水泥行业：工业固废替代原料助力可持续发展

水泥制造业是我国国民经济发展的重要基础原材料，但同时也是碳排放主要来源之一。水泥工业的减碳难度大，如何实现熟料煅烧过程的节能降耗和脱碳减排是水泥行业实现低碳生产的关键命题。

水泥行业有哪些污染？

水泥行业碳排放主要来源于熟料生产，其主要原料是石灰石、砂岩、铝铁质原料。这些原料在高温分解炉中高温分解会产生大量CO2，这些CO2占据水泥生产碳排放的大部分。

什么是原料替代？

原料替代技术是指采用电石渣、粉煤灰、钢渣、硅钙渣等替代石灰石作为水泥生产用原料，从而降低原料煅烧过程中的CO2排放。

原料替代方式是最有效的低碳生产方式，石灰石在分解炉中会产生大量CO2，利用富钙废弃物替代石灰石等高载碳原料，可以显著减少CO2排放；燃料替代的方式一举多得，不仅可以减低碳排放，还可以协同处置废弃物和垃圾。

原料替代工艺有哪些？

电石渣替代：电石在制取乙炔的过程当中会产生大量电石渣废料，电石渣主要由70%的Ca(OH)2组成，相比于石灰石更易分解。

钢渣替代：钢渣主要由Ca、Mg、Fe、Si、Al等元素的氧化物组成，包含水泥生产的大多数原料成分。如果替代生料当中的石灰质原料，在熟料的生产过程中可有效减少石灰石分解引起的CO2排放。

石英污泥替代：石英污泥是再石英砂厂采掘的石英矿经破碎、水洗、筛选、烘干、提炼硅后剩下的废污泥。

造纸污泥替代：现造纸污泥中含有钙、硅、铝、铁、镁等元素，而且其中 Al2O3含量较高，可以代替水泥生产当中的铝质校正原料。

国内原料替代技术的发展前景如何？

通过大力开展工业固废替代水泥原材料的研究和规模化应用，可显著降低对天然矿产资源和能源消耗，是我国水泥行业实现绿色、可持续发展的重要途径之一。然而，水泥行业的主要原料石灰石因耗量巨大且替代资源极度有限，需要更高效的原料替代以及更适合的科技配合，因此国内原料替代领域仍有很大的发展空间。

中国科协科普部

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