工業固廢替代原料與水泥行業可持續發展

（一）碳排放

作為(wei) 碳排放大戶，水泥行業(ye) 麵臨(lin) 的減排挑戰正成為(wei) 積極推進行業(ye) 轉型升級、實現綠色環保發展的契機。世界水泥可持續發展促進會(hui) 預計，到2050年，水泥行業(ye) 需要實現0.79GtCO減排目標。其中，提高能效占比10％、使用替代燃料占比24％、降低熟料用量占比10％、碳捕獲占比56％。對比分析國際發展需求，國內(nei) 對水泥行業(ye) 碳排放控製會(hui) 越來越緊迫，標準也必然會(hui) 越來越高。

針對我國水泥行業(ye) 技術發展現狀，實現上述國際減排目標仍然需要在各個(ge) 領域進一步開展廣泛而深入的技術研究，並借鑒一些發達國家成功的減排技術與(yu) 經驗，盡量少走彎路。

（二）資源消耗

在考慮碳排放的同時，水泥行業(ye) 也是資源消耗大戶。以國內(nei) 2019年熟料總產(chan) 量15.2億(yi) 噸計算，消耗礦產(chan) 資源高達24億(yi) 噸左右（按照完全使用自然礦產(chan) 資源生產(chan) 熟料進行核算）。周邊有限的礦產(chan) 資源已經使部分水泥企業(ye) 出現或者即將麵臨(lin) “無米下鍋”的窘境。如果原材料需要通過長距離運輸，其帶來的成本上升將成為(wei) 企業(ye) 難以承受的負擔。

二、工業(ye) 固廢作為(wei) 替代原料

（一）潛在資源

鋼鐵、火力發電、乙炔、氨堿等生產(chan) 企業(ye) 每年排放大量的鋼渣、礦渣、粉煤灰、矽鈣渣、電石渣、堿渣等固體(ti) 廢棄物，資源化利用這些大宗固體(ti) 廢棄物，實現變廢為(wei) 寶，值得不斷深入研究。

我國每年產(chan) 生40億(yi) 噸左右此類工業(ye) 固體(ti) 廢棄物，如果將其作為(wei) 水泥企業(ye) 的替代原料，以年利用率20％計算，能夠節省約8億(yi) 噸的天然礦產(chan) 資源，具有極大的社會(hui) 價(jia) 值與(yu) 經濟價(jia) 值。

水泥行業(ye) 的主要原料為(wei) 石灰石，約占80％～85％左右，每生產(chan) 1噸水泥熟料需要消耗約1.3噸～1.4噸的石灰石。很多鋼渣類的固體(ti) 廢棄物，其有效化學成分與(yu) 水泥熟料的化學成分比較接近，具有作為(wei) 水泥替代原料的可行性。

（二）降低碳排放

礦（鋼）渣固廢作為(wei) 水泥替代原料不會(hui) 分解產(chan) 生CO，因此，可以降低碳排放。

針對不同替代原料，依據溫室氣體(ti) 排放核算國家標準GB／T32150－2015《工業(ye) 企業(ye) 溫室氣體(ti) 排放核算和報告通則》和GB／T32151.8－2015《溫室氣體(ti) 排放核算與(yu) 報告要求第8部分：水泥生產(chan) 企業(ye) 》，通過理論計算，確定使用不同替代原料、不同替代比例時的碳減排量。

按照常規的原材料配料方案（石灰石83％、黏土12％、矽質校正料與(yu) 鐵質校正料總計5％為(wei) 計算標準）計算，單位熟料CO排放量約為(wei) 520kg／t.cl。

國內(nei) 在電石渣作為(wei) 水泥替代原料替代石灰石比例達到60％～100％，如果以60％的替代率進行核算，單位熟料CO排放量約為(wei) 300kg／t.cl，比常規生產(chan) 單位熟料碳排放量降低約220kg／t.cl；以矽鈣渣替代30％左右石灰石質原料，單位熟料CO排放量約為(wei) 425kg／t.cl，比常規生產(chan) 單位熟料碳排放量降低約95kg／t.cl；以鋼渣替代15％左右石灰石質原料，單位熟料CO排放量約為(wei) 475kg／t.cl，比常規生產(chan) 時碳排放量降低約45kg／t.cl。

2018年國內(nei) 熟料產(chan) 量14億(yi) 噸，2019年達到15.2億(yi) 噸，按照常規生產(chan) 方案核算，每年碳排放量將達到驚人的7億(yi) 噸～8億(yi) 噸。如果能夠采取替代原料等措施，將有助於(yu) 實現30％左右碳減排目標。因此，使用工業(ye) 固廢作為(wei) 水泥替代原料，在降低碳排放方麵極具研究與(yu) 應用價(jia) 值。

（三）降低係統能耗

使用礦（鋼）渣類固廢作為(wei) 替代原材料，不僅(jin) 降低CO排放量，而且會(hui) 降低係統煙氣總量，從(cong) 而使預熱器內(nei) 通風量降低、各個(ge) 控製點的風速下降，預熱器係統壓損減少，高溫風機和尾排風機的電耗降低，實現係統增產(chan) 。

此外，因礦（鋼）渣類固廢中存在矽酸二鈣和矽酸三鈣礦物，在水泥熟料煆燒過程中起到晶種作用，可以改善生料的易燒性、降低煆燒溫度。