11月14日,全球首条钢渣捕集水泥窑烟气CO2制备固碳辅助性胶凝材料与低碳水泥生产线在济源中联水泥有限公司竣工投产。作为首个以钢渣为原料实现水泥窑烟气碳捕集利用的工业应用项目,其竣工投产为钢渣规模化安全应用于建材,实现高值资源化利用开辟了新的路子。
水泥行业也是碳排放大户,2020年全国水泥行业碳排放约14亿吨,因此水泥行业减碳对我国实现碳达峰和碳中和意义重大。水泥熟料在生产过程中以消耗大量的碳酸盐矿物(最常用的是石灰石)作为原料,碳酸盐分解产生的二氧化碳约占水泥生产总碳排放的50%以上。目前,水泥熟料生产还不能摆脱碳酸盐的使用,因此,减少水泥熟料用量、捕集利用水泥窑烟气二氧化碳等是水泥行业实现碳减排的有效措施。
这条在济源中联水泥有限公司投产的生产线,利用钢铁冶炼的固体废弃物钢渣作为原材料,在特殊工艺和催化作用下干法原位捕集利用二氧化碳,高效形成纳米碳酸钙及二氧化硅凝胶活性组分,在实现水泥窑烟气二氧化碳减排的同时,有效解决钢渣安定性不良问题并提高活性,制备出高活性固碳辅助性胶凝材料,可部分替代熟料制备低碳水泥或部分替代水泥制备低碳混凝土,突破了长期以来制约我国钢渣大规模安全、高值应用于水泥、混凝土等建筑材料的卡脖子问题。
这是苏州仕净科技股份有限公司和河南中联同力材料有限公司、南京工业大学合作推进的科技成果转化。该项目于今年5月开工建设,总投资近1亿元,分为两期。已投产的项目一期每年可资源化利用钢渣生产固碳辅助性胶凝材料30万吨,生产高效复合掺合料30万吨,直接捕集水泥窑烟气二氧化碳1.6万吨,综合减碳25万吨。
后期,将再建设一条30万吨高效复合掺合料生产线。项目全部投产后可实现年产值1.65亿元、利税3200万元,通过减少水泥中熟料用量和混凝土中水泥用量每年可综合减少25万吨二氧化碳排放。
有关专家认为,当前工业烟气二氧化碳捕集利用技术普遍存在投资强度高、捕集能耗高、碳利用困难等问题。本项目技术创造性地实现了烟气二氧化碳低成本原位捕集和高值利用的有机统一,不仅有效解决了钢渣中因过量游离氧化钙而引起的安定性不良问题,且通过调控形成适量的纳米碳酸钙和无定型二氧化硅提高了钢渣的水化活性,实现了钢渣固废的资源化利用。
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