西安建筑科技大学:变废为宝打造绿色水泥

    长期堆积如山的高炉矿渣曾让不少钢铁企业头痛不已，如今，在西安建大粉体工程研究所高新技术地助推下，这些昔日一文不值、祸害不小的废弃物却奇货可居，成了市场上抢手的香饽饽。

    在江苏沙钢集团、山西长治钢铁集团、山东莱芜钢铁集团等钢铁企业中，由西安建大粉体所设计建成的全世界规模最大、各项技术指标居世界领先水平的数十条矿渣水泥生产线年“吞”高炉矿渣1200万吨，不仅将这些昔日的废品转化成了低成本、高质量的绿色水泥，为企业新增经济效益12亿元，而且还创造了年减排二氧化碳1200万吨、节煤1100万吨、节约石灰石资源1700万吨等喜人的环保效益和社会效益。

    高炉矿渣是炼铁过程中产生的废渣。据有关统计资料显示，2008年我国共产生高炉矿渣近3亿吨，而且随着钢铁的增产，我国高炉矿渣总产出量仍按年10%左右的速度在增加。这些矿渣如果常年露天堆放，不仅要占用大量的土地，而且还会因扬尘和其中的重金属离子随雨水等浸出而对大气、土壤和地下水系造成严重的污染。

    如何有效的处理高炉矿渣一直是个国际难题，但让人欣喜的是，研究发现高炉矿渣的化学成分与水泥熟料相似，这就有可能将其转化成水泥。经过艰苦的研究和实践进一步发现，经过一定的物理化学处理后，用高炉矿渣制成的矿渣超细粉具有极高的活性，可直接作为混凝土的掺和料，不仅能等量取代水泥，而且能显著地改善和提高混凝土的综合性能，提高混凝土的抗腐蚀能力、耐久性和后期强度。尽管如此，但由于矿渣研磨的成本、工艺、设备等原因，国内外对高炉矿渣的资源化利用基本都属于低水平处理，远远达不到全面有效、节能减排的目的。因此，应用高新技术处理高炉矿渣势在必行。

    从上个世纪80年代开始，作为“教育部生态水泥工程研究中心”的西安建大粉体研究所，在徐德龙教授带领下，就高炉矿渣等工业废弃物资源化开发进行了大量的研究和实践，终于取得了突破性的进展和成果。经过多年研究，他们摸清了高炉矿渣中高价值金属相与无机非金属相的分离规律，找到了提高高炉矿渣中无机非金属相活性的规律和途径；成熟地掌握了高炉矿渣超细粉大比例地替代水泥熟料制备高性能混凝土的配比和方法；成功地开发了高炉矿渣超细粉的加工工艺，研究水平居国际领先水平。该成果2003年通过了由国家建材总局主持的技术鉴定，2005年获得国家发明专利，2006年荣获陕西省科学技术奖一等奖。

    新技术带来了大效益，西安建大粉体所高炉矿渣资源化高新技术在推广应用方面也取得了重要进展。2003年在山西长钢，由该校粉体所设计建成的年产150万吨水泥生产线，直到目前仍是全世界单机生产能力最大的矿渣水泥生产线。2004年，为四川威远钢铁公司设计建成的年产100万吨矿渣水泥生产线在国内首次采用了单台矿渣立磨分别粉磨矿渣和熟料，再搅拌混合生产矿渣水泥的新工艺。2007年相继为江苏沙钢建成了4条年产400万吨矿渣超细粉生产线，使得沙钢集团成为全世界年处理矿渣量最大的基地。

    在这些各项技术指标居世界领先水平的矿渣水泥生产现场，处理矿渣的立磨机器“站”在炼铁高炉等“庞然大物”旁，有些相形见绌，但这些小机器却有着大能量，原本污染较重的生产车间出人意料的干净。原来高炉炼铁后产生的大量废矿渣被烘干后，立刻被一条长长的全封闭胶带送进立磨机“大口”中，经过高新技术的处理后，巨型吸尘器将矿渣超细粉直接输入成品库。整个生产过程均在封闭环境中进行，新型计算机系统自动控制着每一个生产细节。

    据统计，近年来，西安建大粉体所先后共为全国数十家钢铁企业建成了各项技术指标居世界领先水平的矿渣水泥生产线，年处理矿渣1200万吨，不仅使这些企业全部的高炉矿渣得以资源化和产品化，为企业年新增经济效益12亿元，而且还创造了巨大的环保效益和社会效益。现在，这种低成本、高质量的绿色水泥成了市场上的抢手货，并被广泛的应用于京沪高铁、杭州湾跨海大桥等一系列国家重点工程当中。

    目前，西安建大粉体所为太原钢铁集团等5家钢铁企业设计的年处理矿渣600余万吨的生产线正在建设之中。

来源：中国经济网