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水泥是最主要的建筑材料，在國民生活和建設(shè)中起著重要的作用。但是傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)方式環(huán)境負荷很高，特別是溫室氣體CO2影響人類的生活環(huán)境，全球大氣中約有55％CO2是由水泥生產(chǎn)排放的1]。此外，傳統(tǒng)水泥工業(yè)對于資源和能源的大量消耗亦不能適合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。可以說,我國水泥工業(yè)是以資源、能源的過度消耗和環(huán)境的嚴重污染為代價的,因此必須堅持走可持續(xù)的并與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的集約化道路,開發(fā)生態(tài)水泥才是水泥工業(yè)健康發(fā)展的正確途徑
生態(tài)水泥的基本特征

　　與傳統(tǒng)水泥相比,生態(tài)水泥可歸納出以下五方面的基本特征:

　　(1) 其生產(chǎn)所用原料盡可能少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物。

　　(2) 生產(chǎn)和使用過程中有利于保護和改造自然環(huán)境、治理污染。

　　(3) 可使廢棄物再生資源化并可回收利用。

　　(4) 產(chǎn)品設(shè)計以改善生活環(huán)境、提高生活質(zhì)量為宗旨,即產(chǎn)品不僅不危及人體健康,而且應(yīng)有益于人體健康,產(chǎn)品具有多功能化,如阻燃、防火、調(diào)溫、調(diào)濕、消聲、防射線等。

　　(5) 具有良好的使用性能,滿足各種建設(shè)的需要,生態(tài)水泥從材料設(shè)計、制備、應(yīng)用,直至廢棄物處理,全過程都與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào),都以促進社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展為目標[2]

　　2.3 生態(tài)水泥的質(zhì)量特性

　　生態(tài)水泥有快硬性和通用性兩種�？煊残陨鷳B(tài)水泥是以富含氧化鋁以及氯化物的焚燒灰為原料燒成的鈣氯鋁酸鹽水泥。主要用于澆注預(yù)制構(gòu)件以及配制水泥砂漿。但是因其含氯量超過1%，則僅限于素混凝土構(gòu)件或耐氯鋼筋混凝土構(gòu)件使用。相反，通用性生態(tài)水泥，控制原料中的氯與堿的比例燒成，在燒成過程中氯被灰固化排出，產(chǎn)品含氯量僅0.1％以下,可廣泛用于一切鋼筋混凝土構(gòu)筑件中，混凝土質(zhì)量穩(wěn)定、耐久[3]。

傳統(tǒng)的水泥工業(yè)向生態(tài)化轉(zhuǎn)型，意味著水泥工業(yè)要努力實現(xiàn)與資源、環(huán)境、經(jīng)濟和社會的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。水泥產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的環(huán)境特征在很大程度上取決于水泥工業(yè)的生態(tài)設(shè)計和技術(shù)改造，要把生態(tài)意識和環(huán)境意識貫穿或滲透到生產(chǎn)工藝方案與水泥產(chǎn)品之中。主要包括：對各工業(yè)部門的廢棄物、城市垃圾、下水道污泥、有毒有害廢物等的再循環(huán)利用，對低質(zhì)、低品位原燃料的利用，減少CO2、NOx、SO2、F 等有害氣體及顆粒物和重金屬排放的技術(shù)，污染物檢測技術(shù)及其裝備，生態(tài)水泥和混凝土品種、性能、生產(chǎn)技術(shù)的研究開發(fā)等。 　　利用幾種成分比較簡單的物質(zhì)，通過物理作用或化學反應(yīng)使其變成一種成分復雜物質(zhì)的生產(chǎn)過程，通稱合成工藝。合成綠色高性能生態(tài)水泥，就是以高性能為核心，以生態(tài)設(shè)計和綠色材料的理念為指導，采用合成工藝生產(chǎn)的水泥。它的特點是：節(jié)約資源、能源，減少環(huán)境污染，更多地利用工業(yè)廢渣，同時用這種水泥配制的混凝土，具有更好的工作性能、力學性能和耐久性。它是水泥工業(yè)今后的發(fā)展方向。 　　為滿足廣大水泥企業(yè)對合成綠色高性能生態(tài)水泥技術(shù)了解的需要，在水泥生產(chǎn)過程中，進一步實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保和清潔生產(chǎn)，本書以筆者近二十年來從事水泥科學研究與技術(shù)開發(fā)工作的經(jīng)驗、體會為基礎(chǔ)，全面、系統(tǒng)地介紹研究、應(yīng)用合成綠色高性能生態(tài)水泥的最新理論和科研成果，以及生產(chǎn)工藝過程及其配套設(shè)備，并列舉大量生產(chǎn)與應(yīng)用實例，以便讀者結(jié)合自身情況和市場環(huán)境，在決策企業(yè)發(fā)展方向、解決實際問題和開發(fā)新產(chǎn)品時借鑒與參考。

作為代用原料的廢棄物由于化學成分不穩(wěn)定，離散性大，所以一定要考慮代用原料預(yù)均化，生料均化，使廢棄物成分波動在允許的范圍內(nèi)，才能得到成分均勻、質(zhì)量穩(wěn)定的入窯生料。這是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在。作為代用燃料的廢棄物也應(yīng)加強燃料的預(yù)均化。
2、廢棄物的投入方式
國外利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理廢棄物有以下5種投入方式：一是從窯尾上升煙道喂入窯內(nèi)；二是將廢料加入窯尾予分解爐；三是直接從回轉(zhuǎn)窯中部加入窯內(nèi)；四是從窯頭罩投入窯內(nèi)；五是通過主燃燒器噴入窯內(nèi)。從窯尾和窯中部喂入的方式相對比較簡單，對廢料處理要求并不高，從窯頭燃燒器噴入窯內(nèi)的方式，對廢料的予處理系統(tǒng)要求較高。
一般來說，液體、氣體廢棄物的處理較固體廢棄物的處理容易的多。美國水泥廠利用可燃性廢棄物作為替代燃料通常采用5種技術(shù)路線：
（1）將混配好的廢油、廢溶劑等液態(tài)廢燃料，用泵從窯頭直接噴入窯內(nèi)燃燒。
（2）將混配好的干粉廢燃料，用壓縮空氣從窯頭直接噴入窯內(nèi)燃燒。
（3）將混配好的漿狀廢燃料（含固體成分約25%）經(jīng)過研磨后，用特殊泵送入系統(tǒng)，從窯頭噴入窯內(nèi)燃燒。
（4）將混配好的污泥狀廢燃料，分裝成小桶（約5加侖），從窯尾投入窯內(nèi)燃燒。
（5）將濕狀廢燃料，經(jīng)過專用烘干工藝和設(shè)備處理，分離出可燃氣體和固體，可燃氣體直接噴入窯內(nèi)，固體燃料用壓縮空氣從窯頭噴入窯內(nèi)燃燒。
3、嚴格監(jiān)測
水泥生產(chǎn)中利用廢棄物替代原料、燃料，用水泥回轉(zhuǎn)窯代替焚燒爐處理危險廢棄物，已取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒溫度高，物料在窯內(nèi)停留時間長，又處于負壓狀態(tài)下運行，工況穩(wěn)定，對各種有毒性、易燃性、腐蝕性等危險廢棄物具有很好的降解作用，不向外排放廢渣，焚燒物中的殘渣和絕大部分重金屬都固定在水泥熟料中，不會產(chǎn)生對環(huán)境的二次污染，不影響水泥質(zhì)量和混泥土質(zhì)量，但是在實施中要建立嚴格的監(jiān)管制度，并長期對應(yīng)用二次燃料工廠的生產(chǎn)過程及水泥應(yīng)用結(jié)果進行跟蹤測試，確保對公眾環(huán)境負責。

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