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水泥外加剂助力“十四五”水泥行业可持续发展

我国是水泥外加剂生产大国,同时也是消费大国,水泥外加剂行业在国内已形成规模产业,年产值超过300亿元,随着环保和节能要求的提高,预计未来三年,行业年产值将超过600亿元。“十三五”是我国建材行业转型升级,实现转折性发展的重要阶段。2019年11月6日,国家发改委正式修订发布了《产业结构调整指导目录2019》,其中“水泥外加剂开发与应用”新增进入了鼓励类指导目录,标志水泥外加剂行业将由“高速增长阶段”转向“高质量发展阶段”。

水泥工业是我国国民经济发展的重要基础原材料工业,1978年我国水泥产量约0.6亿吨,到2020年增长至24亿吨,多年来我国水泥年产量稳居世界第一位。2020年我国水泥工业排放二氧化碳12.3亿吨,占建材工业二氧化碳排放总量的84.3%、占全国二氧化碳排放总量的13.5%。水泥工业决心将在2023年实现“碳达峰”,而“节能减排”是水泥工业实现“碳达峰、碳中和”最有效、最基本的常规路径






“十三五”水泥外加剂助力节能减排

水泥外加剂分为“水泥生产外加剂”和“水泥功能外加剂”两大类,包括节煤剂、生料固硫剂、低温矿化剂、烟气脱硫剂、脱硝剂、水泥助磨剂、六价铬还原剂及水泥减水剂和砂浆性能改善剂等。据我国实际生产统计数据显示,在水泥生产过程中添加水泥外加剂,每年可减排CO2气体1.65亿吨;减排SO2气体2.45万吨;减排NOx气体5.88万吨;节电176.6亿度;节煤185.1万吨标煤;减少石灰石消耗1.21亿吨;减少粘土消耗3200万吨;多消纳工业废渣1.62亿吨。使用水泥外加剂能够在不改变原有生产条件的基础上,减少水泥工业废气排放、降低水泥生产能源消耗,推动我国水泥行业的绿色发展。

1)水泥减水剂的原理和适用范围

聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂,执行国家标准GB8076-2008《混凝土外加剂》,是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂。广泛应用于高速公路、高铁、桥梁、大坝、隧道、房屋高层建筑等工程。该品绿色环保,不易燃,不易爆,可以安全使用各种交通工具运输。


2)水泥减水剂在混凝土行业中的应用

水泥外加剂已成为水泥生产、制备和应用过程中必不可少的重要组分,其中,水泥减水剂在我国水泥企业中的应用率已经超过了90%。每一立方混凝土,大约需要掺加减水剂6公斤左右,加入减水剂后的混凝土,大大改善了混凝土的和易性和流动性,还可以节省水泥,增加混凝土后期强度等作用,因此,是节能减排的重点之一。





水泥外加剂助力传统水泥生产方式绿色转型

1)水泥外加剂在工业固废替代水泥原材料中的研究和应用

煅烧水泥熟料会产生大量的CO2排放,这是水泥工业区别于其他工业部门的特点和难点。在考虑碳排放的同时,水泥行业也是资源消耗大户。以国内2019年熟料总产量15.2亿吨计算,消耗矿产资源高达24亿吨左右。如何减少水泥生料中石灰石的配比、或减少水泥熟料中总CaO含量,即减少高钙硅酸盐矿物的含量。此项任务称之为:“工艺”减排,约占水泥工业二氧化碳排放总量的60%;所以,从长远来看,发展趋势将是:尽量少用或不用碳酸盐原料,而釆用硅酸盐、铝酸盐、铁铝酸盐等原料;或利用低质原料、低活性工业固体废弃物作为替代原料,现已成为广大水泥企业及外加剂行业势在必行的技术革命。


2)持续探索水泥外加剂在水泥窑协同处置技术中的应用

随着我国城镇化、工业化进入新的发展阶段,各类废弃物与日俱增,“垃圾围城”形势严峻,固体废弃物污染引发的环境问题不断显现;所涉及的废物类型包括:一般工业固体废弃物、工业危险废弃物、医疗废弃物和生活垃圾四大类型,量大面广。在我国水泥工业“十三五”发展规划中,水泥窑协同处置技术被纳入重点推进工程。支持利用现有新型干法水泥窑协同处置生活垃圾、城市污泥、污染土壤和危险废物,综合利用水、气、粉、尘,减少各种污染与排放,推进绿色发展,发展循环经济。






水泥外加剂助力“十四五”水泥行业可持续发展

1)我国碳市场的建设与发展

碳市场是通过市场机制促进企业对碳排放权进行优化配置。碳市场交易产品主要包括排放配额(Allowance-based transactions)和项目减排(Project-based emission reductions)两大类型。如果企业碳排放量超过了其拥有的配额量,则需要在市场上购买更多碳排放配额或碳减排指标完成履约责任;如果企业排放量低于其拥有的配额,企业可自主选择出售盈余配额,获取收益。碳市场为企业提供了一个可以根据自身实际情况安排节能减排或购买配额间进行灵活选择的机会,实现经济成本效益最优碳资产管理模式。

2)水泥外加剂行业在碳市场建设中面临机会与挑战

我国2011年起在7个省市启动了地方碳交易试点工作,取得了积极进展,积累了丰富经验。今年《碳排放权交易管理办法(试行)》、《碳排放权登记管理规则(试行)》、《碳排放权交易管理规则(试行)》和《碳排放权结算管理规则(试行)》的的正式施行,标志着全国碳市场的建设和发展进入了新阶段。

2020 年之后,中国碳市场覆盖排放量超过40亿吨,将成为全球规模最大的碳市场。而全国统一碳市场对碳排放的硬约束下,将加大水泥企业温室气体减排的,提升采用节能减排新技术的积极性,这就为水泥外加剂,特别是减水剂、省煤剂、助磨剂、等以帮助水泥企业节能降耗减少温室气体排放的水泥外加剂企业带来机会和挑战。






结语

“十三五”是我国建材行业转型升级,实现转折性发展的重要阶段。水泥工业“碳达峰、碳中和”不仅仅是一项伟大崇高的使命,也是一次关键的行业转型,这是发展循环经济,实现业绩可持续增长的阳光大道。水泥外加剂企业要担负起历史使命,引导水泥外加剂企业要大胆探索、勇于创新、积极进取,在践行使命的同时,变“环保压力”为“绿色动力”,顺势而上,加大科技投入,积极探索碳中和、碳捕集、利用与封存技术,坚持创新驱动。大力研发各类新型外加剂及其应用技术,推进新型胶凝材料、替代化石燃料、低碳资源等前沿技术,在转型发展上取得新的突破,助力水泥工业实现更高质量的永续发展。因此水泥外加剂行业前景乐观!

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