发展循环经济，实现水泥及上下游产业的可持续发展

　　摘要：分析了水泥及建材行业内发展循环经济的一些技术思路，并对上下游产业链间的循环模式进行了初步探索。在行业内部，通过节能降耗（减量化）、粉尘回收及废气利用（再循环）等措施提高物料及废气的循环利用并减少无效循环（漏风漏料），还可以通过调整产业结构(淘汰小立窑、发展窑外分解技术)实现结构型循环经济。同时，建材行业上下游还连接着很大的产业链，通过与上游矿山资源、电力及煤炭行业间发展循环经济，可以实现矿渣、粉煤灰、煤矸石等工业废渣的资源化和再循环；通过对下游混凝土产品的回收利用可以得到再生骨料和再生水泥，进而实现与下游混凝土行业间的循环经济。
　　关键词：水泥，上/下游产业，循环经济
　　
　　
　　所谓循环经济，就是遵循自然界生态物质循环方式而运行的经济模式，是生态学规律在人类社会经济活动中的体现。它以资源节约和循环利用为特征，在现实操作中遵循减量化原则、再利用原则和资源化原则。从技术层面上，发展循环经济最终试图通过生态设计，做到污染物零排放，并节约能源及资源，缓解资源和环境危机。
　　发展循环经济是我国实现可持续发展的战略决策，而循环型工业则是循环经济最重要的组成部分（三废主要来自工业），所以实现工业生态化是缓解发展与环境矛盾的基本手段。在工业结构的生态化转型中，水泥和建材工业有着不可取代的作用:一方面，建材行业是能耗和污染大户，存在着较大的节能降耗潜力；另一方面，发展生态建材也是各种工业废弃物资源化和再利用的重要途径；此外，建材工业的上下游连接着很大的产业链，在整个经济社会大循环中扮演着重要角色，事实上，建材行业是国内开展循环经济研究和实践最早的行业之一。
　　1.水泥行业内部的循环经济
　　水泥工业是重要的基础原材料工业,也是典型的资源、能源消耗型工业,在其快速发展的同时,面临着资源、能源的过度消耗和环境的严重污染。据统计，建材工业占全国能耗的9%，占全国工业能耗的13%,是仅次于电力、冶金行业的耗能大户[1]。而从资源方面看，以水泥工业为例,其主要原料石灰石资源现有储量全国仅为542亿t,以目前我国水泥生产年消耗的石灰石量计算,仅够维持几十年的时间[1]；从环境方面看,建材工业年排CO2、SO2分别为约8亿t和200余万t，分别占全国工业总排放量的1/4和1/10左右[1,2]。同时，建材行业的平均单位能耗远高于世界先进水平，从行业内部采取措施，节能降耗的潜力还很大。
　　以目前国内最大、能耗最低的海螺水泥公司为例，其近年来新建的窑外分解窑生产线产能都在5000t/d以上，在世界已有的7条万吨级熟料生产线中，公司拥有3条。由于单线规模每增加1000t/d，能耗可下降2.5％－4％，海螺水泥的能耗普遍比国内其它的新型干法水泥生产企业低10％以上。公司建设的低温余热发电项目07年中期全部投产，届时年总发电量在12亿度左右，以因发电成本比目前采购电价低0.4元左右，仅此一项，每年可年节约成本5亿元左右。
　　针对水泥企业粉尘污染,而粉尘往往是颗粒细度优于成品和半成品的原料这一现状，可选择相应的高效除尘设备如静电收尘、袋式收尘器等加以收集，既实现了粉尘、烟尘浓度达标排放,又回收了磨好的成品和半成品，实现了物料的循环利用。
　　在销售环节，可大力发展散装水泥,节药包装费用,减少水泥损失,提高运输效率[3]。水泥包装袋的成本在20元/吨左右，且包装袋在完成运输环节后就成为废弃物，考虑到我国水泥设计年产量接近10亿吨，因此发展散装水泥也是降低成本和工程造价,节约包装纸和森林资源的重要途径。
　　同时，对水泥产业进行结构调整也是在行业内发展循环经济的重要途径。由于历史原因，我国传统水泥装备比重过大，而国际上则以窑外分解窑为主，两者相比，窑外分解窑能耗低、污染小，单位产量高，因此应重点发展。
　　我国２００１年预分解窑的产能占全行业的１３．８％，而日本占９６％、印度８０％、泰国９０％、韩国１００％、我国台湾为９０％[4]，因此优化产业结构，大力发展新型干法水泥，禁止机立窑、湿法窑、立波尔窑、干法中空窑和小型预热器窑等生产线的新建和扩建，对现有的落后窑型进行技术改造，用先进的新型干法生产线取代立窑以及湿法、老式干法生产线，可以明显缓解高污染、高能耗、低效益的现状，淘汰下来的部分设备可根据情况改建成大厂的粉磨站，也可以进一步降低重复投资和资源浪费。
　　此外，采用余热发电或供暖、制冷工艺等可以对窑尾和冷却机废气余热进行有效利用；烘干机推广沸腾炉燃烧可以降低煤耗,采用立式磨代替球磨机可以显著降低生料粉磨电耗；对水泥窑和磨机的冷却水进行循环利用等等，都是水泥厂节能降耗、实现水泥行业内部循环经济的有效方法。
　　2004年国家发改委对钢铁、电解铝和水泥的投资规模进行了限制，针对水泥行业，还进行了投资结构的调整。749号文件指出，在东部和交通发达的地区，限制生产能力4000t/d以下的预分解窑生产线，西北地区也限制2000t/d以下生产线的建设；限期拆除年产能力4.4万吨以下的小立窑，禁止小立窑的扩径改造，对半干法、半湿法、SP预热器要进行技术改造等，这些措施的实施，将有效改变水泥行业高煤耗、高电耗、高污染和低效益的现状，对水泥行业实现初步的循环经济，也为我国构建节约型社会和实现可持续发展奠定坚实的基础。
　　2.水泥工业的与上下游产业间的循环经济
　　建材产业具有较长的产业链和拉动效应，水泥行业的循环经济也必将对其上下游产业产生深远的影响。其上游是矿产资源产业，据资料统计[1,2]，建材产业的物质资源消耗比重占基本原材料产业的90%以上，如何提高矿产资源的使用效率，开发新资源及可再生资源，实现节能降耗将是建材行业发展循环经济的一项长期任务。
　　水泥生产的原料主要有石灰石、粘土或砂页岩及校正材料等，为节约粘土资源，可用尾矿、废渣、、煤矸石等废弃物取代，其中煤矸石的热量还可以降低烧结水泥的煤耗；对于主要原料石灰石,应根据当地资源利用的长远规划,做到有序开采、贫富矿搭配使用，充分、合理、有效地使用有限的资源。同时,矿渣、粉煤灰等材料也可以作为混合材直接掺加到水泥中生产复合水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥等，这将相应降低水泥的强度，但同时也会改善水泥和混凝土的流动性、渗透性和耐久性，从全寿命周期角度来看，混凝土结构使用寿命的延长，也是实现水泥及上下游产业循环经济的重要一环。

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