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本网就“凝石”采访中国水泥协会曾学敏常务副会长

更新日期: 2005年08月23日 【字体:

数字水泥网问:“凝石”最近一段时间以来,被主流媒体炒得很热,您认为“凝石”是什么材料?

曾:“凝石”是由清华大学孙恒虎教授为首的一些地矿专业的人员提出来的,并组织“兰资科技有限公司”以商业方式运作推动的。在2003年11月由21位从事地矿和地球物理专业的院士以建议方式推荐“凝石”。他们认为,凝石是水泥工业带有革命性的新技术。之后,在主流媒体“掺合”进来后,热闹非凡。并大有责难水泥界为了保住自己的饭碗,正在展开殊死抗争的味道。
     
所谓“凝石”其实是世界各国都在研究的并统称为“地质聚合物的胶凝材料”。完全没有必要在“成岩理论”、“自然界启示”等说法上兜圈子,更无须对“硅铝体系”作标新立异的阐述,也不需把一些简单的技术措施随意戴上高科技的“桂冠”。其实,只要直截了当把由“凝石”形成的各种材料性能的物质,作一系列量化的检定,据此,“凝石”能作什么用途不就是“秃子顶上的虱子”明摆着的吗。

问:据说“凝石”是新发明创造,是这么回事吗?

曾:“凝石”不是新发明创造。地质聚合物是胶凝材料,世界上都在研究。美国早在上一世纪二、三十年代就开展了研究,英、法、前苏联也都研究过。凝石就是向矿渣或某些废渣中加激发剂,孙教授称之为“成岩剂”。激发剂的主要成分是钠系碱和盐。凝石是属于碱激发矿渣胶凝物质。中国建材科学研究院在上一世纪五、六十年代也系统地研究过,在适当的选材与工艺条件下会有相当高的强度,也可用作某些特殊工程。在“九五”“重点工程混凝土安全性能研究”重点科技攻关项目中,曾把碱-矿渣材料作为耐蚀混凝土的选材研究内容。

问:媒体报道凝石有望替代水泥,是这样吗?

曾:准确说应该是凝石有望替代水泥作为通用性结构工程材料。上面已说到,在适当的选材与工艺条件下会有相当高的强度,也可用作某些特殊工程。由于各地钢铁企业、火电厂所用的原燃材料的不同,产生的废渣成分也有差异,针对不同的废渣研发不同的激发剂也无可非议。作为一种具有一定特性的胶凝材料可以在用于抢修、修补、堵漏、止渗、特定防腐、加工一些非承重制品等方面可作深入研发,况且世界上地质聚合物研究也越来越发展。但凝石可以替代水泥作为通用性结构工程材料吗?可以说,还没有一种非金属材料可以替代水泥作为通用性结构工程材料,凝石也不例外。

问:如何看待报道的有100多家中小水泥企业签署合作意向书,并将停止生产水泥,转产凝石?

曾:一部分生产工艺相对落后的中小水泥企业在当前水泥市场疲软形势下,考虑生存问题是十分正常的企业行为。不过,企业掉头也是件很郑重的大事。绝不可以跟风,也要认真做好可行性研究。匆忙上马,到头来留下一堆废铁的例子还少吗!

问:“凝石”有“吃”废渣的特点,因此有其生命力?

曾:在环境保护和生态环境越来越被重视,废渣应该是看作是一种放错了地方的资源。这个问题我需多说一点。

      水泥工业可以利用各种工业废渣废料作为混合材,例如高炉矿渣、粉煤灰、火山灰、废矿石、烧页岩等掺入水泥熟料中,混合粉磨成相应品种的水泥。这种利废方式简便易行,既利废又直接增产水泥。以生产混合硅酸盐水泥计,一吨水泥可以消纳300千克以上工业废渣。我国一年生产近5亿吨矿渣、粉煤灰以及混合水泥,如果普遍采用废渣可以处理近1.5亿吨工业废渣和粉煤灰。

      其次是利用各种废物作为水泥原料,例如赤泥、电石渣、冶炼尾矿、铸造砂等,经过必要的处置,避免或减少废物中某些有害成分对水泥生产工艺过程和水泥性能的不良影响,充分利用其中的硅、铝、铁、钙等有用成分,替代部分天然原料,调配成合格的水泥生料。这样既可利废消纳一些废物,又可相应地节约一部分石灰石、砂页岩、黏土等天然水泥原料资源。这些经煅烧过的废渣,可以降低熟料烧成热耗,等于节煤。

      我更要特别提出的是,工业废弃物用作水泥窑煅烧燃料已成为当今世界水泥工业发展的趋势。欧洲的瑞士、法国、奥地利等国利用工业废弃物煅烧水泥熟料所获取的平均热量已超过水泥窑所需总热量的30%,并有进一步增长的趋势。在利用工业废弃物用作燃料方面,走在世界前列的德国煅烧所用一次燃料替代量在2002年超过33%,并计划每年增加5%,个别水泥公司已接近80%。在2001年用工业废弃物作二次燃料的总量已达到了127万吨,平均吨水泥利用43千克。

      同时,水泥回转窑煅烧熟料过程的特点,一是焚烧温度高(窑内物料温度约1450℃,气体温度接近2000℃)、二是物料在窑内停留时间长、三是窑内高温气体湍流强烈,可使废弃物完全燃烧,使有机物破坏得十分彻底。水泥窑全系统在负压下运行,因此有毒有害气体不会溢出,不会产生环保方面问题。此外熟料煅烧是在碱性条件下进行的,有毒、有害废弃物中的氯、硫、氟等在窑内被碱性物质完全中和吸收,变成无毒的化合物。焚烧废物的残渣最终又进入水泥熟料,对水泥质量一般而言并无不良影响,做到了废弃物处理彻底干净,不会产生以焚烧方式处理废弃物过程中造成二次污染问题。此外,水泥窑还可以将废料中的大部分重金属元素固化在熟料中,避免了重金属的再次扩散。

      利用废弃物替代部分原燃料煅烧水泥熟料,既处置了废料,又节约了能源,还减少了CO2 等有害气体的排放量,对资源的充分利用和环境保护都十分有利。自90年代以来,水泥生产过程的上述特定功能得到人们的重视,工业发达国家通过技术进步,大力开发废弃物作为水泥燃料。此类废弃物有废轮胎、木柴、废塑料、城市可燃生活垃圾(经压制处理成块状)等。一些可以磨制成粉状或液体的工业废弃燃料,如石油焦、废机油、废溶剂等,均能喷入窑内煅烧。

      工业废弃物作为水泥生产的燃料,从社会层面上既消减了公害,又减少了因存放废弃物而造成对土地资源的消耗。还可减少城市为处理工业废弃物而兴建工业废弃物焚烧炉的投资,以及减少焚烧炉所生产的残渣处理的二次污染。

      随着我国国民经济的快速发展,城镇化进程回加快,废轮胎、废塑料、废溶剂、废机油等工业废弃物以及城市垃圾势必大量增加。通过水泥窑消纳上述废料是最佳方式。

      北京金隅集团北京水泥有限责任公司,在全国率先实施利用水泥回转窑焚烧处置工业危险废弃物。今年四月份建成了国内第一条利用水泥窑处置工业废弃物熟料生产线,为实践循环经济,解决企业发展和生态环境保护及社会经济发展之间的矛盾开辟了新的途径。该生产线年可处置废弃物约为10万吨。

      发展循环经济,任何企业都有责任和义务。水泥工业可利用各种工业废渣废料,可利用各种废物作为水泥原料,可利用工业废弃物和城市垃圾作为水泥生产的燃料。可以说任何循环经济链上的企业在可持续发展中均有生命力。

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