周沛：水泥立窯企業(yè)應(yīng)發(fā)展為生態(tài)水泥企業(yè)

  我國立窯水泥的發(fā)展經(jīng)歷了三個高峰期，前兩個高峰期是20世紀(jì)50年代和60年代，在兩次農(nóng)田水利建設(shè)高潮的帶動下，第三個高潮期出現(xiàn)在改革開放后。立窯水泥為我國國民經(jīng)濟(jì)做出了重大的歷史貢獻(xiàn)，為我國登上世界水泥總產(chǎn)量第一生產(chǎn)大國起了決定的作用。當(dāng)今要大量消納工業(yè)廢渣，金屬尾礦等，保護(hù)好環(huán)境繼續(xù)作更大貢獻(xiàn)。

  一、當(dāng)今水泥立窯生產(chǎn)水平：

  （一）當(dāng)今現(xiàn)代水泥立窯熟料質(zhì)量與先進(jìn)旋窯熟料質(zhì)量相媲美

  1．立窯水泥在支撐國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的同時，其生產(chǎn)水平也得到迅速提高，早在20世紀(jì)80年代初，原建材部曾組織成立了小水泥（立窯水泥）使用效果調(diào)查和研究的專題項目組，從性能上對立窯水泥質(zhì)量進(jìn)行研究和評價。研究結(jié)論是：立窯水泥按實物質(zhì)量分好、中、差三個水平，質(zhì)量好的與大中型水泥質(zhì)量相當(dāng)，可廣泛用于各種建筑工程。

  2．1997年~2000年中國建材研究院承擔(dān)了立窯與旋窯熟料、水泥、混凝土性能等的研究任務(wù)，在近四年的研究任務(wù)中，對一百多個樣品進(jìn)行了三次取樣和一次綜合調(diào)研。三次取樣試驗研究的結(jié)論基本一致：

  ⑴ 全國先進(jìn)的立窯企業(yè)生產(chǎn)的熟料、水泥與全國先進(jìn)旋窯企業(yè)生產(chǎn)的熟料、水泥其物理性能一樣，同屬一個檔次的優(yōu)質(zhì)品。

  ⑵ 100多個樣品總體比較：立窯水泥企業(yè)由于水泥磨偏小且短，因而水泥中活性大的微粉含量少，顆粒級配不合理，加上有的企業(yè)受高鐵配方影響，成份中三氧化二鐵含量偏高，使立窯水泥凝結(jié)時間長，硬化速度慢，早強偏低（這些差別與窯型無關(guān)），其他性能基本相同。

  3．當(dāng)今現(xiàn)代立窯熟料抗壓強度3天≥36mp，28天≥58mp；初凝1小時左右，終凝3小時左右與先進(jìn)旋窯熟料物理性能基本一樣，乃至還好些。

  （二）現(xiàn)代立窯主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)。

  1．現(xiàn)代立窯的熟料熱耗和日產(chǎn)5000噸新型干法旋窯相當(dāng)

現(xiàn)代立窯熟料熱耗≤110kg標(biāo)煤/t_熟料，少數(shù)≤100kg標(biāo)煤/t_熟料

  2．水泥綜合電耗

  現(xiàn)代立窯≤62 kwh/t_水泥 少數(shù)≤60 kwh/t_水泥

  新型干法≤95 kwh/t_水泥 現(xiàn)代立窯比新型干法電耗小33 kwh/t_水泥

  二、水泥產(chǎn)能先進(jìn)與落后的標(biāo)準(zhǔn)

  水泥產(chǎn)能先進(jìn)與落后的標(biāo)準(zhǔn)是：產(chǎn)品質(zhì)量；能耗；環(huán)保和安全生產(chǎn)。這是唯一正確的標(biāo)準(zhǔn)，是符合我國大政策的標(biāo)準(zhǔn)，也是公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。筆者曾向國家有關(guān)部委的負(fù)責(zé)同志談了這個觀點，這些領(lǐng)導(dǎo)都表示同意筆者的觀點，有的領(lǐng)導(dǎo)干部說他們的觀點和筆者觀點一樣。

  水泥產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、能耗低、環(huán)保達(dá)標(biāo)、安全生產(chǎn)便是先進(jìn)的產(chǎn)能，否則不是先進(jìn)的產(chǎn)能。用此標(biāo)準(zhǔn)衡量現(xiàn)代化水泥立窯，符合這一先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，因此是先進(jìn)的產(chǎn)能。

水泥產(chǎn)能先進(jìn)和落后用窯型來界定不科學(xué)，不符合生產(chǎn)實際，上面已說明現(xiàn)代水泥立窯是先進(jìn)的產(chǎn)能，一般水泥立窯只要稍加技術(shù)改造也會達(dá)到現(xiàn)代水泥立窯的生產(chǎn)水平。新型干法窯必須大型化，否則其能耗高，不符合國家節(jié)能降耗的大政策。

  三、現(xiàn)代化立窯水泥企業(yè)與先進(jìn)旋窯企業(yè)應(yīng)長期共存

  （一）現(xiàn)代立窯水泥企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、能耗低、環(huán)保達(dá)標(biāo)，有的是花園式企業(yè)。

  （二）符合我國國情

  1．我國供水泥生產(chǎn)主要原料石灰石礦，雖然全國各地都有，但大型礦不多，多數(shù)為中小型礦產(chǎn)，符合立窯水泥企業(yè)生產(chǎn)。

  2．黨中央胡主席特別重視民生問題，前幾年胡主席就強調(diào)說：“必須注重發(fā)展就業(yè)容量大、勞動密集型企業(yè)……”溫總理強調(diào)：“千方百計增加就業(yè)是政府重要職責(zé)，注重發(fā)展勞動密集企業(yè)，中小企業(yè)……”世界經(jīng)濟(jì)危機以來，中央更重視發(fā)展中小型企業(yè)，工信部原李毅中部長有關(guān)講話中說：我國在世界經(jīng)濟(jì)危機中能平穩(wěn)發(fā)展，99%依靠中小企業(yè)，85%的人就業(yè)在中小企業(yè)。我國立窯企業(yè)使幾百萬乃至上千萬的職工就業(yè)。

  3．我國幅員遼闊，各地的經(jīng)濟(jì)和交通發(fā)展不平衡，各地水泥需用量也不平衡，生產(chǎn)需要的礦產(chǎn)資源和能源資源情況差別很大，因此在經(jīng)濟(jì)和交通發(fā)達(dá)、水泥需求量大、原、燃材料供應(yīng)充足的地區(qū)應(yīng)有大型水泥企業(yè)，否則應(yīng)是中小水泥企業(yè)。目前我國水泥產(chǎn)量嚴(yán)重過剩，無論是什么窯都不能再新建（前幾年筆者就講不能再新建水泥企業(yè)了）

  4．我國的工業(yè)廢渣和水泥生產(chǎn)能用的礦產(chǎn)及金屬尾礦到處都有，筆者編著《現(xiàn)代化立窯》一書中列舉了近30種工業(yè)廢渣和金屬尾礦，講解較詳細(xì)。廣大立窯企業(yè)都利用了周邊的工業(yè)廢渣和金屬尾礦，并取得了顯著的效果，為節(jié)能降耗保護(hù)好環(huán)境做出了重大貢獻(xiàn)。

  四、水泥工業(yè)可利用的部分資源

  （一）非金屬礦及廢渣

  1．泥灰?guī)r：由碳酸鈣和粘土物質(zhì)同時沉積形成的均勻混合物，其成分中，CaO 45%～52%，SiO₂ 5%～10%，各化學(xué)成分的比例接近水泥熟料中各成分比例，是很理想的水泥原料，全國十多個省市均有資源，其中湖北、北京、河南、江蘇、湖北、儲量均在一千萬噸以上。

  2．電石用灰?guī)r，用灰?guī)r制電石后的電石渣，主要成分是Ca(OH)₂,用電石渣作水泥原料，不僅能代石灰石，而且能大幅度降低熱耗。電石用灰?guī)r在全國24個省市均有，其中內(nèi)蒙、陜西、河北、安徽、云南等省儲有二萬萬噸以上，青海省有十多萬萬噸儲量。

  3．硅灰石：其理論化學(xué)成分為：CaO 48.3%，SiO₂ 51.7%，用它代部分石灰石和粘土作水泥原料。我國硅灰石儲量占世界硅灰石總量的40%，分布于全國17個省市，其中吉林、遼寧、云南、青海、江西、河南儲量均在一千萬噸以上。

  4．頁巖：是粘土受地殼壓力膠結(jié)而成的粘土巖，因此其化學(xué)成分基本上與粘土一樣。全國22個省市均有儲量，其中安徽、廣西、遼寧、廣東、云南、北京等省市有四千萬立方米以上的儲量。

  5．葉臘石：其化學(xué)成分，Al₂O₃ 32%左右，SiO₂ 48%左右，用它代粘土作水泥原料，能生成含Al₂O₃的早強快硬物質(zhì)，使水泥熟料產(chǎn)、質(zhì)量大幅度提高，能耗明顯降低，全國11個省市均有儲量，其中浙江、福建、江西等省的儲量均在一千萬噸以上。

  6．高嶺土：以高齡石為主的粘土，其化學(xué)成分中Al₂O₃ 38%左右，SiO₂ 50%左右，是品位很好的粘土，由于其Al₂O₃含量高，用它作水泥原料，能生成含Al₂O₃的早強快硬物質(zhì)，使水泥熟料產(chǎn)、質(zhì)量提高，能耗降低。全國23個省市均有，其中廣東、廣西、陜西、福建等省市儲量均在三萬萬噸以上。

  7．重晶石：主要化學(xué)成分BaSO₄，可代石膏作礦化劑，其礦化效果比石膏好。我國重晶石資源豐富，居世界前列，全國24個省市均有，湖南、廣西、甘肅、陜西等省市儲量均在三千萬噸以上，貴州有一萬萬噸以上儲量。

  8．磷渣：生產(chǎn)黃磷排除的廢渣。其主要成分：CaO 42%～52%，SiO₂ 36%～43%，還有少量有用氧化物：CeF₂ SO₃ P₂O₅等，用它作原料不僅能代替石灰石和粘土，還能顯著提高熟料產(chǎn)、質(zhì)量，降低能耗。我國磷礦總量居世界前列，主要集中在云南、貴州、四川、湖南、湖北五省儲量占全國儲量85%以上，尤其是西南地區(qū)最多，中南地區(qū)次多。

  （二）金屬尾礦

  1．金礦尾砂：是金礦選礦后排除的廢渣，其化學(xué)成分CaO 23%～26%， SiO₂ 33%～37%，SO₃ 1.5%～2.2%，還有CuO等微量成分，因此用它作水泥原料，既可代部分石灰石和粘土，又起礦化作用，使水泥熟料產(chǎn)、質(zhì)量提高，能耗降低。全國六大地區(qū)，三十個省市都有金礦，其中山東、江西、甘肅、內(nèi)蒙、黑龍江等省的金礦儲量均三百金噸以上。

  2．銅尾礦：銅礦選礦排出的廢渣，其化學(xué)成分中CaO 26%左右，SiO₂ 50%左右，同時有較多的微量元素，用它作水泥原料，既能代部分石灰石和粘土，還能起礦化作用，使水泥熟料產(chǎn)、質(zhì)量提高，能耗降低。我國銅礦29個省市均有儲量，其中，西藏、云南、江西儲量在一千萬噸以上，內(nèi)蒙、山西、新疆也較多。

  3．銅鋅尾礦：其化學(xué)成分中CaO 24%左右， SiO₂ 34%左右，還有較多微量元素起礦化作用，因此用它作水泥原料，既能代部分粘土和石灰石，還使熟料產(chǎn)、質(zhì)量提高，能耗降低。我國廣東省等地區(qū)銅鋅尾礦資源豐富。

  4．銅鉛鋅尾礦：其化學(xué)成分中CaO 20%左右，SiO₂ 46%左右，還含有較多很有用的微量元素，如Cu、S、P等，因此用它作水泥原料，使水泥熟料強度達(dá)到625號，熱耗也大幅度降低，此尾礦在浙江等地有儲量。

  （三）能源礦產(chǎn)：已查明有10種，其中，水泥用煤炭礦產(chǎn)，全國六大地區(qū)三十個省市均有，內(nèi)蒙、山西、新疆、陜西等省，煤炭儲量都在一千億噸以上。在煤炭礦產(chǎn)中一般含煤矸石20%左右，煤矸石的化學(xué)成分與粘土一致，用煤矸石代粘土，不僅節(jié)約農(nóng)田，還代部分煤節(jié)約了緊缺和價高的煤炭，因煤矸石的發(fā)熱量一般在1000大卡左右，為國家節(jié)約了農(nóng)田，為企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本。

  五、水泥立窯應(yīng)向生態(tài)水泥方向發(fā)展

  早在上世紀(jì)90年代黨中央就提出要充分利用工業(yè)廢渣、金屬尾礦做原燃料，節(jié)約資源、能源，實施循環(huán)經(jīng)濟(jì)走新型工業(yè)化道路，為貫徹中央有關(guān)政策，筆者編著了《現(xiàn)代化立窯》一書，全書70萬字，圖和表各200多，全國發(fā)行近萬冊。用此書在全國各地給水泥企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)技術(shù)管理干部講“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)節(jié)能降耗實施循環(huán)經(jīng)濟(jì)走新型化道路新技術(shù)講座”，聽課人數(shù)累計6000多人次。深受歡迎，并應(yīng)邀到企業(yè)現(xiàn)場指導(dǎo)，累計100多家，凡指導(dǎo)過的企業(yè)產(chǎn)、質(zhì)量大幅度提高，能耗大幅度降低。書中詳細(xì)介紹了近30種工業(yè)廢渣、金屬尾礦的化學(xué)成分、物理性能、應(yīng)用后的效果及應(yīng)用中注意事項等，我國廣大水泥立窯企業(yè)積極響應(yīng)黨中央號召，充分應(yīng)用工業(yè)廢渣、金屬尾礦做原、燃料，節(jié)約了大量的資源和能源，有的立窯企業(yè)將附近的工業(yè)廢渣都消納光了，還田給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少了污染，保護(hù)了環(huán)境，同時提高了產(chǎn)、質(zhì)量，降低了能耗和生產(chǎn)成本，效果非常顯著。

  胡主席在和兩會代表共商國事時作了重要講話：“要大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，堅持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點，加強生態(tài)文明理念宣傳、法制建設(shè)和科技研發(fā)，不斷提高生態(tài)文明水平。”

  十二五規(guī)劃綱要強調(diào)：大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加強共伴生礦及尾礦綜合利用，提高資源綜合利用水平?！I(yè)固體廢物綜合利用率達(dá)到72%。

  為響應(yīng)黨和國家的號召，實踐這項重大的戰(zhàn)略任務(wù)，我國廣大立窯企業(yè)在原消納工業(yè)廢渣和金屬尾礦等資源的基礎(chǔ)上再進(jìn)一步提高，更多消納這些工業(yè)廢渣、金屬尾礦等，節(jié)約有限的資源、能源，保護(hù)好綠色環(huán)境，造福于人民，造福于子孫后代。

  凡符合國務(wù)院文件國發(fā)[2010]7號文件，直徑3米以上的機立窯，同時也符合工業(yè)和信息化部發(fā)布水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件的水泥立窯企業(yè)，能消納非金屬礦產(chǎn)（除去水泥生產(chǎn)的一般原料：石灰石和農(nóng)田的粘土），工業(yè)廢渣，金屬尾礦，能源礦產(chǎn)渣如煤矸石等，做水泥原、燃料，混合材等。其摻入總量占水泥產(chǎn)量的50%左右的水泥立窯企業(yè)稱 “生態(tài)水泥企業(yè)”。這一大舉措既響應(yīng)了國家“建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的發(fā)展道路”，又執(zhí)行了中央一貫重視的民生問題，使符合要求的水泥立窯企業(yè)不被淘汰，使幾百萬乃至上千萬職工能就業(yè)，繼續(xù)為社會主義建設(shè)作貢獻(xiàn)，相信廣大立窯企業(yè)的職工會更熱愛我們的黨，更熱愛我們偉大的社會主義祖國。社會和諧，我國的社會主義文明建設(shè)會邁向新的水平。

  建議國家有關(guān)部門對水泥立窯企業(yè)消納工業(yè)廢渣、金屬尾礦等，應(yīng)恢復(fù)以前和旋窯同樣享受免減稅政策。

北京工業(yè)大學(xué) 著名水泥專家  周沛 教授

2011年3月20日