我国水泥生产工艺状况的调研报告_水泥市场调研报告

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我国水泥生产工艺状况的调研报告

班 级：姓 名：学 号：完成时间：成 绩：

11级粉体一班

1103011002

2013年12月20日

我国水泥生产工艺状况的调研报告

姓名:111 班级：11级粉体一班

学号：1103011002 摘要：随着现代化建设，我国对水泥的需求量日益增加，即使不断更新生产技术，但是依旧存在许多问题，这些都迫切的需要去解决。关键词：水泥 窑外分解窑干法 环境污染 健康发展 一．我国的水泥行业的生产工艺概况

水泥：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。按组成分类：

常用水泥／硅酸盐水泥（以硅酸盐水泥熟料为主要组分）

如：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等 特种水泥（以非硅酸盐类水泥熟料为主要组分）如：高铝水泥、硫铝酸盐水泥等 组分材料：

(1)硅酸盐水泥熟料：适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物

(2)石膏：天然石膏或工业副产石膏（工业生产中以硫酸钙为主要成分的副产品），掺量2～５％

(3)活性混合材：具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等

(4)非活性混合材：活性指标不符合标准要求的潜在水硬性或火山灰性混合材料以及砂岩和石灰石

(5)窑灰：从水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘

(6)助磨剂：在水泥粉磨时起助磨作用而不损害水泥性能的一种外加剂，加入量

（１）石灰石质原料（主要成份为碳酸钙，提供氧化钙），如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等

（２）粘土质原料（提供氧化硅和氧化铝及部分氧化铁），如黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等

（３）少量校正原料（铁质校正原料和硅质校正原料，提供氧化铁和氧化硅），铁质校正原料如低品位铁矿石、炼铁厂尾矿以及硫酸厂工业废渣硫酸渣（硫铁矿渣）等；硅质校正原料如砂岩、河砂、粉砂岩等。生产工艺：“两磨一烧”

生料制备：石灰质原料，粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细，并配合为成分合适，质量均匀的生料。

熟料煅烧：生料在水泥窑内煅烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。

水泥粉磨：熟料加适量石膏，有时还加适量混合材料或外加剂共同磨细为水泥。

用窑外分解窑干法生产的工艺流程 水泥窑系统中发生的物理化学反应过程(1)干燥与脱水

～100℃，脱去物料中的自由水和粘土矿物的层间水 ～400～600 ℃，脱去粘土矿物的配位水(2)碳酸盐分解

碳酸钙与碳酸镁在煅烧过程中分解放出二氧化碳 ～590℃，MgCO3≒MgO+CO2-1047~1214J/g ～890℃，CaCO3≒CaO+CO2-1645J/g(3)固相反应

~800℃，CaO·Al2O3（CA）、CaO·Fe2O3（CF）与2CaO·SiO2（C2S）开始形成。800~900℃，开始形成12CaO·7Al2O3（C12A7）。

900~1100℃，2CaO·Al2O3SiO2（C2AS）形成后又分解。开始形成3CaO·Al2O3（C3A）和4CaO·Al2O3·Fe2O3（C4AF）。所有碳酸钙均分解，游离氧化钙达最高值。

1100~1200℃，大量形成C3A和C4AF，C2S含量达最大值(4)液相和熟料的烧结

到达最低共熔温度（1250℃）后，开始出现液相。硅酸二钙与游离氧化钙都逐步溶解于液相中，反应生成硅酸盐水泥的主要矿物硅酸三钙 ３CaO·SiO2（C３S）。在高温液相作用下，水泥熟料逐渐烧结。C2S+CaO → C3S 常用水泥品种

二．存在的问题

（一）水泥用石灰岩资源丰富但不均衡

我国水泥用石灰岩矿产资源产地分布面广、储量大，资源量相对集中。据统计，截至2009年末，我国探明储量的石灰岩矿产地2257处，探明资源储量达977.97亿吨，大中型石灰岩矿山占总矿山数的49.68%，其中探明资源储量亿吨以上的大型矿山占12.46%。我国水泥用石灰岩资源量极其丰富，整体上可满足水泥生产企业的需求，并为未来水泥行业的发展奠定了基础。但局部地区呈现水泥消费市场和水泥生产地不匹配的现象，如长三角、珠三角地区，水泥用石灰岩矿规模较小，难以满足规模企业30年生产需求，只能建设水泥粉磨站依靠输入水泥熟料加工水泥。

（二）淘汰落后仍需有效落实

为引导水泥行业健康发展，抑制产能过剩，加大淘汰落后工作力度，国家相关部门先后出台了一系列产业政策，尤其是《产业结构调整指导目录》中对落后产能及设备提出了淘汰名录和时间表。在水泥建设项目环评审批过程中，始终遵循水泥熟料产能“等量或减量淘汰”，明确淘汰落后产能，核算环境效益。而在某些地区或某些建设项目中，没有认真执行“等量或减量淘汰”的原则或对落后水泥产能“重复淘汰”、“冒名淘汰”，造成新建水泥项目投产而落后产能也在同时生产的情况，不但加重水泥产能的过剩，而且也加剧了环境污染。截至2010年末，全国仍有近3亿吨落后立窑熟料产能充斥市场，需要通过政策引导、市场竞争、环境管理等手段淘汰。落后水泥熟料产能的淘汰，有利于提高水泥行业整体水平、完成节能减排任务，推进产业结构调整和优化升级。

（三）水泥窑烟气脱硝进展缓慢

水泥窑炉烟气具有温度高、风量大、氮氧化物排放量大的特点。据《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)修订开展抽样调查获得的148个新型干法水泥窑氮氧化物排放数据，其平均排放浓度621.5毫克/立方米，其中约80%水泥窑平均排放浓度在500毫克/立方米以上。

为落实“十二五”环境保护规划，目前全国80%以上的省、自治区、直辖市已在开展水泥脱硝工作，但总体进展缓慢。截止到2012年7月末，全国仅有13条新型干法水泥生产线已完成SNCR脱硝改造并已投运，占在役新型干法水泥生产线比例不到1%，且各条生产线的投资、运行情况、脱硝效率尚不稳定，基本处于试运行状态。

（四）水泥窑协同处置固废亟需支持

利用水泥窑协同处置城市垃圾、污泥、危险废物的技术已被国际公认为是最有效、最安全的方法，与传统固体废物处置方法相比，水泥窑协同处置具有安全、环保等诸多优势。

水泥窑协同处置技术的应用在我国尚处于起步阶段，有较大的发展前景。但是，我国缺失协同处置固体废物有关的环境污染控制标准、防护距离要求和技术指南等。另外，协同处置固废的水泥窑既是生产设施，也是治污设施、环保设施，生产线运营取得的环境效益和社会效益显著，亟需财政政策和环保政策的鼓励和支持。以安徽铜陵海螺水泥公司水泥窑协同焚烧处置城市生活垃圾工程为例，目前一期工程300吨/日生活垃圾处理系统已正式投入运行，可处理全部铜陵市区生活垃圾，彻底解决了铜陵市生活垃圾填埋、大量占用土地等难题，其各项环保指标满足相关标准要求（包括废气中二噁英含量、水泥产品中重金属含量等），其垃圾处理平均成本为188元/吨（含设备折旧费70元）。另据调查，北京新北水水泥公司处置城市污水厂污泥，北京市政府补贴275元/吨（不含运费）；广州市越堡水泥公司处置城市污水厂污泥，广州市政府补贴230元/吨；铜陵海螺水泥公司处置生活垃圾，铜陵市政府补贴190元/吨。目前，协同处置生活垃圾成本全国水平大约是170～180元/吨，城市污水厂污泥约200多元/吨。如没有政策的鼓励和支持，企业利润就会受到强烈冲击，水泥窑协同处置生活垃圾大规模市场化很难实现。

（五)水泥用灰岩矿山生态恢复重视不够

长期以来，水泥行业多重视水泥生产厂区的污染控制和环境影响，轻视甚至忽略水泥用灰岩矿山开采、工程占地、施工等对生态环境的破坏和影响。

由于石灰石用量大(每生产1吨水泥熟料约需1.2-1.3吨石灰石)，矿区开采规模大。矿区道路的修筑、矿区工业场地的建设、采矿作业面地表覆盖层的剥离等，都要清除地表植被、破坏原有的地貌，造成生物的大量损失，加大矿区水土流失量。对开采过程中形成的最终边坡没有做到“边开采、边恢复”。更有一部分水泥企业没有自备的石灰石原料矿山，而是采取收购民采民运的石灰石原料，造成小采石场“遍地开花”，不重视矿区生态环境保护，更没有生态恢复和补偿措施。

三.对策建议

（一）推进规划环评，引领产业结构调整

在目前我国水泥产能总体过剩、而局部地区还存在水泥供应不足的情况下，开展规划环评，对于区域水泥工业的发展规模、布局、产业结构、矿产资源、污染防治技术、环境承载力和适应性等方面论证，有利于区域产业发展和环境保护。新建或改扩建水泥（熟料）生产线、水泥粉磨站项目的省份，应切实落实国家政策要求，制定省级水泥工业相关发展规划，项目建设须符合省级水泥行业相关发展规划要求。

同时，项目所在地政府相关主管部门应根据本地区定位要求，开展地市级以上水泥工业发展专项规划及其规划环评，规划环评须从区域环境承载能力和资源禀赋方面深入论证规划确定的发展规模、布局等的合理性，发挥规划环评优化产业结构、促进节能减排的作用，并作为受理水泥建设项目的前提条件。

（二）加大监管力度，解决无序建设问题

有关主管部门应尽快开展水泥行业摸排清理，彻查各个企业实际建设情况，全面清查越权审批、未批先建、“边建边报”的建设项目。结合清查结果，按照有关法律要求，认真追究企业责任。环境监察部门加大对水泥生产企业的监督检查，及时发现、制止、处罚企业的违法违规行为。

对确有必要建设的淘汰落后产能、节能减排的水泥（熟料）生产线项目，应有省级以上人民政府或发改、工信等部门同意开展前期工作的依据文件；对于新型干法水泥熟料年产能超过人均900公斤的省份，需严格执行“等量或减量淘汰”且应有当地省级以上工信部门出具并分配给项目淘汰落后水泥熟料产能指标承诺文件。

（三）加快淘汰落后，促进行业健康发展

严格执行《产业结构调整指导目录（2011年本）》，2012年全面淘汰窑径3米及以上水泥机立窑、直径3米以下水泥粉磨设备。

环评中承诺的淘汰落后产能企业应纳入竣工环保验收中，对未完全落实淘汰落后产能的项目，应责令立即淘汰落后产能，严把验收关口，严禁“重复淘汰”、“冒名淘汰”。

完善落后产能退出机制。在符合产业政策、土地利用总体规划、环保要求的前提下，优先支持已完成淘汰落后水泥产能任务的企业实施改建粉磨站和建设新型干法水泥生产线等转产项目。对未完成淘汰落后水泥产能任务的地区实行水泥建设项目产能和污染物排放总量“双控制”。

重点支持企业通过上大压小、等量或减量置换落后产能、开展综合利用、推进节约生产、清洁生产等有利于节能降耗、减排治污、提高质量为主要内容的技术改造，推动淘汰落后，客观上也促进企业兼并重组，进一步提高水泥产业集中度。

（四）多方指引，推进脱硝工作全面开展

水泥烟气脱硝主体是企业，脱硝会增加企业投资、生产成本，易产生二次污染。在当前水泥产能过剩、效益下滑的情况下，国家应出台调动水泥脱硝积极性的政策，如将电力行业烟气脱硫补偿机制引入水泥行业；营造公平竞争环境，加快适合我国国情的、具有自主知识产权脱硝技术开发，确保脱硝企业正常运行；加强科学研究，加快掌握全国环境污染源尤其是水泥行业氮氧化物排放状况，制定合理的水泥行业氮氧化物排放限值；为保证水泥脱硝效率，建议对已实施水泥脱硝企业进行调研总结，推广成熟的工艺技术路线及关键设备，实现低投入、国产化、低成本、少排放（无二次污染物排放）、运行稳、效果好的脱硝目标；强化对脱硝设施建设和运行监督管理，保障脱硝工程建设质量和运行效果。

鼓励水泥窑协同处置，提高水泥行业服务社会的能力

加快出台水泥窑协同处置有关的环境污染控制标准、防护距离要求和技术指南，使水泥企业参与协同处置有标准可依，有利于提高水泥企业的环境管理水平和服务社会的能力。

结合区域特点和地理条件，鼓励利用现有2000 吨/日及以上新型干法水泥窑炉处置工业废物、城市污泥和生活垃圾；根据企业协同处置能力和实际处置量，经环保部门认定，将该类项目纳入资源综合利用循环经济项目范畴，并给予环保资金支持；研究出台相关减免水泥企业协同处置项目的排污费政策；对水泥窑协同处置固废且环境效益明显项目应优先受理。

针对我国工业固废、污泥、生活垃圾的特性，鼓励研发适合我国国情的水泥窑协同处置技术和配套装备，建立完整的水泥窑协同处置技术体系。

加强矿山生态恢复，保障生态环境安全

应贯彻落实“在保护中开发、在开发中保护”的原则，根据水泥用灰岩矿山服务年限较长、生态影响持续期长的特点，根据矿山开采进程，分期实施矿山生态环境治理和生态恢复。

按照不低于矿山生态保护与治理恢复费用的原则缴纳保证金,将保证金等费用列入矿山企业的生产成本，建立石灰石矿山生态补偿机制，确保矿山环境治理资金来源能够得到保证。

将矿山生态保护与治理恢复工作纳入环境监管，及时掌握矿山生态保护与治理恢复情况,督促采矿权人在开采活动中履行生态环境保护责任和义务,加强环境风险防范工作。参考文献: [1]王天民.生态环境材料.天津：天津大学出版社，2000 [2]翁瑞.环境材料学.北京：清华大学出版社，2001 [3]胡宏泰等.水泥的制造和应用济南：山东科学技术出版社，1994 [4]范晓等.最新水泥行业国家标准.北京：北京腾图电子出版社，2005