新闻活动当前位置:首页 >> 分会要闻 >> 新闻活动 >> 正文

煅烧黏土–未来水泥碳减排的高潜力途径

来源:徐荣 日期:2024-10-21 访问量:744 次
 水泥行业碳交易即将开始,低碳水泥是降低碳排放量的有效途径。在国际水泥工业节能减排、环境友好发展的科技路线图中,开发和应用高性能的辅助胶凝材料大掺量替代水泥和熟料是被国际上公认为水泥和混凝土行业低碳发展最重要的技术途径之一,据统计预测该技术对水泥工业2050 总碳排放降低的贡献率为37%。

    而黏土的开发利用就是实现该目标的高潜力途径。

煅烧粘土混合材

    与目前常用的粉煤灰、矿渣混合材相比,煅烧黏土被认为是未来最有前景的火山灰质材料。一方面煅烧黏土可以解决部分地区缺乏粉煤灰、矿渣等混合材问题。另一方面,煅烧黏土的化学成分变化较小,以其作为混合材生产的水泥产品的性能更可预测和可控。

    在煅烧黏土混合水泥中,在不影响性能的情况下,煅烧黏土的最大熟料替代比例可达30%。

LC3新型三元系统水泥

    LC3新型三元系统水泥源于瑞士联邦理工学院的研究,是一种由石灰石、煅烧黏土、石膏和熟料组成的水泥。该水泥通过石灰石与煅烧黏土会发生反应生成碳铝酸盐水合物,促进水泥水化,水化产物随着煅烧黏土掺量的增加而增加,因此在较高水泥熟料替代率时,水泥仍具有较高的力学性能。在熟料替代率50%时,仍具有普通硅酸盐水泥的性能。

煅烧黏土的缺点

    煅烧黏土作为原料生产水泥,会导致砂浆混凝土的和易性降低、需水量升高、强度发展滞后问题,但通过高效减水剂等技术措施可以予以解决,经济效益显著。

    煅烧黏土中铁含量较高,会导致产品发红,这可以通过还原气氛煅烧及急冷等措施予以就解决。

LC3

煅烧黏土生产的水泥及其调色后产品

煅烧黏土的生产和减碳潜力分析

    煅烧黏土的主要原料分为天然黏土和二次黏土。天然粘土包括高岭石族黏土、蒙脱石族黏土及伊利石族黏土。二次粘土包括(1)废黏土,在应用前需要进行活化处理,例如采石场制造副产品、造纸工业污泥和大坝沉积物等;(2)黏土废物 ,包括破碎的瓷砖、砖块碎片或陶瓷废物等,它们已经受到不同程度的热处理并具有一定程度的火山灰反应性,但需经过进一步的机械及热处理保证其性能一致性。

    各类黏土的煅烧温度均在850℃以下,超过该温度后基本丧失火山灰活性。黏土活化工艺包括回转窑、流化床和闪烧(悬浮煅烧)工艺。这其中悬浮煅烧工艺是目前最佳技术途径,可降低能耗40%,大量球形颗粒产物也可以减小水泥产品需水量。

    中材国际(南京)在自主开发的新一代悬浮煅烧生产线上600 t/d 黏土尾矿的工业试生产,产品烧成热耗为1 800 kJ/kg,生产的产品完成了 LC3水泥的试制和工业化应用。

    煅烧黏土作为原料生产水泥,减碳潜力巨大,熟料热耗约3200kJ/kg,煅烧黏土热耗仅为熟料的56%左右。单位熟料碳排放量约900公斤/吨,其中石灰石分解约0.5吨,燃料消耗约0.4吨。煅烧黏土基本不涉及碳酸盐分解,因此其生产过程中碳排放约0.2吨/吨产品。

    因此,用煅烧黏土替代30-50%的熟料生产水泥碳减排效果极其显著,而碳减排产生的收益可以反补煅烧黏土的生产成本。未来在没有混合材的地区以及协同处置处置废瓷砖、红砖等建筑垃圾的水泥企业可考虑该技术路线。而粘土类废弃物的处置利用可进一步提升碳减排量及效益。

    由中国硅酸盐学会工程技术分会、建筑材料工业技术情报研究所主办的“2024中国水泥技术年会暨未来水泥与混凝土发展研讨会”即将于12月6-8日在北京工业大学召开。此次会议将围绕低碳水泥发展、各类混合材的利用、固废基辅助胶凝材料的开发等展开研讨。欢迎大家届时参会交流。

图片
第二十四届中国水泥技术年会暨未来水泥与混凝土发展学术研讨会拟定报告预览

2024年12月6-8日 北京工业大学

(1)综合报告

1、高性能水泥及生态建材现状及发展趋势(题目待定)

崔素萍 北京工业大学教授/材料学院副院长

2、德国VDZ水泥大会技术动态综合介绍

崔源声 中国硅酸盐学会工程技术分会秘书长/建筑材料工业技术情报研究所首席专家

3、行业技术进展(题目待定)

蔡玉良 全国工程勘察设计大师/中国硅酸盐学会工程技术分会副会长

4、综合报告 题目待定

张文生 中国建筑材料科学研究总院首席专家

(2)未来水泥与混凝土专题

1、铁铝酸盐水泥及发展前景展望

齐冬有 建筑材料工业技术情报研究所副所长/教授

2、水泥及混凝土材料技术进展 题目待定

李  悦 北京工业大学建工学院教授/党委书记

3、新型功能胶凝材料技术进展 题目待定

刘  晓 北京工业大学材料学院教授

4、固废基胶凝材料研究进展

王栋民 中国矿业大学教授

5、硅铝质磷酸盐水泥的发展及性能优化

林  辉 北京工业大学博士

6、德国VDZ水泥大会低碳水泥与低碳混凝土技术进展介绍

    发言人待定

(3)水泥窑烧成、协同处置与替代原燃料、超低排放专题

1、题目待定 邀请中

彭学平 中国建材装备集团有限公司副总工

2、氢能新能源行业应用技术进展/氮氧化物超低排放技术现状及趋势 题目待定

汪  澜 中国硅酸盐学会工程技术分会副会长/中国建筑材料科学研究总院教授

3、替代原燃料应用技术及案例

陶从喜 华润水泥技术总监

4、协同处置水泥窑系统的能耗标定

周晓东 金隅北京建筑材料科学研究总院专家

5、微晶新材料在水泥窑协同处置防腐蚀、抗结皮领域的应用

吕  暘 晶牛微晶集团有限公司经理/中国硅酸盐学会工程技术分会副理事长单位

6、金隅冀东水泥替代燃料等绿色低碳发展技术介绍(题目待定)

姜雨生 金隅冀东水泥绿色低碳推进部部长

7、水泥行业工业润滑油技术现状及其在节能降耗中应用/余热发电换热器防结皮防腐技术介绍

王运强 中国硅酸盐学会工程技术分会专家

8、纳米隔热材料在水泥生产节能降耗中的应用

刘礼龙 天津南极星隔热材料有限公司总经理/中国硅酸盐学会工程技术分会副理事长单位

9、碳基脱硝炉联合氨基SNCR氮氧化物超低排放技术及应用

过建新 陕西柏能工业技术有限公司经理/中国硅酸盐学会工程技术分会副理事长单位

10、水泥企业能效提升及氮氧化物超低排放一体化技术改造技术及案例分享

李向东 中国硅酸盐学会工程技术分会专家

11、氮氧化物超低排放技术进展及新一代SCR稀土基催化剂介绍

祝社民 南京工业大学教授

12、水泥窑NOx超低排放的工程技术与实践

肖国先 南京巨华工业技术有限公司总经理

13、国内外混合材使用概况及多元复合硅酸盐水泥标准介绍

徐  荣 建筑材料工业技术情报研究所水泥技术中心主任

14、德国VDZ水泥大会烧成领域技术进展介绍

    发言人待定

(4)粉磨专题

1、国内外粉磨技术进展

杜  鑫 天津水泥工业设计研究院有限公司专家

2、实现水泥粉磨最佳电耗的技术途径与措施

3、粉磨系统节能技术改造案例及经济效益分析

4、智能控制系统在水泥粉磨系统的应用及案例分析

5、地聚物水泥等新型低碳胶凝材料的生产及发展前景

6、水泥粉磨过程中颗粒级配控制方法及其分布对水泥性能的影响

7、水泥粉磨系统最佳实用新技术、新产品、新装备

8、德国VDZ水泥大会粉磨技术进展介绍

(5)水泥与混凝土助剂专题

1、水泥与混凝土助剂技术进展 题目待定

王剑锋 北京工业大学教授

2、未来水泥与混凝土展望 题目待定

王子明 北京工业大学教授

(6)六零工厂管理与技术专题

1、六零工厂管理科学与技术进展 题目待定

孙星寿 中国建筑材料联合会总经济师

2、题目待定  邀请中

蒋德洪 新天山水泥总工/中国硅酸盐学会工程技术分会副会长

3、题目待定

陈延信 西安建筑科技大学教授/中国硅酸盐学会工程技术分会副会长

4、水泥行业碳资产管理现状及碳交易分析

吴端静 建筑材料工业技术情报研究所认证评价中心主任

5、德国VDZ水泥大会碳捕集技术进展介绍

    发言人待定

6、德国VDZ水泥大会数字化、数据利用、人工智能应用在水泥企业应用介绍

    发言人待定

    更多报告和议题,正在征集之中…

会议组委会

主    任:

崔源声 崔素萍 李  江 于兴敏

合作商洽:

徐  荣(18610680816)蒋永富(13901154129)

会议报名:

张丽颖(13641192109)

专题召集人:

(1) “未来水泥与混凝土专题”

联系人:徐  荣(18610680816)

(2)“水泥窑烧成、协同处置与替代原燃料、超低排放专题”

联系人:徐  荣(18610680816)蒋永富(13901154129) 蔡成军(13810147101)

(3)“粉磨新技术专题”

联系人:田桂萍(15810712209)

 (4)“水泥与混凝土助剂技术专题”

联系人:吴端静(13701141788)

(5)“六零工厂管理与技术专题”

联系人; 徐  荣(18610680816)蒋永富(13901154129)

电话/传真:010-51164615/65763981

地  址:北京市朝阳区管庄东里1号 建筑材料工业技术情报研究所   

论文投稿邮箱:infocement@126.com

第二十四届中国水泥技术年会邀请函链接

返回列表
扫一扫随时关注我们