文献综述
1.1 引言众所周知水泥是国民经济的基础原材料,在未来相当长的时期内仍将是人类社会的主要建筑材料。
据统计2019年,我国水泥产量达23.48亿吨,约占全球水泥产量的60%。
世界自然基金会(WWF)预计2050年全球产量约为55亿吨。
但是,水泥工业是一个高污染、高能耗和高资源消耗的行业[1-3]。
资料显示,水泥工业能源消耗占全球一次能源消费的 2%左右,或占全球工业能耗近5%;其CO2 排放量占全球CO2 排放总量的5%[4].另外,我国石灰石由于历史探明储量不足,品位不高,利用不够,水泥用石灰石矿山后续可采资源逐渐显现匮乏。
因此,要实现水泥工业的节能减排,迫使水泥熟料转型升级,向低碳水泥熟料发展,这是水泥工业实现绿色化、可持续发展的必由之路。
1.2 关于硫硅酸钙的研究现状BCT水泥是Belite -Calciumsulfoaluminate - Ternesite 水泥的简称,由德国海德堡公司发明,并已申请发明专利。
BCT水泥的核心技术是在熟料矿物体系中引入Ternesite即硫硅钙石矿物[5-7]。
以Ternesite作为活性相开发出的C2S -C4A3$-Ternesite体系水泥是一种新型的低碳、节能的绿色水泥。
C2S -C4A3$-Ternesite体系熟料具有以下等优点[8-9]:1)生产需要的原材料与传统硅酸盐水泥熟料相近,石灰石、泥灰岩、粉煤灰和工业副产石膏等工业废渣都是其原料来源,克服了硫铝酸盐体系熟料制备对高成本铝矾土的需求;2)C2S -C4A3$-Ternesite体系熟料中C4A3$和Ternesite在较低的温度(1250~1300℃)下即可形成,比传统硅酸盐水泥熟料的煅烧温度降低了约150℃左右,大幅度降低了能源的消耗和电耗,估计节能10%~15% ;3)并且该体系熟料CO2排放比传统硅酸盐水泥熟料降低30%。
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