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林宗寿丨固废循环 道法自然


[ 关闭本页 ] 2018年06月11日

   《道德经》有云:“人法地,地法天,天法道,道法自然。”我国五千多年的文明历程中,这种师法自然、遵循规律的思想历代传承,成为中华文化的精髓之一。如今,正是这种思想在工业固废综合利用领域开出了鲜妍的花朵——将工业废渣、建筑废弃物等进行有效处理,再让其充分回归到水泥的生产制造过程中进入下一个轮回,天地的大循环就在此被理顺。武汉理工大学林宗寿教授正是这个思想的践行者。

下面我们一起来对话林宗寿教授,看看他在固废综合利用方面都有哪些经验和体会:

小编:林教授您好,目前我们国家大力倡导和发展固废综合利用技术,请您结合水泥行业,谈谈固废利用的意义。

林教授:我国是世界上最大的水泥生产与消费国。水泥工业消耗了大量的能源和资源,同时排放出了大量的颗粒污染物和CO2NOx等废气,这些颗粒污染物和废气加剧了温室效应和雾霾的产生。同时,随着经济的发展、人口的增加城市化进程的加快,固体废弃物产量日益增多,种类日益复杂,包括土壤污染、堆场安全等,已经引起了诸多环境问题和社会问题。

如果能把处理固体废弃物与水泥生产相结合,一方面可以解决固体废弃物综合利用问题,另一方面对于减少我国粉尘、氮氧化物、三氧化硫、二氧化碳等的排放量,阻止大面积雾霾天气的形成,减少土地污染、提高土地利用率,将具有极其重要的现实意义。因此,研究以固体废弃物为主要原料的生态水泥新品种,对于固体废弃物的综合利用、水泥工业的节能减排,具有十分重大的意义。

小编:您提到生态水泥新品种,那什么是生态水泥?您重点研究的是哪个领域?都有哪些新品种呢?

林教授:生态水泥就是利用各种废弃物,包括各种工业废弃物、废渣以及城市生活垃圾等作为原、燃材料,在生产和使用过程中,相对而言具有较好生态环境协调性的水泥。研发生态水泥,将使水泥工业成为具有环境净化功能的产业,变污染产业为绿色产业,造福于人类。

30多年来,我的研究团队系统研究了矿渣基生态水泥,就是以矿渣为主要成分的一类生态水泥的总称。从硅酸盐水泥水化硬化机理出发,提出了矿渣基生态水泥的水化硬化模型。根据此模型,以矿渣为基本原料,通过与钢渣、磷石膏、脱硫石膏、废弃混凝土等其他工业废渣或少量硅酸盐水泥熟料复合,制备出了几种具有较好性能的新型生态水泥新品种,以替代通用硅酸盐水泥作为建筑材料使用,不但可消纳大量工业废弃物,而且符合国家节能、减排、降耗的经济发展方向,对资源的合理化利用和我国水泥工业的可持续发展均具有重要意义。

矿渣基生态水泥品种,既有适用于现有水泥厂的技术改造,以节能减排、降低成本为目的生态水泥新品种,如:分别粉磨矿渣水泥、矿渣少熟料水泥、石灰石钢渣矿渣水泥、废弃混凝土钢渣矿渣水泥等也有适用于制品厂、小粉磨站等企业,以大量消纳工业废弃物为目的生态水泥新品种,如:过硫磷石膏矿渣水泥、过硫脱硫石膏矿渣水泥、石灰石石膏矿渣水泥、废弃混凝土石膏矿渣水泥、矿山充填材料等。

小编:经过多年研究,建筑固废和工业废渣得到了有效利用,除了对环境和资源循环利用的意义外,新品种还有哪些特点?请您举几个例子说明吧。

林教授:好,那我就先讲三个新品种:

1矿渣少熟料水泥,不加碱,不含氯离子,所用原料多为工业废渣。生产32.5等级水泥时,熟料掺量仅需15%左右,生产成本可下降20~40元/吨;生产42.5等级水泥时,熟料掺量仅需25%左右,生产成本可下降30~50元/吨;生产52.5等级水泥时,熟料掺量仅需35%左右,生产成本可下降40~60元/吨;所产水泥的性能指标均可优于相应国家标准。

2过硫磷石膏矿渣水泥以磷石膏和矿渣粉为主要原料,添加2%左右的熟料粉(或普通水泥),即可制备出磷石膏掺量高达45%以上28d抗压强度达42.5等级以上的水硬性胶凝材料,并可轻易配制出C30等级以上的混凝土及其制品。生产过程中,磷石膏不需烘干或煅烧,无废气、无废水、无粉尘排放,有利于环保;生产工艺简单、成本低,产品具有水硬性,用途广泛;产品中磷石膏掺量高,可大量资源化利用磷石膏。

3矿山充填材料可适用于各种矿山尾矿砂的固化胶结,与一般的水泥类矿山胶结料相比,生产成本可下降50%以上,而且其性能超过42.5普通硅酸盐水泥。

小编:感谢您与我们分享固废利用的经验和感悟,祝您工作顺利!

番外篇:林宗寿教授将在6月27—29日中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会主办的“第五届‘井冈山论坛’——建筑垃圾及固废协同处置利用与混凝土可持续发展技术交流会”期间做《用固废替代水泥制备生态混凝土》报告。29日下午举行《矿渣基生态水泥》(林宗寿 著)《混凝土早期热裂缝的预防》(主译:赵筠 谢永江,主审:廉慧珍 覃维祖)2本新书首发式,欢迎行业砼仁参会交流。

如对本文内容感兴趣,欢迎选购《矿渣基生态水泥》一书。

(本文作者:杨娜)