接近無煙塵廢氣排放，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)30萬噸計(jì)算，使用于水泥生產(chǎn)中可節(jié)約水泥熟料約900萬噸，可多生產(chǎn)水泥1520萬噸，多利用工業(yè)廢渣1520萬噸，減少粉塵排放11萬噸，減少CO2排放900萬噸， 減少SO2排放1.2萬噸，減少NOX排放1.2萬噸。
第三、經(jīng)濟(jì)與社會意義。目前我國水泥年產(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:合成綠色高性能生態(tài)水泥需要解決哪些重大問題?
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,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，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題，最好是在水泥庫和高細(xì)粉磨的高活性混合材庫下面安裝微機(jī)配料裝置，將微機(jī)計(jì)量過的物料輸送至大型混合攪拌機(jī)攪拌均勻后再進(jìn)入合成水泥庫中。
其三,加強(qiáng)高效無害外加劑的研發(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。高效無害外加劑的研發(fā)應(yīng)圍繞國家水泥新標(biāo)準(zhǔn)的要求，重點(diǎn)是開發(fā)無氯、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，以滿足市場的需求。
最后一點(diǎn),必須加強(qiáng)對合成綠色高性能生態(tài)水泥的應(yīng)用研究?，F(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)熟料通過外加劑來合成目標(biāo)水泥，其重視的是水泥的性能（水泥的適用性），講求的是簡化工藝，使水泥企業(yè)能夠滿足多變的市場需求，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。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)的出臺作好準(zhǔn)備。
教授級高工、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)。（中國水泥網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
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