凝石獻技混凝土膠凝材料產(chǎn)業(yè)革命

    王光謙說，凝石技術(shù)實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)及資源的循環(huán)利用，是清潔生產(chǎn)的一個典型例子。

    王光謙指出，作為一種新型的膠凝材料，凝石對水泥原有的工藝及理論體系形成了實質(zhì)性突破。凝石的環(huán)保意義在于免去了水泥生產(chǎn)中的燒結(jié)過程，沒有二氧化碳排放；其資源意義在于解決了鋼鐵廢渣、電廠煤灰、電解鋁赤泥等廢物排放和再生利用問題，不再消耗大量的石灰石；其能源意義在于其生產(chǎn)工藝可節(jié)省大量電能；而其經(jīng)濟意義則在于投資成本、原料成本更低，產(chǎn)品綜合成本比水泥相對較低。

    “凝石技術(shù)能夠幫助水泥行業(yè)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性調(diào)整?！蓖豕庵t呼吁國家有關(guān)部門盡快制訂凝石技術(shù)標準，以利于這項新技術(shù)的推廣。

產(chǎn)業(yè)化缺乏行業(yè)標準

    凝石技術(shù)的發(fā)明人、清華大學(xué)教授孫恒虎把產(chǎn)品定名為“凝石”，是為取“堅固的石頭”之意。有人把凝石稱作新型水泥。但水泥屬于硅鈣體系，而凝石屬于硅鋁體系。從嚴格意義上來說，凝石和水泥是兩種完全不同的產(chǎn)品。據(jù)介紹，凝石材料滿足傳統(tǒng)水泥性能要求，其強度性能猶如“凝固的石頭”那樣堅固，而且有不怕酸堿、能夠固結(jié)泥土等諸多水泥所不具備的優(yōu)點。凝石的原材料90% 是工業(yè)廢料，如鋼鐵廠的水淬渣、電廠的粉煤灰等。生產(chǎn)凝石無須像水泥那樣“兩磨一燒”，只須“一磨”。這就避免了水泥生產(chǎn)過程中消耗大量能源，產(chǎn)生煙塵排放和二氧化碳、二氧化硫等有害氣體的弊端，生產(chǎn)規(guī)模也可大可小。2003 年，這項技術(shù)被列入國家863計劃。目前，已達到工業(yè)化推廣階段。

    孫恒虎說，凝石技術(shù)對國民經(jīng)濟發(fā)展將起帶動作用，要首先在資源緊張、污染嚴重的地區(qū)用起來。他表示，現(xiàn)在最大的難題是凝石還沒有通用的技術(shù)標準，只能先往水泥的標準上靠，這為大規(guī)模生產(chǎn)帶來了影響。由于是新技術(shù)，學(xué)術(shù)界尚有人對此存有懷疑，需要在理論研究和產(chǎn)業(yè)化方面
得到國家有關(guān)各部委的支持。

    據(jù)悉，國土資源部正在考慮制訂凝石的行業(yè)技術(shù)標準。

技術(shù)推廣應(yīng)先易后難

    目前，世界上許多國家都在研究硅鋁體系的水泥替代材料，這種材料在國外被稱為“ 地聚合物”（geopolymer），但研究基本都處于實驗室階段。而且，不同的是，國外多用焙燒高嶺土法，即活化劑與焙燒高嶺土一同干法磨細，凝石技術(shù)將原料和活化劑分別濕磨，并不烘干，因此，二者從原料到工藝都有很大區(qū)別?！皩O恒虎的凝石技術(shù)是世界上硅鋁體系研究進展最快的。其濕法工藝也是水泥界前所未有的創(chuàng)新?！敝袊茖W(xué)院院士葉大年指出，“這項技術(shù)是對水泥工業(yè)的重大變革，其推廣應(yīng)用需要沖破很多傳統(tǒng)勢力。”

    為表示對凝石技術(shù)的支持和重視，以葉大年為首的21 位中科院院士聯(lián)名上書，建議“在國家層面以適當(dāng)?shù)男问街С謱O恒虎的這項工作，以利于克服傳統(tǒng)勢力的束縛，發(fā)展有我們自己知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。”

    “現(xiàn)在試驗和生產(chǎn)階段的問題都不大。”葉大年院士認為，必須加強凝石的建筑構(gòu)件性能研究，例如，首先在道路、墻體、地坪等方面進行試用，這樣更容易觀察其效果。同時，要加強大構(gòu)件研究。他建議，凝石的推廣應(yīng)用應(yīng)先易后難，用事實證明其性能，以便更容易被接受。

營造創(chuàng)新環(huán)境

    唐山鋼鐵廠和通化鋼鐵廠正在建設(shè)的30 萬噸、50萬噸凝石生產(chǎn)線將分別于8 月和10 月相繼投產(chǎn)，萍鄉(xiāng)等地的政府部門也決定采用凝石技術(shù)改造當(dāng)?shù)氐男∷鄰S。

    通化鋼鐵廠是國家大型企業(yè)，每年產(chǎn)生水淬渣100萬噸。這些廢渣的處理處理成為企業(yè)的難題之一。今年年初，獲悉孫恒虎的凝石技術(shù)后，通鋼的副總經(jīng)理王彬數(shù)次前來清華大學(xué)尋求合作。6月底，投資5000萬元的凝石生產(chǎn)線在通化正式破土動工。預(yù)計，10月份投產(chǎn)后，這條生產(chǎn)線的毛利將達到5000 萬元。

    “我認為這是一場產(chǎn)業(yè)革命，所以，一定要投入到這場革命中去?！蓖醣蚝蛯O恒虎接觸5 個小時后就認定凝石技術(shù)將引發(fā)水泥產(chǎn)業(yè)革命。

    “中國落后的原因就是保守勢力太強，革新風(fēng)險大，往往不受歡迎。但我們確實非常需要共同努力來營造良好的創(chuàng)新環(huán)境。凝石既環(huán)保又節(jié)能，還能帶來良好的社會經(jīng)濟效益，我們?yōu)槭裁床簧希俊蓖醣蛘f，“如果大家都不嘗試，那中國水泥工業(yè)豈不要永遠停留在落后狀態(tài)？但如果我們?nèi)L試，就有可能成為世界第一。”

    王彬表示，他們將把凝石首先應(yīng)用于通鋼自己的工程項目中，這樣做的示范效應(yīng)將會更加明顯。

    有關(guān)人士認為，凝石技術(shù)將為廢渣利用提供廣闊的空間，并能產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益。根據(jù)專家初步計算，我國每年鋼鐵總量是2億噸，僅水淬渣一年就達7000萬噸以上。這些水淬渣可制造7000萬噸以上的高性能凝石產(chǎn)品。就目前而言，生產(chǎn)成本約150元/噸，如果在礦山填充方面應(yīng)用，1 噸凝石可代替2 噸水泥；如果比照水泥的價值和價格，按水泥200元/噸計，則凝石應(yīng)為400元/噸；即便將價位定為300元/噸，也有50% 的利潤率。也就是說，僅鋼鐵廠每年就可給國家創(chuàng)造210 億元
的產(chǎn)值和105億元的利潤。