沁阳市金隅水泥自主创新大掺量电石渣替代石灰石生产水泥熟料为环保做出贡献

当今中国的水泥工业，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放为核心的循环经济，已经成为经济运行方式的主流，并将对中国未来经济发展产生深远影响。河南沁阳市金隅水泥有限公司不断自主创新,在大掺量电石渣替代石灰石生产水泥熟料方面做出了有益的尝试,为增加工业废渣综合利用做出了贡献。

　　一、发展协同处废环保事业，实现无害化消纳电石渣废弃物

　　水泥行业承担着一般工业固体废物的消纳功能，水泥总产量的35%以上是采用的不同种类工业固体废弃物，每年消纳总量超过8亿吨。另一方面，利用水泥窑可以协同处置其它固体废弃物，如：危险废弃物、生活垃圾、市政污泥、工业电石渣等。水泥制造业是北京金隅旗下最大的组成板块，北京金隅集团在“十二五”规划中，提出了在主动转型中扩充水泥板块的发展空间，将《发展协同处置废弃物的环保事业，将水泥企业建设成为城市净化器》作为水泥制造业转型的主要内容，并在国内率先探索出水泥企业与化工企业协同发展的新路。

　　沁阳市金隅水泥有限公司就是在这个背景下组建成立的，公司成立于2010年3月，由北京金隅股份有限公司与昊华宇航化工有限责任公司共同出资设立，位于河南省焦作市沁北产业集聚区，投资总额3.9亿元，建设规模为电石渣综合利用日产2500吨熟料生产线，年产水泥熟料77.5万吨，高标号水泥100万吨。这条水泥生产线是目前国内最大规模、大掺量使用电石渣制造水泥的生产线，它不同于常规的使用石灰石为主要原料的生产线。该水泥生产线每年不仅可以消纳大量的工业废弃物电石渣120万吨，而且每年还可减少二氧化碳排放30万吨，因为电石渣的替代比例为60%，那么生产1t水泥熟料，可减少CO2排放量约为300kg。是典型的循环经济和低碳经济示范线。沁阳市金隅水泥有限公司通过产业循环组合，将聚氯乙烯生产中乙炔工序排出的废弃物电石渣，全部用做生产水泥的主要原料，采用新型干法水泥生产工艺，不仅生产出了完全符合国家标准的高质量水泥，完全符合国家发展循环经济的要求。

　　二、探索出水泥企业与化工企业协同发展的新路

　　走进沁阳市金隅水泥有限公司厂区，首先映入眼帘的是一条醒目的横幅标语：发展循环经济打造绿色环保企业。2011年4月，沁阳金隅日产2500吨熟料综合利用电石渣制水泥生产线正式开工建设，面对地质地貌恶劣、工作和生活条件艰苦以及不利天气的影响等情况，沁阳金隅的干部职工充分发扬金隅集团“八个特别” 的人文精神。团结协作，发奋图强，积极进取，克难攻坚，无私奉献，战胜了各种困难。经过短短8个多月的连续奋战，2011年底生产线正式点火投产，实现了当年开工、当年建成、当年投产的目标。书写了国内同类生产线建设周期最短的新记录，并率先在全国同类型生产线实现全面的达标达产。

　　沁阳金隅自成立之初，就立足于打造循环经济，着力于资源综合利用，落实于节能减排，践行社会责任。正是这种理念的支撑，使沁阳金隅在当地站住了脚，为稳步推进金隅集团进军中原战略意图的实现打下了牢固的基础。沁阳金隅综合利用电石渣制水泥生产线建成投产后，周围的环境面貌发生了较大改观，昔日雨天“水泥路”、晴天“扬灰路”的状况得到有效治理，彻底解决了工业废渣排放对地下水所造成的污染，改善了周边环境，造福了当地群众。

　　沁阳金隅大掺量处置电石渣制水泥生产线，填补了国内空白。新技术、新工艺、新设备被广泛应用于生产线。这些新技术、新装备的采用，大大提升了生产线的装备水平以及运行的经济性、可靠性和先进性。公司从项目建设之初，就围绕打造国内循环经济示范线的目标，提出了“工艺优中选优、设备成熟可靠”的思路。针对生产线没有成熟经验可以借鉴的情况，对项目技术路线、工艺方案进行充分调研、论证和考察，先后实施了烘干破碎机的改进、原料磨和煤磨采用辊式磨、窑尾收尘在国内首次采用袋收尘、补燃炉采用立式炉型等创新措施，使生产线的设备配置更加先进可靠，为投产后的正常运行、降低消耗、环保达标等奠定了坚实的基础，保证了项目的工艺技术在国内处于领先水平。

　　三、创新型循环经济示范线与常规生产线的区别

　　电石渣的特性与电石法乙炔的生产过程、电石的性质、生产电石的石灰石质量、所使用的焦炭质量等诸多因素有关。其主要特性：电石渣的脱水性，电石渣粉体的容重、细度，电石渣的烧结性能等对生产工艺影响较大。

　　1、 电石渣的含水量

　　从乙炔发生器中排出的电石渣浆水分高达90%以上，经沉降池浓缩和板框压滤机压滤后的湿电石渣水分在40%左右。湿电石渣靠机械压滤的脱水性能很差，烘干到1.0%以下水分需要大量的热量。

　　2、 电石渣的化学成份

　电石渣的主要化学成分是CaO，还含有生产水泥熟料的其它成分、微量元素Cl- 等，其中的MgO、Cl-会对烧制水泥熟料时产生危害。

　　3 、电石渣的密度和比表面积

　　密度为2.096cm3/g，比表面积720.9m2/kg。电石渣颗粒细微，80%的颗粒在10～15μm范围内，且颗粒均匀，容重比较轻，因此在计量设备中如果密封性差、流化气不合适或者喂料不当，极易发生跑冒料、堵料事故。

　　4 、电石渣的细度

　　电石渣中的细颗粒较多，10μm以下颗粒为35%左右，10~50μm颗粒为46%左右，小于30μm的颗粒为63.3%，颗粒粒径小于63.82μm的为90%，平均粒径为27.02μm。

　　电石渣制水泥生产线不同于传统的石灰石线，工艺路线特殊，原材料电石渣中水份和氯离子含量高，导致调试时间长、生产中不可预见因素更多。面对工艺上、操作上、生产组织上没有成熟经验可以借鉴的情况，沁阳金隅不等不靠，积极探索，大胆实践，潜心研究，埋头苦干。从项目建设之初到试生产直至步入正常生产运营，坚持不懈地摸索和总结，尤其是对生产过程中的关键环节、关键部位、关键工艺点，有针对性的成立专项攻关组。

　　与常规水泥生产线的区别：

　　1、针对窑炉系统与电石渣烘干破碎系统共用高温烟气余热回路时存在的系统互不兼容难题，创造性设计了高温烟气分流装备，很好解决了同类生产线具体运行时当电石渣烘干系统出现故障导致的窑炉系统被迫停机工艺难题，从而使高温烟气余热可以充分应用于窑炉与电石渣烘干破碎两个系统，最大限度回收了余热能源，起到了显著节约能源的作用。

　　2、针对电石渣粘度大，在输送与二次处理时易堵塞流程的固有缺点，设计开发出自清洁双轴打散给料机，解决了国内外同类生产线中存在的技术难题，很好降低了由于电石渣堵塞而产生的生产系统停机频次，大幅度提高了生产效率。

　　3、针对电石渣中含有大量微粉的客观现实，在工艺生产线设计与建设时配置了选粉机，将电石渣中含有的微粉视做合格的生料，然后对粗粉再进行磨细处理，降低了粉磨能耗。

　　4、针对电石渣的特性设计高径比较大的两级旋风预热器，并合理控制一级筒出口温度既保证了窑炉熟料的正常煅烧，又保障了电石渣烘干系统的正常运行，很好的兼顾了两个系统的稳定运行和余热利用。

　　5、针对电石渣的特性和窑炉系统有害成分富集造成系统易堵塞的问题，不断摸索和总结了低温煅烧、电石渣掺量不同和有害成分高低情况下的不同操作方法，很好的适应了物料特性的变化稳定了窑炉热工制度和设备的连续运转，为水泥行业协同处置各种废弃物提供了一个很好的思路。

　　四、不断摸索和改进，企业具备了为同行业生产线提供技术服务的能力

　　2013年，沁阳金隅获得了《自清洁双轴搅拌机》和《高温烟气分流装置》两项国家实用新型专利，在同行业中具有了一定的话语权。目前，正在申报《利用电石渣生产硅酸盐熟料的方法》的专利。

　　公司总经理李继芳自豪的说：我们沁阳金隅目前已总结出了电石渣制水泥生产线工艺操作经验和相关数据，掌握了部分关键技术，完全具备了为同行业同类型生产线提供技术服务的能力。沁阳金隅愿和同类兄弟企业共同协作，提供借鉴，积极投身资源综合利用事业，合力推动循环经济发展。

　　在全部消化昊华宇航电石渣的基础上，沁阳金隅积极寻找替代原材料，最大化的发挥水泥窑炉处置工业废渣的潜能，践行社会责任，发展循环经济。为掌握第一手资料，相关人员不辞辛苦的奔波于周边区域，进行实地考察和市场调研，全面了解各种废弃物的性能和分布情况，不断的试验、总结。目前，沁阳金隅通过不懈努力，每年综合利用工业园区及周边企业铝矿采矿废渣、铁矿选矿废渣、淤沙、粉煤灰等10余种工业废渣40余万吨，还大量使用矿渣及其它企业废弃不用的高镁废石，开发了磷石膏等各类废渣应用，去年，还成为了河南省首家利用水泥窑无害化、规模化处置污染土的企业。对各类废渣的综合利用，既实现了变废为宝、保护了环境，又降低了成本、改善了水泥性能，使公司真正成为了循环经济战线上的一个标杆，资源综合利用比例已达到80%以上。公司《节能低碳高掺电石渣等工业废渣综合利用》生产线，通过了中国循环经济协会科技成果鉴定，与会专家一致认为：沁阳金隅综合利用电石渣制水泥项目总体上达到国内领先水平，其中在资源综合利用方面达到国际先进。

　　沁阳金隅始终秉承“发展循环经济、践行社会责任、打造绿色环保企业”的目标和宗旨，高度重视清洁生产和环保工作，将清洁生产的理念纳入生产管理和环境管理的各个环节，不断完善管理制度，健全组织机构，使清洁生产由随机性被动式管理转变为标准化、制度化、规范化的主动式预防管理。

　　五、做一个具有社会责任感的企业是沁阳金隅追求的方向

　　2015年沁阳金隅提出：创建资源节约型、环境友好型企业，做具有社会责任感的企业是沁阳金隅追求的方向，打造国内同行业标杆企业是沁阳金隅奋斗目标。计划利用已积累的处置工业废弃物生产经验，将协同处置城市生活垃圾和其它固体废弃物作为企业下一步的发展战略，真正成为“城市净化器、政府好帮手”。

　　沁阳金隅公司在发展过程中坚持以生产经营为中心，以践行社会责任为己任，以提高经济效益、维护职工利益为目的。公司持续加强党组织自身建设，积极开展有效的思想政治工作，组织进行责任意识大讨论、与企业共成长征文、形势任务教育等活动，营造和谐稳定的良好氛围，为助推生产经营等各项工作顺利开展起到了保驾护航的作用。公司实行中层干部竞聘上岗，形成能者上、庸者下的干部用人机制。坚持用金隅文化作引领，在文化融合上下功夫，大力开展企业文化建设，打造团队，凝心聚力，树立了企业良好的社会形象。

　　沁阳金隅致力于协同处废环保事业，打造循环经济示范线，把水泥企业建成城市净化器的发展理念，已经在中原大地付诸实践。沁阳金隅的成功，必将为生态文明建设做出一份贡献，为美丽的“覃怀古郡，河溯名都，商隐故里，乐圣之乡”增添新的美誉。