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凝石獻(xiàn)技混凝土膠凝材料產(chǎn)業(yè)革命

2005-08-22 00:00

    在今年的“兩會”上,全國政協(xié)委員、清華大學(xué)教授王光謙提交了題為《調(diào)整水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的一種新途徑——凝石技術(shù)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)》的書面發(fā)言,首次將清華大學(xué)的重大科技公關(guān)成果“凝石技術(shù)”推到中國最高議事殿堂。王光謙說,凝石不僅可作為傳統(tǒng)水泥的代用品,而且比水泥具有更廣泛的用途。他認(rèn)為,凝石技術(shù)是調(diào)整水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的一種新途徑。

    “國家從戰(zhàn)略高度,對鋼鐵、水泥等行業(yè)實(shí)行宏觀調(diào)控,是非常正確的。但卻沒有找到解決問題的具體對策。對小水泥廠僅靠關(guān)停并轉(zhuǎn)不是根本辦法,應(yīng)找到替代品。凝石是解決水泥行業(yè)難題的一個(gè)好辦法。”

    王光謙說,凝石技術(shù)實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)及資源的循環(huán)利用,是清潔生產(chǎn)的一個(gè)典型例子。

    王光謙指出,作為一種新型的膠凝材料,凝石對水泥原有的工藝及理論體系形成了實(shí)質(zhì)性突破。凝石的環(huán)保意義在于免去了水泥生產(chǎn)中的燒結(jié)過程,沒有二氧化碳排放;其資源意義在于解決了鋼鐵廢渣、電廠煤灰、電解鋁赤泥等廢物排放和再生利用問題,不再消耗大量的石灰石;其能源意義在于其生產(chǎn)工藝可節(jié)省大量電能;而其經(jīng)濟(jì)意義則在于投資成本、原料成本更低,產(chǎn)品綜合成本比水泥相對較低。

    “凝石技術(shù)能夠幫助水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性調(diào)整?!蓖豕庵t呼吁國家有關(guān)部門盡快制訂凝石技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以利于這項(xiàng)新技術(shù)的推廣。

產(chǎn)業(yè)化缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

    凝石技術(shù)的發(fā)明人、清華大學(xué)教授孫恒虎把產(chǎn)品定名為“凝石”,是為取“堅(jiān)固的石頭”之意。有人把凝石稱作新型水泥。但水泥屬于硅鈣體系,而凝石屬于硅鋁體系。從嚴(yán)格意義上來說,凝石和水泥是兩種完全不同的產(chǎn)品。據(jù)介紹,凝石材料滿足傳統(tǒng)水泥性能要求,其強(qiáng)度性能猶如“凝固的石頭”那樣堅(jiān)固,而且有不怕酸堿、能夠固結(jié)泥土等諸多水泥所不具備的優(yōu)點(diǎn)。凝石的原材料90% 是工業(yè)廢料,如鋼鐵廠的水淬渣、電廠的粉煤灰等。生產(chǎn)凝石無須像水泥那樣“兩磨一燒”,只須“一磨”。這就避免了水泥生產(chǎn)過程中消耗大量能源,產(chǎn)生煙塵排放和二氧化碳、二氧化硫等有害氣體的弊端,生產(chǎn)規(guī)模也可大可小。2003 年,這項(xiàng)技術(shù)被列入國家863計(jì)劃。目前,已達(dá)到工業(yè)化推廣階段。

    孫恒虎說,凝石技術(shù)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起帶動作用,要首先在資源緊張、污染嚴(yán)重的地區(qū)用起來。他表示,現(xiàn)在最大的難題是凝石還沒有通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),只能先往水泥的標(biāo)準(zhǔn)上靠,這為大規(guī)模生產(chǎn)帶來了影響。由于是新技術(shù),學(xué)術(shù)界尚有人對此存有懷疑,需要在理論研究和產(chǎn)業(yè)化方面
得到國家有關(guān)各部委的支持。

    據(jù)悉,國土資源部正在考慮制訂凝石的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)推廣應(yīng)先易后難

    目前,世界上許多國家都在研究硅鋁體系的水泥替代材料,這種材料在國外被稱為“ 地聚合物”(geopolymer),但研究基本都處于實(shí)驗(yàn)室階段。而且,不同的是,國外多用焙燒高嶺土法,即活化劑與焙燒高嶺土一同干法磨細(xì),凝石技術(shù)將原料和活化劑分別濕磨,并不烘干,因此,二者從原料到工藝都有很大區(qū)別?!皩O恒虎的凝石技術(shù)是世界上硅鋁體系研究進(jìn)展最快的。其濕法工藝也是水泥界前所未有的創(chuàng)新。”中國科學(xué)院院士葉大年指出,“這項(xiàng)技術(shù)是對水泥工業(yè)的重大變革,其推廣應(yīng)用需要沖破很多傳統(tǒng)勢力?!?/FONT>

    為表示對凝石技術(shù)的支持和重視,以葉大年為首的21 位中科院院士聯(lián)名上書,建議“在國家層面以適當(dāng)?shù)男问街С謱O恒虎的這項(xiàng)工作,以利于克服傳統(tǒng)勢力的束縛,發(fā)展有我們自己知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。”

    “現(xiàn)在試驗(yàn)和生產(chǎn)階段的問題都不大。”葉大年院士認(rèn)為,必須加強(qiáng)凝石的建筑構(gòu)件性能研究,例如,首先在道路、墻體、地坪等方面進(jìn)行試用,這樣更容易觀察其效果。同時(shí),要加強(qiáng)大構(gòu)件研究。他建議,凝石的推廣應(yīng)用應(yīng)先易后難,用事實(shí)證明其性能,以便更容易被接受。

營造創(chuàng)新環(huán)境

    唐山鋼鐵廠和通化鋼鐵廠正在建設(shè)的30 萬噸、50萬噸凝石生產(chǎn)線將分別于8 月和10 月相繼投產(chǎn),萍鄉(xiāng)等地的政府部門也決定采用凝石技術(shù)改造當(dāng)?shù)氐男∷鄰S。

    通化鋼鐵廠是國家大型企業(yè),每年產(chǎn)生水淬渣100萬噸。這些廢渣的處理處理成為企業(yè)的難題之一。今年年初,獲悉孫恒虎的凝石技術(shù)后,通鋼的副總經(jīng)理王彬數(shù)次前來清華大學(xué)尋求合作。6月底,投資5000萬元的凝石生產(chǎn)線在通化正式破土動工。預(yù)計(jì),10月份投產(chǎn)后,這條生產(chǎn)線的毛利將達(dá)到5000 萬元。

    “我認(rèn)為這是一場產(chǎn)業(yè)革命,所以,一定要投入到這場革命中去?!蓖醣蚝蛯O恒虎接觸5 個(gè)小時(shí)后就認(rèn)定凝石技術(shù)將引發(fā)水泥產(chǎn)業(yè)革命。

    “中國落后的原因就是保守勢力太強(qiáng),革新風(fēng)險(xiǎn)大,往往不受歡迎。但我們確實(shí)非常需要共同努力來營造良好的創(chuàng)新環(huán)境。凝石既環(huán)保又節(jié)能,還能帶來良好的社會經(jīng)濟(jì)效益,我們?yōu)槭裁床簧??”王彬說,“如果大家都不嘗試,那中國水泥工業(yè)豈不要永遠(yuǎn)停留在落后狀態(tài)?但如果我們?nèi)L試,就有可能成為世界第一?!?/FONT>

    王彬表示,他們將把凝石首先應(yīng)用于通鋼自己的工程項(xiàng)目中,這樣做的示范效應(yīng)將會更加明顯。

    有關(guān)人士認(rèn)為,凝石技術(shù)將為廢渣利用提供廣闊的空間,并能產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)專家初步計(jì)算,我國每年鋼鐵總量是2億噸,僅水淬渣一年就達(dá)7000萬噸以上。這些水淬渣可制造7000萬噸以上的高性能凝石產(chǎn)品。就目前而言,生產(chǎn)成本約150元/噸,如果在礦山填充方面應(yīng)用,1 噸凝石可代替2 噸水泥;如果比照水泥的價(jià)值和價(jià)格,按水泥200元/噸計(jì),則凝石應(yīng)為400元/噸;即便將價(jià)位定為300元/噸,也有50% 的利潤率。也就是說,僅鋼鐵廠每年就可給國家創(chuàng)造210 億元
的產(chǎn)值和105億元的利潤。

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