1、引 言
水泥生產(chǎn)企業(yè)是資源消耗的大戶，每年至少有4500萬畝的耕地被破壞，大量的水土資源白白流失，土地日漸沙化、資源日漸貧乏，人類賴以生存的環(huán)境、資源已岌岌可危！目前我國水泥產(chǎn)量已突破12億噸大關(guān)，占世界總產(chǎn)量的半壁江山，成為水泥生產(chǎn)大國，但是存在著三個(gè)突出矛盾：水泥不斷擴(kuò)能的需求與資源日益緊缺的矛盾；傳統(tǒng)水泥污染嚴(yán)重與環(huán)境保護(hù)的矛盾；計(jì)劃體制形成的水泥產(chǎn)業(yè)“單一”與創(chuàng)新發(fā)展的矛盾。

烏蘭集團(tuán)從資源、社會和經(jīng)濟(jì)等多個(gè)視角，對水泥工業(yè)重新審視，認(rèn)為必須改變傳統(tǒng)的水泥發(fā)展路子，走出一條生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益相協(xié)調(diào)發(fā)展的新型水泥工業(yè)道路——這就是今天烏蘭集團(tuán)全力打造的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

可見：保護(hù)耕地，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，治沙還田、吃沙還林已成為實(shí)現(xiàn)社會和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，“十一五”期間，我國將大力建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會，綜合利用資源、用風(fēng)積沙代替粘土配料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料正值當(dāng)時(shí)。

為此、我們分階段在烏蘭后旗基地組織了為期半年的工業(yè)試生產(chǎn)及生產(chǎn)，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)原料的易磨性較好，生料磨臺時(shí)產(chǎn)量提高，立磨耐磨材料消耗減少，生料的易燒性好，窯臺時(shí)產(chǎn)量高，標(biāo)煤耗相對下降，熟料結(jié)粒致密，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量下降，熟料的綜合性能好，后期強(qiáng)度高。

2、風(fēng)積沙與粘土的性質(zhì)比較
2.1? 風(fēng)積沙是經(jīng)過自然風(fēng)搬運(yùn)、分級、沉積后在地表形成的沙土，它顆粒均勻、細(xì)小，成分穩(wěn)定，可做為水泥生產(chǎn)的硅鋁質(zhì)校正原料使用。

2.2? 我公司原設(shè)計(jì)所有的硅鋁質(zhì)校正原料為黃褐色亞粘土，其特點(diǎn)是：塑性大、水分高、堿含量高、易磨性差。
2.3? 風(fēng)積沙與粘土的化學(xué)成分及性質(zhì)對比見表1。

表1? 風(fēng)積沙與粘土的化學(xué)成分（%）及性質(zhì)對比

名? 稱	LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	∑	0.20mm細(xì)度%	水分%	易磨性
風(fēng)積沙	5.98	67.80	12.10	3.60	4.68	1.50	2.15	1.05	98.9	17.5	8.5	較好
粘? 土	5.95	64.24	14.24	4.96	2.79	2.61	2.81	1.25	98.9	/	14.5	一般

3、用風(fēng)積沙代替粘土配料的優(yōu)點(diǎn).
① 堿含量相對降低，熟料的后期強(qiáng)度高、性能好；② 水分小、無塑性，避免雨季的粘倉、掛壁、堵料等生產(chǎn)弊端；③ 粒徑細(xì)小，無須破碎，生產(chǎn)成本低；④ 易磨性較好，立磨臺時(shí)產(chǎn)量高。

4、配料方案的確定及試生產(chǎn)效果
4.1? 采用“兩高一低“的配料方案。即：高飽和比，高鋁率，低硅率的方案。
一方面：通過提高KH來提高熟料早強(qiáng)，提高AM來保證熟料的結(jié)粒，避免飛砂。另一方面：通過降低SM來適當(dāng)提高液相量，使熟料易燒。同時(shí)由于SM的降低，硅砂用量將減少2%左右，對降低原料成本和減小立磨磨損、保護(hù)輥套具有很重要的意義。

烏蘭公司使用的原燃材料化學(xué)成分見表 2, 煙煤的工業(yè)分析見表 3 ,在試生產(chǎn)期間熟料率值控制如下:

KH：0.910±0.02，SM：2.2±0.1，AM：1.6±0.1，熟料結(jié)粒好，升重高，窯上煅燒良好，火焰明亮，無飛砂現(xiàn)象,熟料的化學(xué)成分、礦物組成、物理性能分別見表4、5。

表2? 原燃材料化學(xué)成分

名稱	Loss	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	R2O	SO3	∑
石灰石	41.50	1.12	1.91	0.69	51.69	1.21	0.26	0.11	0.28	0.01	98.50
鐵粉	5.00	36.56	2.95	49.01	2.24	2.61	0.23	0.10	0.25	0.08	98.78
硅砂	2.59	90.16	2.20	1.68	0.28	0.71	0.35	0.10	0.33	0.04	98.11
風(fēng)積沙	5.98	67.80	12.10	3.60	4.68	1.50	2.15	1.05	2.46	0.02	98.88
煤灰1	/	44.52	27.48	8.14	13.97	1.83	1.03	0.41	1.09	2.52	混合煤

表3? 煙煤的工業(yè)分析

名稱	Mt	Mad /%	A ad / %	V ad / %	FC ad / %	Qnet.ad (KJ/Kg )	Qnet.ar(KJ/Kg )
煙煤	16.20	6.14	8.08	31.46	54.32	25423	22429

表4? 熟料的化學(xué)成分及礦物組成

熟料化學(xué)成分									礦物組成
LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	R2O	C3S	C3A	C4FA
0.15	20.88	5.84	3.65	64.16	1.97	0.87	0.30	0.87	57.92	9.29	11.10

表5? 熟料的物理性能

對比項(xiàng)目	比表面積m2/Kg	標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量%	凝結(jié)時(shí)間 h: min		安定性%	抗折強(qiáng) 度MPa		抗壓強(qiáng) 度MPa
			初凝	終凝		3天	28天	3天	28天
風(fēng)積沙配料	352	23.1	1:25	3:08	100	6.5	9.5	28.5	59.7
用黏土配料	350	24.5	1:30	3:10	100	6.0	9.0	29.5	56.8

4.2? 經(jīng)過半年多時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐和摸索，烏蘭公司用風(fēng)積沙代替粘土配料取得了重大成功和突破，實(shí)際生產(chǎn)效果如下，具體見表6。

表6? 實(shí)際生產(chǎn)情況

配料方式	配料比例（%）				立磨臺產(chǎn)t/h	窯臺產(chǎn)t/h	標(biāo)煤耗kg/t
	石灰石	鋁質(zhì)原料	硅砂	鐵粉
用風(fēng)積沙	80.48	16.69	0.40	2.42	273	120	107.2
用黏土	80.94	13.63	3.29	2.15	258	114	112.2

4.2.1? 原料的易磨性較好，生料立磨臺時(shí)產(chǎn)量平均提高15t/h，同時(shí)硅質(zhì)校正原料硅砂比用粘土配料時(shí)少用2-3%，立磨耐磨材料消耗減少。

4.2.2? 生料的易燒性相對提高，窯臺時(shí)產(chǎn)量平均提高6 t/h，標(biāo)煤耗相對下降了5千克/噸熟料。

4.2.3? 熟料結(jié)粒好、煅燒致密，需水量相對下降，便于和新標(biāo)準(zhǔn)接軌。

4.2.4? 熟料的綜合性能好，后期強(qiáng)度高。

5、效益分析
5.1? 社會效益：吃沙還田、保護(hù)水土資源，利國利民。
用風(fēng)積沙配料不但具有保護(hù)環(huán)境和減少沙塵的雙重環(huán)保性，對凈化生態(tài)環(huán)境和居民生活環(huán)境也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且可以節(jié)約大量的粘土礦產(chǎn)資源。對于2500t/d新型干法窯生產(chǎn)線，利用風(fēng)積沙配料煅燒水泥熟料，年可節(jié)約粘土資源約18萬噸左右（窯運(yùn)轉(zhuǎn)率按92%、黏土配料比例按14.0%計(jì)算）。

5.2? 經(jīng)濟(jì)效益：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗。
一方面：用風(fēng)積沙配料，無須破碎，年節(jié)約人工、機(jī)具、設(shè)備電耗、折舊磨損等費(fèi)用約280萬/年；同時(shí)生料磨、回轉(zhuǎn)窯臺時(shí)產(chǎn)量提高，

另一方面：熟料易燒、煤耗降低，若烏蘭基地三臺窯按年生產(chǎn)熟料300萬噸計(jì)算，年節(jié)約用煤15000噸，相當(dāng)于節(jié)約資金540萬元（煤價(jià)按360元/噸計(jì)算）。

6、結(jié)論
① 采用兩高一低的配料方案，用風(fēng)積沙代替粘土可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料。

② 用風(fēng)積沙代替粘土配料實(shí)現(xiàn)了社會、企業(yè)、環(huán)保三個(gè)效益的統(tǒng)一。

③ 用風(fēng)積沙代替粘土配料，利于生態(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展，是切實(shí)可行的資源綜合利用、大力實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推廣項(xiàng)目。

7、應(yīng)用
2004年，伴隨著西部大開發(fā)及北京申奧成功以及內(nèi)蒙古建設(shè)發(fā)展城市化、工業(yè)化道路的大好形勢，內(nèi)蒙古烏蘭集團(tuán)響應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)政策，緊緊抓住機(jī)遇參與競爭，走新型工業(yè)化道路，打破水泥生產(chǎn)經(jīng)營的傳統(tǒng)觀念，積極穩(wěn)妥地推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，堅(jiān)持搞產(chǎn)業(yè)鏈資源綜合利用項(xiàng)目。決定依托自身管理優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢和資金優(yōu)勢，根據(jù)企業(yè)發(fā)展和市場布局的需要，搶抓當(dāng)前西部大開發(fā)、振興東北老工業(yè)基地的大好時(shí)機(jī)，以優(yōu)勢礦產(chǎn)資源為依托，以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)為主攻方向，積極推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，在蒙東通遼市奈曼旗政府所在地——大沁他拉鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)投資建設(shè)2×2500t/d熟料水泥生產(chǎn)線、2×15MW余熱發(fā)電、供熱、中水回用資源綜合利用工程，同時(shí)規(guī)劃一條5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，配料上用風(fēng)積沙代替粘土。

7.1? 該項(xiàng)目的建設(shè)符合國家西部大開發(fā)、振興東北老工業(yè)基地的政策，對實(shí)現(xiàn)“東西互動”、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義。通遼市奈曼旗地處科爾沁沙地南緣，沙地面積達(dá)858萬畝，占總土地面積的70％，流動沙地305萬畝，占沙地總面積的35.3％，沙地平均植被蓋度為15%，流動沙地植被蓋度在3%以下，生態(tài)環(huán)境惡劣。平均每年用于治沙資金7000萬元以上，出動勞動力10萬人次。該項(xiàng)目利用風(fēng)積沙代替水泥原料中的粘土配料，單線年采沙吃沙約22萬t，既有效利用了資源，減緩粘土等資源的耗竭；又可減輕每年用于沙區(qū)生態(tài)建設(shè)的資金投入負(fù)擔(dān)。同時(shí)降低整個(gè)水泥工業(yè)生產(chǎn)活動對人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

7.2? 目前，在后旗基地成功吃掉了20萬噸風(fēng)積沙用于水泥生產(chǎn)，節(jié)約耕地約1.1萬畝，并且積累了大量的豐富經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)在應(yīng)用在通遼奈曼旗2×2500t/d的水泥熟料生產(chǎn)線，此項(xiàng)目建成后，每年可吃掉風(fēng)積沙約44萬噸，吃沙還林、實(shí)現(xiàn)變廢為寶、變害為利，不斷擴(kuò)大用沙量，實(shí)施公益性復(fù)墾造林，解決流沙問題。現(xiàn)已開始植樹造林近百畝，并與地方林業(yè)部門達(dá)成了協(xié)議，在十年內(nèi)恢復(fù)耕地造林十萬畝，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)建設(shè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)完美結(jié)合。

8、結(jié)束語
水泥行業(yè)是資源性產(chǎn)業(yè)，充分利用廢棄物，是水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。資源是水泥工業(yè)的糧食，是自然界經(jīng)歷幾億年演變和進(jìn)化的產(chǎn)品，它比糧食更珍貴而不可再生，環(huán)境是上帝賜給人類最精美的藝術(shù)品，幾年來我們像愛護(hù)眼睛一樣百倍呵護(hù)保護(hù)資源和環(huán)境，實(shí)施回填復(fù)墾造林近百畝，千方百計(jì)節(jié)約資源，堅(jiān)決杜絕亂采亂挖現(xiàn)象的發(fā)生。我們要把周邊幾千萬噸的風(fēng)積沙，每年幾百萬噸的發(fā)電廢渣和上千萬噸污水充分利用，對這些還未被更多人看好的廢棄資源逐年回收，使它一一發(fā)揮效益。?

我們的理念是：“只有放錯(cuò)位置的資源，而沒有絕對的廢物”。通過循環(huán)經(jīng)濟(jì)完全能夠變廢為寶，變害為利，再造山河，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處！