凝石獻(xiàn)技混凝土膠凝材料產(chǎn)業(yè)革命
在今年的“兩會(huì)”上，全國(guó)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(guó)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(guó)家從戰(zhàn)略高度，對(duì)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(duì)策。對(duì)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(duì)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(duì)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。”王光謙呼吁國(guó)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(guó)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(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起帶動(dòng)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(duì)此存有懷疑，需要在理論研究和產(chǎn)業(yè)化方面
得到國(guó)家有關(guān)各部委的支持。
據(jù)悉，國(guó)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(guó)家都在研究硅鋁體系的水泥替代材料，這種材料在國(guó)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(guó)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?！敝袊?guó)科學(xué)院院士葉大年指出，“這項(xiàng)技術(shù)是對(duì)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(shì)力?！?/FONT>
為表示對(duì)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(guó)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(shì)力的束縛，發(fā)展有我們自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)?！?/FONT>
“現(xiàn)在試驗(yàn)和生產(chǎn)階段的問題都不大?！比~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(yíng)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(guó)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(dòng)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(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命，所以，一定要投入到這場(chǎng)革命中去。”王彬和孫恒虎接觸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(guó)落后的原因就是保守勢(shì)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(yíng)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(huì)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(guó)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(huì)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(guó)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(rùn)率。也就是說，僅鋼鐵廠每年就可給國(guó)家創(chuàng)造210 億元
的產(chǎn)值和105億元的利潤(rùn)。
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