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煅燒黏土–未來水泥碳減排的高潛力途徑

來源:徐榮 日期:2024-10-21 訪問量:1025 次
?水泥行業(yè)碳交易即將開始,低碳水泥是降低碳排放量的有效途徑。在國際水泥工業(yè)節(jié)能減排、環(huán)境友好發(fā)展的科技路線圖中,開發(fā)和應(yīng)用高性能的輔助膠凝材料大摻量替代水泥和熟料是被國際上公認(rèn)為水泥和混凝土行業(yè)低碳發(fā)展最重要的技術(shù)途徑之一,據(jù)統(tǒng)計(jì)預(yù)測該技術(shù)對水泥工業(yè)2050 總碳排放降低的貢獻(xiàn)率為37%。

? ? 而黏土的開發(fā)利用就是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的高潛力途徑。

煅燒粘土混合材

? ? 與目前常用的粉煤灰、礦渣混合材相比,煅燒黏土被認(rèn)為是未來最有前景的火山灰質(zhì)材料。一方面煅燒黏土可以解決部分地區(qū)缺乏粉煤灰、礦渣等混合材問題。另一方面,煅燒黏土的化學(xué)成分變化較小,以其作為混合材生產(chǎn)的水泥產(chǎn)品的性能更可預(yù)測和可控。

? ??在煅燒黏土混合水泥中,在不影響性能的情況下,煅燒黏土的最大熟料替代比例可達(dá)30%。

LC3新型三元系統(tǒng)水泥

? ? LC3新型三元系統(tǒng)水泥源于瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的研究,是一種由石灰石、煅燒黏土、石膏和熟料組成的水泥。該水泥通過石灰石與煅燒黏土?xí)l(fā)生反應(yīng)生成碳鋁酸鹽水合物,促進(jìn)水泥水化,水化產(chǎn)物隨著煅燒黏土摻量的增加而增加,因此在較高水泥熟料替代率時(shí),水泥仍具有較高的力學(xué)性能。在熟料替代率50%時(shí),仍具有普通硅酸鹽水泥的性能。

煅燒黏土的缺點(diǎn)

? ? 煅燒黏土作為原料生產(chǎn)水泥,會(huì)導(dǎo)致砂漿混凝土的和易性降低、需水量升高、強(qiáng)度發(fā)展滯后問題,但通過高效減水劑等技術(shù)措施可以予以解決,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

? ? 煅燒黏土中鐵含量較高,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)紅,這可以通過還原氣氛煅燒及急冷等措施予以就解決。

LC3

煅燒黏土生產(chǎn)的水泥及其調(diào)色后產(chǎn)品

煅燒黏土的生產(chǎn)和減碳潛力分析

? ? 煅燒黏土的主要原料分為天然黏土和二次黏土。天然粘土包括高嶺石族黏土、蒙脫石族黏土及伊利石族黏土。二次粘土包括(1)廢黏土,在應(yīng)用前需要進(jìn)行活化處理,例如采石場制造副產(chǎn)品、造紙工業(yè)污泥和大壩沉積物等;(2)黏土廢物 ,包括破碎的瓷磚、磚塊碎片或陶瓷廢物等,它們已經(jīng)受到不同程度的熱處理并具有一定程度的火山灰反應(yīng)性,但需經(jīng)過進(jìn)一步的機(jī)械及熱處理保證其性能一致性。

? ? 各類黏土的煅燒溫度均在850℃以下,超過該溫度后基本喪失火山灰活性。黏土活化工藝包括回轉(zhuǎn)窯、流化床和閃燒(懸浮煅燒)工藝。這其中懸浮煅燒工藝是目前最佳技術(shù)途徑,可降低能耗40%,大量球形顆粒產(chǎn)物也可以減小水泥產(chǎn)品需水量。

? ? 中材國際(南京)在自主開發(fā)的新一代懸浮煅燒生產(chǎn)線上600 t/d 黏土尾礦的工業(yè)試生產(chǎn),產(chǎn)品燒成熱耗為1 800 kJ/kg,生產(chǎn)的產(chǎn)品完成了 LC3水泥的試制和工業(yè)化應(yīng)用。

? ? 煅燒黏土作為原料生產(chǎn)水泥,減碳潛力巨大,熟料熱耗約3200kJ/kg,煅燒黏土熱耗僅為熟料的56%左右。單位熟料碳排放量約900公斤/噸,其中石灰石分解約0.5噸,燃料消耗約0.4噸。煅燒黏土基本不涉及碳酸鹽分解,因此其生產(chǎn)過程中碳排放約0.2噸/噸產(chǎn)品。

? ? 因此,用煅燒黏土替代30-50%的熟料生產(chǎn)水泥碳減排效果極其顯著,而碳減排產(chǎn)生的收益可以反補(bǔ)煅燒黏土的生產(chǎn)成本。未來在沒有混合材的地區(qū)以及協(xié)同處置處置廢瓷磚、紅磚等建筑垃圾的水泥企業(yè)可考慮該技術(shù)路線。而粘土類廢棄物的處置利用可進(jìn)一步提升碳減排量及效益。

? ? 由中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)、建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所主辦的“2024中國水泥技術(shù)年會(huì)暨未來水泥與混凝土發(fā)展研討會(huì)”即將于12月6-8日在北京工業(yè)大學(xué)召開。此次會(huì)議將圍繞低碳水泥發(fā)展、各類混合材的利用、固廢基輔助膠凝材料的開發(fā)等展開研討。歡迎大家屆時(shí)參會(huì)交流。

圖片
第二十四屆中國水泥技術(shù)年會(huì)暨未來水泥與混凝土發(fā)展學(xué)術(shù)研討會(huì)擬定報(bào)告預(yù)覽

2024年12月6-8日?北京工業(yè)大學(xué)

(1)綜合報(bào)告

1、高性能水泥及生態(tài)建材現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(題目待定)

崔素萍?北京工業(yè)大學(xué)教授/材料學(xué)院副院長

2、德國VDZ水泥大會(huì)技術(shù)動(dòng)態(tài)綜合介紹

崔源聲?中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)秘書長/建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所首席專家

3、行業(yè)技術(shù)進(jìn)展(題目待定)

蔡玉良?全國工程勘察設(shè)計(jì)大師/中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)副會(huì)長

4、綜合報(bào)告 題目待定

張文生?中國建筑材料科學(xué)研究總院首席專家

(2)未來水泥與混凝土專題

1、鐵鋁酸鹽水泥及發(fā)展前景展望

齊冬有?建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所副所長/教授

2、水泥及混凝土材料技術(shù)進(jìn)展 題目待定

李 ?悅?北京工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院教授/黨委書記

3、新型功能膠凝材料技術(shù)進(jìn)展 題目待定

劉 ?曉?北京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院教授

4、固廢基膠凝材料研究進(jìn)展

王棟民?中國礦業(yè)大學(xué)教授

5、硅鋁質(zhì)磷酸鹽水泥的發(fā)展及性能優(yōu)化

林 ?輝?北京工業(yè)大學(xué)博士

6、德國VDZ水泥大會(huì)低碳水泥與低碳混凝土技術(shù)進(jìn)展介紹

? ? 發(fā)言人待定

(3)水泥窯燒成、協(xié)同處置與替代原燃料、超低排放專題

1、題目待定 邀請中

彭學(xué)平?中國建材裝備集團(tuán)有限公司副總工

2、氫能新能源行業(yè)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)展/氮氧化物超低排放技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢 題目待定

汪 ?瀾?中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)副會(huì)長/中國建筑材料科學(xué)研究總院教授

3、替代原燃料應(yīng)用技術(shù)及案例

陶從喜?華潤水泥技術(shù)總監(jiān)

4、協(xié)同處置水泥窯系統(tǒng)的能耗標(biāo)定

周曉東?金隅北京建筑材料科學(xué)研究總院專家

5、微晶新材料在水泥窯協(xié)同處置防腐蝕、抗結(jié)皮領(lǐng)域的應(yīng)用

呂 ?暘?晶牛微晶集團(tuán)有限公司經(jīng)理/中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)副理事長單位

6、金隅冀東水泥替代燃料等綠色低碳發(fā)展技術(shù)介紹(題目待定)

姜雨生?金隅冀東水泥綠色低碳推進(jìn)部部長

7、水泥行業(yè)工業(yè)潤滑油技術(shù)現(xiàn)狀及其在節(jié)能降耗中應(yīng)用/余熱發(fā)電換熱器防結(jié)皮防腐技術(shù)介紹

王運(yùn)強(qiáng)?中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)專家

8、納米隔熱材料在水泥生產(chǎn)節(jié)能降耗中的應(yīng)用

劉禮龍?天津南極星隔熱材料有限公司總經(jīng)理/中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)副理事長單位

9、碳基脫硝爐聯(lián)合氨基SNCR氮氧化物超低排放技術(shù)及應(yīng)用

過建新?陜西柏能工業(yè)技術(shù)有限公司經(jīng)理/中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)副理事長單位

10、水泥企業(yè)能效提升及氮氧化物超低排放一體化技術(shù)改造技術(shù)及案例分享

李向東?中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)專家

11、氮氧化物超低排放技術(shù)進(jìn)展及新一代SCR稀土基催化劑介紹

祝社民?南京工業(yè)大學(xué)教授

12、水泥窯NOx超低排放的工程技術(shù)與實(shí)踐

肖國先?南京巨華工業(yè)技術(shù)有限公司總經(jīng)理

13、國內(nèi)外混合材使用概況及多元復(fù)合硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)介紹

徐 ?榮?建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所水泥技術(shù)中心主任

14、德國VDZ水泥大會(huì)燒成領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)展介紹

??? 發(fā)言人待定

(4)粉磨專題

1、國內(nèi)外粉磨技術(shù)進(jìn)展

杜 ?鑫?天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司專家

2、實(shí)現(xiàn)水泥粉磨最佳電耗的技術(shù)途徑與措施

3、粉磨系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造案例及經(jīng)濟(jì)效益分析

4、智能控制系統(tǒng)在水泥粉磨系統(tǒng)的應(yīng)用及案例分析

5、地聚物水泥等新型低碳膠凝材料的生產(chǎn)及發(fā)展前景

6、水泥粉磨過程中顆粒級配控制方法及其分布對水泥性能的影響

7、水泥粉磨系統(tǒng)最佳實(shí)用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備

8、德國VDZ水泥大會(huì)粉磨技術(shù)進(jìn)展介紹

(5)水泥與混凝土助劑專題

1、水泥與混凝土助劑技術(shù)進(jìn)展 題目待定

王劍鋒?北京工業(yè)大學(xué)教授

2、未來水泥與混凝土展望 題目待定

王子明?北京工業(yè)大學(xué)教授

(6)六零工廠管理與技術(shù)專題

1、六零工廠管理科學(xué)與技術(shù)進(jìn)展 題目待定

孫星壽?中國建筑材料聯(lián)合會(huì)總經(jīng)濟(jì)師

2、題目待定? 邀請中

蔣德洪?新天山水泥總工/中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)副會(huì)長

3、題目待定

陳延信?西安建筑科技大學(xué)教授/中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)副會(huì)長

4、水泥行業(yè)碳資產(chǎn)管理現(xiàn)狀及碳交易分析

吳端靜?建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所認(rèn)證評價(jià)中心主任

5、德國VDZ水泥大會(huì)碳捕集技術(shù)進(jìn)展介紹

? ? 發(fā)言人待定

6、德國VDZ水泥大會(huì)數(shù)字化、數(shù)據(jù)利用、人工智能應(yīng)用在水泥企業(yè)應(yīng)用介紹

? ? 發(fā)言人待定

? ??更多報(bào)告和議題,正在征集之中…

會(huì)議組委會(huì)

主??? 任:

崔源聲 崔素萍 李 ?江 于興敏

合作商洽:

徐? 榮(18610680816)蔣永富(13901154129)

會(huì)議報(bào)名:

張麗穎(13641192109)

專題召集人:

(1) “未來水泥與混凝土專題”

聯(lián)系人:徐? 榮(18610680816)

(2)“水泥窯燒成、協(xié)同處置與替代原燃料、超低排放專題”

聯(lián)系人:徐? 榮(18610680816)蔣永富(13901154129) 蔡成軍(13810147101)

(3)“粉磨新技術(shù)專題”

聯(lián)系人:田桂萍(15810712209)

?(4)“水泥與混凝土助劑技術(shù)專題”

聯(lián)系人:吳端靜(13701141788)

(5)“六零工廠管理與技術(shù)專題”

聯(lián)系人; 徐? 榮(18610680816)蔣永富(13901154129)

電話/傳真:010-51164615/65763981

地? 址:北京市朝陽區(qū)管莊東里1號 建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所 ??

論文投稿郵箱:infocement@126.com

第二十四屆中國水泥技術(shù)年會(huì)邀請函鏈接

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