在国家制定双碳战略背景下,水泥等高能耗高排放行业碳交易市场基础建设全面启动,在利用钢渣进行碳减排和固碳方面给予更高程度的重视。

据统计,2022年我国粗钢总产量8.4亿吨,全部钢渣总产量合计1.37亿吨。如果将这些钢渣进行资源化利用,不仅可以实现水泥和混凝土低碳化,同时可以降低水泥生产企业的生产成本,具有重要的社会经济效益。

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全固废胶凝材料生产示范线效果图

近日,国内首条100万吨全固废胶凝材料产线正式投产,全固废胶凝材料为新型建筑材料,可有效替代传统的水泥基混凝土胶凝材料,本项目建设投产后,可以作为全固废混凝土产品的研发、生产、工程示范基地,同时对满足河北省内和周边市场混凝土绿色低碳生产、发展循环经济、节能减排具有重要意义,为胶凝材料的市场推广奠定良好基础,是将固体废物转化成再循环资源,积极推动钢渣高附加值利用典范。

项目工艺优势和设备特点:

Ø 项目工艺设计基于钢厂废料全方位处理,一条线能够利用钢渣、矿渣、脱硫石膏、粉煤灰等进行配比生产胶凝材料,在不使用水泥熟料情况下,能实现C40混凝土指标。

Ø 自主研发的磨内选铁技术,及回料选铁技术,有效选出钢渣粉中的铁。

Ø 环保属于超低排放,目前粉尘排放5毫克,其他几个指标也只有国标的30%。

Ø 低能效设计,全厂全部电气均采用2级能效等级或优于2级能效。

Ø 彻底消除无组织排放,包括成品装车系统设置粉尘门,严格控制粉尘排放。

Ø 烘干热源采用钢厂的高炉煤气,废热进行有效利用,综合能耗优秀。

据悉,该生产线项目由天津亿诚集团有限公司(以下简称“天津亿诚”)与首钢京唐钢铁联合有限责任公司共同建设优化,总承包方天津亿诚可承包30万吨至200万吨矿渣和钢渣、日产6000吨水泥生产线、3万至20万吨替代燃料、日产12000立方米制氧工程、3万~20万吨CO₂捕集和利用(CCUS)等业务。具有冶金工程施工总承包贰级、建筑工程施工总承包叁级、建筑机电安装工程专业承包叁级、建材行业乙级设计等资质。

截至目前,在国内外已有近百条业绩,与首钢、宝钢、拉法基、中国建材、华润集团、三宝钢铁、文丰钢铁、安丰钢铁、晋南钢铁、鲁丽钢铁、青岛特钢、晋牌水泥、天津钢管、鑫华钢铁、中材国际、惠州大京等大型企业均有合作,得到广大客户的一致好评,于2023年获天津市第一批专精特新企业认定。

固废基低碳混凝土生产示范线效果图
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100万吨全固废胶凝材料生产线和固废基低碳混凝土生产示范线现场图

双方除建设了年产100万吨的全固废胶凝材料生产线外,还建设了年产100万立方固废基低碳混凝土生产示范线,以胶凝材料代替水泥配置同等强度混凝土。该项目证明了高炉矿渣、钢渣、脱硫石膏、粉煤灰等多种固废,粉磨成的胶凝材料可以取代水泥熟料,最高取代比例可以达到99%,以此制备的全固废混凝土可达到C40以上强度级别。

据华北建材设计院院长梁栋介绍,钢渣建材化利用率和利用总量将有较大幅度增长,其主要驱动力是国家对实现“双碳”目标的推动力度会进一步加大,各种法律法规、政策、标准和碳减排方法学基础性工作会进一步完善。随着大型钢铁联合企业和建材建设行业对冶金渣为核心的多固废协同利用的深入认识不断提高,会进一步促使更多的钢铁企业采用新的钢渣稳定化预处理技术。以上各种因素的综合作用将会使更多的投资进入钢渣-矿渣-脱硫石膏及煤基固废等多固废协同综合利用体系,从而形成以钢渣深度利用为核心,促进矿渣和煤基固废及尾矿等潜在胶凝活性的进一步发挥。

因此,从产业化角度来看,未来钢渣综合利用成熟技术(制砖、沥青路面骨料和路基料等)将会持续推广应用,正在发展的可以大量消纳钢渣的固废基胶凝材料技术、钢渣微粉综合利用技术等产业化规模将迅速扩大,钢渣捕集二氧化碳技术及其与钢渣建材化利用的综合性技术也将得到一定发展。钢渣建材化利用将在减少水泥熟料需求方面发挥越来越重要的作用,并将在降低碳排放和碳中和市场中发挥应有的经济效益和社会效益。