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1、国外生态水泥工业的现状与发展本文由newbit123贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 国 外 建 材 !#$%&()*+,-. 李湘洲 李 凡 摘 长春建筑材料工业学校 长春市工业设计院 !#$ !#$! 要! 在解释生态水泥定义的基础上! 对其原料 特性 生产工艺作了论述! 并对国外生态 水泥的发展方向和具有共性的问题进行了四点说明 ! 并对生产中的节能 减少污染物排放以及 采用固体废物作添加料等问题作了介绍# 关键词! 生态水泥$ 水泥工业$ 生态环境$ 废弃物 ! 概述 生态水泥是以城市垃圾焚烧或污泥及石灰石为 拆除旧建筑中的钢筋
2、混凝土# 在专门的建筑垃圾场 进行处理# 先将旧混凝土进行粗碎# 将其中钢筋剔 出# 再对混凝土进行细碎 # 制 成 不 同 粒 径 的 颗 粒 # 再作为骨料重新用于混凝土制品的生产# 形成一个 生态循环过程$ 虽然整个过程目前还不是十分完 善# 投入的成本也比较高# 但已经向可持续发展道 路迈出一大步# 基本符合或接近绿色产业要求和规 范$ 由此看来# 水泥% 混凝土可以成为绿色建材$ 发达国家利用废弃物生产生态环保水泥已有成 熟的经验# 日本 %# 多家水泥企业 # 其 中 &# 以 上 工厂均处理各种废弃物# 日本麻省水泥公司用下水 道污泥及城市其它废弃物生产出高强度水泥 在欧 洲水泥
3、生产者联合会所属的水泥厂中每年焚烧处理 主要原料#通过烧成粉磨而获得的水硬性胶凝材料$ 垃圾焚烧灰在利用之前须经过金属回收系统回收并 分离其中的铜%铅%锌等金属成 分 #而 污 泥 利 用 之 前 通常须作脱氯处理$ 实践 证 明 #采 用 城 市 垃 圾 焚 烧 灰或污泥作原料生产生态 水 泥 #可 以 彻 底 解 决 城 市 垃圾的污染问题#是保护生态环境#实现零污染最为 有效的途径#对促进社会可持续发展具有重要意义$ 生态水泥在生产过程中# 能源和物质投入% 废 物和污染排放都减少到最低限度# 制造过程中的副 产物能重新利用# 产品不污染环境# 并可回收利 用# 符合这样原则的水泥才是生
4、态水泥$ 在国外# 生态水泥主要是指高贝利特水泥% 工 业废渣高掺量水泥# 用工业废弃物生产水泥等$ 高 贝利特水泥是很好的节能和节约资源型高性能生态 建材$ 普通硅酸盐水泥烧成 温 度 ! %&#! 以 上 # 要 求高品位的石灰石原料# 且排放与水泥熟料相同重 量 的 ($ 和 许 多 )(* 有 害 气 体 $ 若 采 用 高 新 制 备 技 术 和 我 国 发 明 的 第 三 系 列 !硫 铝 酸 盐 % 铁 铝 酸 盐 水泥技术# 研究% 开发节能环保型高性能贝利 特水泥 ! $+ 为 熟 料 的 主 要 矿 物 # 含 量 ,-#. # 其 烧 成 温 度 为 ! $# ! $&#
5、! # 预 计 每 年 节 省 近 千 万吨标准煤#由于熟料中 /( 的含量降低 !#. #($ 的总排放量减少 $&. 以上#并且可利用低 品 位 矿 石 和工业废渣为原料# 每年可利用工业废渣 ! 亿 0 左 右$ 这种水泥具有良好的强度% 高耐久性和抗化学 侵蚀# 使用范围广# 经济和社会效益显著$ 水泥% 混凝土能否成为可持续发展的绿色建 材& 西方发达国家采取 的 措 施 给 了 我 们 一 个 启 发 $ 首先在水泥的生产中# 采用现代新型干法生产技术 和装备# 在相当大的程度 上 实 现 低 能 耗 % 小 污 染 !# 万 0 有害废物$ 美国的大部分水泥厂都利用废料锻烧水泥#
6、 技 术成熟% 应用普遍$ 美国对有害危险废弃物的处理 经历了三个阶段( 早期主要是采用深埋的办法处 理# 但后来发现 # 深埋 会 污 染 地 下 水 $ 第 二 阶 段 # 主要是采用建焚化炉将其焚烧的办法处理# 但测试 的结果发明# 由于焚化炉燃烧温度低 !一般为 1&#! $# ! # 物 料 停 留 时 间 短 !一 般 为 $2 # 有 毒危险废弃物很难完全分解# 会有少量有毒物质排 入大气# 炉渣还要深埋或处理# 由此可能产生对环 境的二次污染$ 第三阶段# 通过试验和测试# 发现 水泥回转窑在处理有毒危险废弃物方面比焚煤炉更 有优越性# 主要是利用可燃性有毒废弃物 !包括固 态
7、% 液态% 气态 代替部分或大部分燃煤和燃油煅 烧水泥# 既处理了废料# 又节约了能源# 不仅受到 水泥厂的欢迎# 也得到工厂附近居民的理解$ 国外发展生态水泥工业的方向 欧美等大国各水泥装备公司的重点研究开发方 向# 可以代表当今世界生态水泥工业的最新发展动 ! # ! 国 外 建 材 向! 其主要特点有以下四个方面 #! $ 提高水泥工业与生态环境的相容性 水泥厂要与其周围的环境完全相容! 和谐共 存! 减少水泥厂各种污染物的排放! 实现零污染% 法国& 瑞士等国对水泥厂长期全面的监测表 明! 按照各国的排放标准! 水泥厂可以与其周围环 境完全相容! 其周围地区的各项生态环境指标与没 有水
8、泥厂地区并无不同! 实现了零污染 $ 降低热耗和电耗 采用新工艺和新装备! 提高粉磨系统的粉磨效 率和烧成系统的热效率! 并用余热回收技术发电 或供暖& 制冷$ 争取窑尾和冷却机废气余热的发 电量基本与水泥的综合耗电量持平! 实现水泥厂对 电能的零消耗 # $ 扩大利废功能 水泥厂不但要实现废料废渣 窑灰$ 的零排 放! 而且还要广泛地循环再利用各种低品位原燃 料! 处理其他工业的废料! 以及将可燃废料和城市 垃圾等用作二次原材料或燃料! 以减轻全社会的环 境负荷! 争取早日实现水泥厂对天然矿物燃料的零 消耗! 即熟料的煅烧完全可用可燃废料取代天然矿 物燃料 $ $ 按需要生产水泥 为了满足用
9、户对水泥性能的不同需求! 水泥厂 不仅提供符合国家标准的各种水泥! 而且还可以按 用户的需求提供各种功能 的 混 合 水 泥 ! 预 混 水 泥 ! (量体裁衣) 生产该用户 最 适 用 的 水 泥 ! 充 分 发 挥 水泥的各种特性! 物尽其用! 延长其生命周期% 这是一个崭新的理念! 是顺应生态高性能混凝 土的发展而出现的水泥厂 按 需 批 量 生 产 的 新 模 式 % 它将涉及水泥库的结构型 式 & 混 合 材 超 细 磨 系 统 & 计量预混装备& 商品混凝土以及水泥质量控制体系 的变革与创新% 所消耗的热量! 降价 %& 的排放量% !$ 生态水泥生产技术 生态水泥在生产和使用过程
10、中! 除应尽量在原 料使用上减少对环境的影响外! 在水泥生产过程中 也尽量减少能源消耗! 降低水泥的烧成温度等% 比 较成功的实例是日本秩文*小野田水泥公司! 采用 城市生活垃圾的焚烧灰和下水道污泥的脱水干粉作 为主要原料生产水泥的新技术% 这项新技术的特点 是! 将城市垃圾焚烧灰中含 (!)( 的氯化物不加 处理就直接利用! 通过不同的烧制方法就可以生产 出与通常水泥不同的生态水泥% 该技术是由日本政府新能源及产业技术综合开 发机构和太平洋水泥公司联合发明的! 其生产工艺 与普通水泥的烧制过程没有多大差异% 用城市垃圾 焚化后的灰烬& 下水道污泥与天然石灰石混合! 在 旋窑中烧制! 再将烧成
11、的固体与石膏一同粉碎% 所 不同的是! 这种水泥的烧制 温 度 为 ! #* ! 略 低 于普通水泥的 ! * % 由于垃圾灰烬中含有 +! !*( 的 氯 元 素 ! 烧 制 出 的 水 泥 加 水 后 凝 固 速 度 较 快% 如添加缓凝剂! 就能和普通水泥一样使用% 太 平洋水泥公司计划依靠这项技术建设一座年产量为 ! 万 , 的 生 态 水 泥 厂 ! 为 资 源 的 循 环 利 用 和 环 境 保护开创新路% !%! 降低能耗的新工艺 在烧成工艺方面! 最近日本水泥协会和煤炭综 合利用中心共同开展沸腾煅烧水泥熟料新技术的研 究! 并取得成功% 这种新技术将以前的回转窑和熟 料冷却机改
12、成沸腾炉! 没有运动部件! 目前在日产 * , 的 实 验 厂 运 行 % 据 介 绍 ! 采 用 这 种 新 技 术 后 可 节 能 !*(!( ! 降 低 -&. 约 + 的 排 放 量 ! 取 得了明显的节能和环境保护效果% !& 废弃物再生利用技术 利用水泥生产工艺的特点!消化大量废弃物!起 到节能能源&节省资源&减少 %& 排放量的作用% 比 较成功的技术有利用废轮胎或城市垃圾作燃料烧制 水泥!用废弃混凝土作原料烧制水泥熟料等% ! 生产工艺与特点 目前国外生态水泥工艺措施主要有节省能源 燃 料 和 电 力 $ ! 减 少 %& 的 排 放 量 ! 以 及 利 用 水 泥生产的特点掺
13、加大量固体废弃物作为原料等% & 结语 在西方发达国家! (绿 色 建 材 ) 正 向 纵 深 发 !# 低环境负荷水泥添加料 用矿渣& 火山灰等作原料烧制水泥熟料! 或者 以粉煤灰& 石灰石微粉& 矿渣作混合料磨制混合水 泥并扩大用量! 这样可减少普通硅酸盐水泥的用 量! 减少石灰石等天然资源的用量! 节省烧制水泥 展! 大幅降低能耗& 降低成本& 提高质量! 完善 (绿色建材) 指标! 使产品系列化& 配套化% 水泥工业以其独特的设备和工艺! 似乎与循环 利用的生态工业有着天然亲和的关系% 比如! 余热 ! ! # 国 外 建 材 绿色建材在国外的发展动向 何京 摘 *辽宁沈阳 &%&+
14、要! 介绍了绿色建材的特点$ 阐述了德国% 北欧% 美国% 加拿大等国制定绿色建材标准$ 发展绿色建材产业的情况& 关键词! 绿色建材 环境标准 发展动向 绿色建材与传统建材相比 具有以下 + 个基本 特征( * + 生产所用原料尽可能少用天然资源 大量 使用尾矿! 废液等废弃物$ *% + 采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产 技术$ * + 在产品 配 制 或 生 产 过 程 中 不 使 用 甲 醛 ! 卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物 产品中不得含有 汞及其化合物 不得用铅! 镉! 铬及其化合物的颜 料和添加剂$ *, + 产品的设计是以改善生产环境! 提高生活 质量为宗旨 即产品不仅不损害
15、人体健康 而应有 益于人体健康 具有多功能化 如抗菌! 灭菌! 防 霉! 除臭! 隔热! 阻燃! 防火! 调温! 调湿! 消 磁! 防射线! 抗静电等$ *+ + 产品可循环或回收利用 无污染环境的废 弃物$ 早在 %& 世纪 -& 年代末 欧洲一些发达国家的 科学家就已着手研究建筑材料释放的气体对室内空 气的影响及对人体健康的 危 害 程 度 丹 麦 ! 挪 威 ! 瑞典等国家的科学家通过 对 室 内 环 境 质 量 的 测 试 发现居住室内的人们出现刺激! 乏力! 头痛! 记忆 力减退等症状 与建筑物中的有机挥发物有关$ 这 些症状被称之为 &有病 建 筑 综 合 症 $ 科 学 家 们 从 室内空气 中 检 出 的 +& 多 种 有 机 物 其 中 %& 余 种 为致癌物或致突变物$ 这一发现引起了人们的高度 重视$ 德国是世界上最早推行环境制
