生态水泥与废弃物资源化利用技术(简办).ppt

同济大学欢送您;生态水泥与固体废弃物的资源化利用技术;环境材料;生态水泥基材料;全面介绍了生态水泥在国内外的的现状和开展概况，系统阐述了水泥生产与人类生态环境之间的关系、工业废渣和城市生活垃圾等各类固体废弃物在生态水泥基材料生产中的利用、生态水泥的生产工艺与生产技术、生态水泥生产中重金属等有害物质的影响及控制技术、水泥工业处置利用固体废弃物的有关技术与政策、生态水泥的开展前景与展望等。

;主要内容;1985～2003年中国水泥生产情况;生态水泥

〔1〕低环境负荷水泥添加料

用矿渣、火山灰等作原材料烧制水泥熟料，或者以粉煤灰、石灰石微粉、矿渣作混合料磨制混合水泥，并扩大用量;

优点：减少普通硅酸盐水泥的用量，减少石灰石等天然资源的用量，节省烧制水泥所消耗的能量，降低CO2的排放量。

;生态水泥

〔2〕生态水泥生产技术

—生态水泥主要指在生产和使用过程中尽量减少对环境影响的水泥；

—成功案例：

日本秩文-小野田水泥公司用城市生活垃圾的燃烧灰和下水道污泥的脱水干粉作为主要原料生产水泥的新技术；

;生态水泥

〔3〕降低能耗的新工艺

—烧成工艺方面，日本水泥协会和煤炭综合利用中心共同开展沸腾炉煅烧水泥熟料新技术的研究，并获得成功。这种新技术将以前的回转窑和熟料冷却机改成沸腾炉，没有运动部件，据介绍，采用这种新技术后可节能10％-15％，降低NOx的排放量，取得明显的节能和环境保护效果。

;生态水泥

;工业废渣、

和

城市垃圾

在水泥工业中

的

利用现状;来源;分类;特点;工业废渣在水泥工业中的利用现状;利用工业废渣生产水泥熟料;利用工业废渣作为水泥混合材;利用工业废渣作为混凝土掺合料

;城市垃圾在水泥工业中的利用现状;城市生活垃圾的处置现状

;城市垃圾燃烧灰的化学成分;水泥窑燃烧垃圾的技术优势;水泥窑既是燃烧炉又是反响炉，物料在窑内经过从低温到高温的物理、化学变化，完成熟料的煅烧，通过对窑内温度测定可知，物料最高温度达1450℃，气体最高温度达1700℃。

利用水泥窑煅烧城市生活垃圾在工艺上与燃烧法是一致的，并且垃圾中的无机物如SiO2、Al2O3、CaO可直接与水泥熟料进行化合生成水泥熟料矿物，重金属也将与有关矿物的晶格共溶而不致于造成二次污染。;垃圾燃烧灰生态水泥的用途和开展

;燃烧灰生态水泥的用途

;燃烧灰生态水泥在日本的开展现状;2001年11月获日本环境大臣奖，2002年7月制定了JIS标准并正在完善。由于生态水泥与环境友好，有利于促进“环境型经济系统”的开展，日本有关部门正在考虑对环境保护JIS标准进行相应调整，以便对生态水泥的推广使用起到更积极作用。

目前日本全国有数十家水泥厂都在使用各种废弃物，2002年废弃物的平均利用量为311kg/〔t水泥〕，2010年方案到达400kg/〔t水泥〕。;垃圾燃烧灰生态水泥在我国的开展;3重金属等有害物质的影响和控制技术;重金属等有害物质的危害性;硅酸盐水泥熟料中各种元素的含量范围

注：1ppm＝10-4％，1ppb＝10-7％，1ppt＝10-10％，1ppq＝10-13％;重金属等有害物质的危害性;重金属等微量元素对水泥生产的影响;重金属等微量元素在水泥生产原、燃料中的分布;重金属等微量元素元素对水泥烧成的影响;;重金属等微量元素在水泥窑中的状态特性;重金属等微量元素对熟料液相形成的影响;重金属对水泥熟料矿物形成的影响;重金属等微量元素对水泥熟料烧成的影响;纯C3S和掺Ni的C3S的XRD图;;其它重金属元素

铊〔Tl〕可以取代K存在黏土矿物中，Tl与Al有化学相似性，也可以存在于硫化物矿物中。

汞〔Hg〕的沸点只有356.58℃，在将含有汞元素的水泥生料煅烧成水泥熟料的过程中，汞往往会蒸发逸出。因此，用煅烧水泥熟料的方法来稳定汞元素显然没有效果。

砷〔As〕在富CaO的燃烧物料中和有氧存在的条件下形成难挥发的砷酸钙〔[Ca3(AsO4)2]〕,约90％结合在熟料中。

锑〔Sb〕的特性与As相似。

其它元素如钼〔Mo〕、钽〔Ta〕、铌〔Nb〕等，均属于不挥发类元素，这类元素90％以上直接进入熟料。

钒〔V〕多以有机金属化合物的形式存于原料和燃料中，在水泥窑中时不挥发，90％以上结合在熟料中，其余的进入窑灰。;重金属等微量元素对水泥水化、硬化的影响;重金属等微量元素对水泥强度的影响;重金属等微量元素的浸出试验;重金属等有害废弃物的控制技术

;水泥固化技术;硅酸盐水泥具有如下一些化学特征，使其可以广泛应用于有害废弃物的固化成为可能：;二恶英;二恶英的生成及其影响因素;二恶英的控制技术;4同济大学的相关研究