水泥行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)大有可為

1、水泥行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)大有可為利用水泥回轉(zhuǎn)窯特殊的理化性質(zhì)處置城市工業(yè)廢棄物和一些危險(xiǎn)廢棄物，減少或杜絕了亂排亂放造成的環(huán)境污染。同時(shí)利用水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣余熱發(fā)電，利用余熱將城市污水廠產(chǎn)生的污泥干化加以利用，也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一種優(yōu)勢(shì)模式，一、 對(duì)礦山固體廢棄物的綜合利用廢石、尾礦中含有多種金屬化合物和礦物成分，可以通過(guò)水泥生產(chǎn)利用起來(lái)。礦石通過(guò)一級(jí)、二級(jí)破碎后，成為成品的石灰石進(jìn)入水泥均化庫(kù)，作為水泥生產(chǎn)的原材料；尾礦則破碎、篩分后，部分成為碎石可直接進(jìn)入市場(chǎng)，其余經(jīng)過(guò)細(xì)碎機(jī)再次破碎后用于混凝土生產(chǎn)，其中的有害金屬離子也被固封。這樣使尾礦的處理化達(dá)到產(chǎn)業(yè)化，大大節(jié)約了因治理尾礦投入的物

2、力、財(cái)力，也是礦山固體廢棄物處理的良好措施。粉煤灰“雙摻”工藝使用粉煤灰“雙摻”新工藝，實(shí)現(xiàn)原材料替代。該技術(shù)的主要原理是利用粉煤灰中所含硅鋁質(zhì)成分來(lái)取代傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)中的粘土配料，利用粉煤灰在高溫熔融，并經(jīng)驟冷所產(chǎn)生的玻璃相，具有較高的化學(xué)內(nèi)能特點(diǎn)，取代礦渣用作水泥的活性混合材。石灰石等經(jīng)原料破碎后，同粉煤灰配料粉磨再經(jīng)均化煅燒后，加粉煤灰取代礦渣做混合材進(jìn)行粉磨。粉煤灰與粘土相比，具有硅低鋁高的特點(diǎn)，工藝上選用高飽合、高鋁氧率、低硅酸率配料，而不加任何硅質(zhì)正材料，可燒制出58Mpa的硅酸鹽泥，摻加混合材后生產(chǎn)P.O42.5型粉煤灰水泥，具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。這樣節(jié)約了粉煤灰堆場(chǎng)占地，保護(hù)了生態(tài)環(huán)

3、境，消除了粉煤灰的二次污染，解決了資源不足的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益三統(tǒng)一。 利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒城市工業(yè)廢棄物廢棄物能否在水泥生產(chǎn)過(guò)程中加以利用，也是一些應(yīng)該遵循的基本準(zhǔn)則。就水泥廠來(lái)說(shuō)，本身應(yīng)該是與環(huán)境兼容的，利用廢棄物后不會(huì)增加或產(chǎn)生新的污染，不影響正常生產(chǎn)過(guò)程，不損害產(chǎn)品技術(shù)和生態(tài)性能，不影響工作環(huán)境衛(wèi)生，不損害工人健康，經(jīng)濟(jì)上有利可圖。從目前的技術(shù)水平和要求來(lái)看，若水泥廠的污染物排放符合當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)環(huán)保法規(guī)的規(guī)定限量，則水泥廠對(duì)環(huán)境的污染很小，可視為環(huán)境兼容。對(duì)廢棄物的品種、質(zhì)量及對(duì)水泥廠的具體條件，也有一些基本要求。首先應(yīng)確定某種廢棄物能否在水泥廠處置，其次要區(qū)分開(kāi)始利用廢棄

4、物還是通過(guò)焚燒銷(xiāo)毀廢棄物。利用又分熱能利用和有用物質(zhì)利用，或者熱能及有用物質(zhì)同時(shí)利用。有用物質(zhì)利用既作為二次原料使用，比較簡(jiǎn)單。熱能利用既作為替代燃料，利用面廣，社會(huì)效益大，也很復(fù)雜。這是近20年來(lái)國(guó)際上極受關(guān)注的課題，也是今后水泥工業(yè)的發(fā)展方向之一。1.水泥窯的特殊理化性質(zhì)處理溫度高；從分解爐到窯頭，物料的溫度由900加熱到1450，氣體溫度可高達(dá)1700-1800。在此溫度下，工業(yè)廢渣廢料的有害組分均會(huì)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，被測(cè)底分解，實(shí)現(xiàn)處理有毒有害物質(zhì)的無(wú)毒化。物料和氣體的停留時(shí)間長(zhǎng)；物料在窯中900-1450的溫度時(shí)間內(nèi)，停留時(shí)間超過(guò)20分鐘，使工業(yè)廢渣和廢料中的有害組分有充分的反應(yīng)時(shí)

5、間，氣體從窯頭至窯尾預(yù)燃室停留時(shí)間在8秒以上。堿性的環(huán)境氣氛；生產(chǎn)水泥的原料成分在窯內(nèi)呈堿性氣氛，可以有效中和酸性物質(zhì)并抑制其排放。廢棄物中的SO2、CI-、CO等化學(xué)成分跟水泥原料中的堿性成分化合生成鹽類(lèi)固定在水泥熟料中。窯內(nèi)的氣氛可控：預(yù)分解窯可以有效控制煅燒時(shí)的氧化或還原氣氛。部分金屬化合物如鉻的毒性，與其化合價(jià)有關(guān)。只要有效控制其氧化或還原氣氛條件，這部分金屬化合物就可能在煅燒過(guò)程中，氧化或還原成無(wú)毒的化合物?？尚纬煞€(wěn)定的化合物，固熔重金屬；實(shí)驗(yàn)研究表明，相當(dāng)量的重金屬會(huì)被固熔于熟料礦物中，而且在水泥水化過(guò)程中形成不溶、穩(wěn)定的化合物，這樣就減少了重金屬對(duì)環(huán)境的污染。水泥原料中有一定數(shù)量

6、的鉀、鈉等堿金屬化合物，在煅燒系統(tǒng)里，部分將于氯形成較為穩(wěn)定的化合物，從而減弱了相關(guān)元素從新合成二噁英的趨勢(shì)。2、水泥回轉(zhuǎn)窯較處置各類(lèi)廢棄物的優(yōu)勢(shì)城市工業(yè)污泥焚燒利用：污泥無(wú)害化處理可以理解為減量、去除、分解或者固定污泥中的有害物質(zhì)及消毒滅菌，以減輕處理后的污泥在污泥最終處理過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的危害。工業(yè)污泥中由于含有大量的重金屬元素，因此堆肥、填埋等措施處理并沒(méi)有做到無(wú)害化，容易造成二次污染。利用水泥回轉(zhuǎn)窯將污泥焚燒，重金屬如銅、鉻、鉛等元素幾乎全部固封在水泥晶格中，且制成的混凝土通過(guò)浸出實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)地下水和飲用水不造成危害，是完全可行的處置方式。這種處置方式的優(yōu)勢(shì)在于可以將各種污泥混合，也可

7、利用該工藝處理和污泥物理性質(zhì)相近的廢棄物。固態(tài)、半固態(tài)廢棄物處置：城市工業(yè)由于綜合性較強(qiáng)，產(chǎn)生的工業(yè)固態(tài)、半固態(tài)的廢棄物最大種類(lèi)多，分揀工作有一定的難度。結(jié)合德國(guó)、比利時(shí)等發(fā)達(dá)國(guó)家在處置這類(lèi)廢棄物方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，將這些廢棄物綜合在一起通過(guò)攪拌混合設(shè)備制成熱值均勻穩(wěn)定的泥漿用于水泥生產(chǎn)和廢棄物的處置。液態(tài)廢棄物的處置：許多可燃性液體工業(yè)廢棄物，也包括一些如殺蟲(chóng)劑、含PCB（多氯聯(lián)苯）的危險(xiǎn)液體廢棄物都可以在水泥回轉(zhuǎn)窯上利用。液體廢棄物也須經(jīng)過(guò)一定的預(yù)處理，以保護(hù)泵和控制閥。各種液體廢棄物要在貯罐內(nèi)充分混合，按水泥廠要求制備成質(zhì)量均勻的代替燃料。不可燃液也具有一定的熱值，將其經(jīng)過(guò)預(yù)處理，利用水泥窯

8、直接焚燒，大大節(jié)約了不可燃液的處置成本。廢酸也是常見(jiàn)的工業(yè)危險(xiǎn)廢棄物，由于其具有腐蝕特性，因此設(shè)備防腐要求較高，并且要根據(jù)水泥窯的實(shí)際情況控制焚燒過(guò)程中的燃燒量。液體廢棄物通過(guò)毛細(xì)滴管取樣作連續(xù)的質(zhì)量檢驗(yàn)，以便于更好地控制窯內(nèi)的氣氛和溫度。替代燃料的應(yīng)用：使用替代燃料的主要前提是保證水泥窯工況的穩(wěn)定，替代燃料必須由主燃燒器噴嘴中心噴出，并能在主燃料燃燒火焰前點(diǎn)燃。目前國(guó)內(nèi)使用可燃性廢棄物作替代燃料，經(jīng)過(guò)分選、混合、制備，達(dá)到水泥廠要求的一定熱值后方可作為替代燃料使用。由于技術(shù)等原因，替代燃料的全面發(fā)展還需要一定的時(shí)間。低溫余熱發(fā)電與污泥干化1、利用廢氣中的余熱發(fā)電純低溫型余熱發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，

9、投資較少，發(fā)電量較少，但由于其不增加能耗，經(jīng)濟(jì)效益可觀。通過(guò)對(duì)水泥熟料生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯的窯頭、窯尾分別設(shè)置余熱鍋爐，利用廢氣的熱量加熱余熱鍋爐內(nèi)的水，產(chǎn)生飽和蒸汽，然后經(jīng)各自過(guò)熱器加熱后進(jìn)入過(guò)熱蒸汽母管送入汽輪機(jī)發(fā)電。余熱鍋爐運(yùn)行時(shí)無(wú)需添加燃料，也無(wú)燃燒廢氣產(chǎn)生。原有水泥生產(chǎn)線排入大氣的中低品位廢熱資源被充分用來(lái)加熱余熱鍋爐，不但降低了進(jìn)入水泥生產(chǎn)線窯頭、窯尾現(xiàn)有收塵設(shè)備的煙氣溫度和含塵濃度，確?，F(xiàn)有收塵設(shè)備的收塵效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，還可以回收高溫?zé)煔獾臒崃俊?、利用廢氣余熱進(jìn)行污泥干化干化是污泥深度脫水的一種形式，其所應(yīng)有的污泥脫水能量主要是熱能。由于污泥干化能耗相當(dāng)高，因此利用水泥生產(chǎn)中廢氣的余

10、熱來(lái)進(jìn)行干化是最好的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，不僅節(jié)約大量燃料，也是資源配置更加優(yōu)化，利用水泥窯尾氣中的低溫余熱對(duì)城市污水處理廠生活污泥中80的含水量進(jìn)行烘干，而不采用任何一種燃料，并將烘干后的污泥加工成可以利用的水泥原材料或替代燃料。干化的污泥作為燃料，開(kāi)放潛力很大，通過(guò)焚燒，既可以達(dá)到最大程度的減容，又可以利用熱交換裝置回收熱量，產(chǎn)生的蒸汽用來(lái)供熱采暖或驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電；作為水泥廠生產(chǎn)的原材料又可降低水泥生產(chǎn)的成本污泥焚燒的有點(diǎn)是可以迅速和最大限度地實(shí)現(xiàn)減量化。它既為解決污泥的出路創(chuàng)造了條件，有充分利用了污泥中的能源，且不必考慮病原菌的滅活處理。污泥焚燒的熱能可回收利用，有毒污染物被氧化，灰燼中的重金屬活性大大降低。這樣將水泥生產(chǎn)產(chǎn)生的廢氣和廢熱很好地利用起來(lái)，將污泥脫水干化，很好地解決了污泥減容和重金屬污染的難題，也沒(méi)有增加額外的燃料費(fèi)用，而且干化污泥焚燒產(chǎn)生的大量熱量再次被利用起來(lái)進(jìn)行發(fā)電或干化污泥，形成真正的廢氣（廢熱）-污泥干化-干化污泥焚燒-廢氣（廢熱）的循環(huán)。利用水泥窯焚燒處置生活垃圾焚燒飛灰目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的垃圾減量化技術(shù)就是焚燒。但垃圾焚燒飛灰中由于含有較高濃度的二二噁英和重金屬，屬于危險(xiǎn)固體廢棄物，直接填埋會(huì)污染地下水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京市目前年產(chǎn)垃圾焚燒飛灰6萬(wàn)噸左右，并且逐年增加，建造專(zhuān)用的填埋場(chǎng)造價(jià)高，而