凝石技術(shù)促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

凝石技術(shù)促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展
    隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類越來(lái)越感到自然資源并不是取之不盡，用之不竭，生態(tài)環(huán)境的承載能力也并非無(wú)限。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)已成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，固體廢棄物和天然資源短缺問(wèn)題成為阻礙循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)主要因素。固體廢棄物高排放及其帶來(lái)的高消耗、高污染等問(wèn)．題日益嚴(yán)峻，土地、能源、礦產(chǎn)等資源不足的矛盾愈加突出(如表2)。然而，仿地成巖的凝石技術(shù)為解決這一問(wèn)題提供了有效途徑。

表2   2003年我國(guó)幾大基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況[4]

    1．環(huán)境生態(tài)意義  
   據(jù)了解，我國(guó)2004年水泥總產(chǎn)量約1O億噸，位居世界第一。10億噸水泥的生產(chǎn)要消耗11億噸的石灰石資源，排放約8億噸的CO2，80萬(wàn)噸的SO3，160萬(wàn)噸的NOx和800萬(wàn)噸的粉塵。同時(shí)我國(guó)煤矸石有34億噸的堆存量，占地20萬(wàn)畝；粉煤灰有14億噸堆存量，占地60萬(wàn)畝；冶金廢渣及其它化工廢渣有12億噸的堆存量，占地30萬(wàn)畝以上。上述
這些固體排放物每年還以10億噸的產(chǎn)量在產(chǎn)出。此外金屬、非金屬礦山的尾礦的堆存量已超過(guò)40億噸，并且每年還以3億噸的速度在增長(zhǎng)。另一方面煤礦并采所造成的地表塌陷已超過(guò)600萬(wàn)畝，每年還以20萬(wàn)畝的速度在增加。[4-10]
    凝石的生產(chǎn)具有接近于零的污染物排放。因此凝石生產(chǎn)技術(shù)的推廣一方面可以使水泥工業(yè)的污染大幅度降低，直至全部消除。另一方面，上述粉煤灰、煤矸石、冶金渣、化工渣等固體排放物又是生產(chǎn)凝石的主體原材料。因此凝石技術(shù)的推廣對(duì)于減少水泥工業(yè)的污染排放，充分利用各類固體排放物具有劃時(shí)代的意義。
    此外：由于凝石類膠凝材料超強(qiáng)的固土(可達(dá)同標(biāo)號(hào)水泥的3倍)固砂能力，是采礦工業(yè)中的地下充填的理想材料，由予比原有技術(shù)可大幅度降低成本和提高質(zhì)量，因此可使充填采礦技術(shù)快速推廣，從而抑制和根除地面塌陷所帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。
    另一方面，凝石對(duì)各類尾礦具有超強(qiáng)的固結(jié)能力，當(dāng)采用凝石為膠凝材料時(shí)，用尾礦代替河砂配置各類混凝土，強(qiáng)度和安定性不但不降低，反而有所提高。因此凝石技術(shù)的推廣可以帶動(dòng)各類尾礦的大量利用，從而進(jìn)一步促進(jìn)環(huán)境生態(tài)的保護(hù)。
    2．資源意義
    根據(jù)中國(guó)建材工業(yè)協(xié)會(huì)的報(bào)告，我國(guó)適宜燒制水泥的石灰石儲(chǔ)量為450億噸，其中可開(kāi)采儲(chǔ)量為250億砘，按2003年的水泥產(chǎn)量計(jì)算，再過(guò)30年我國(guó)水泥的原材料資源就面臨枯竭【1l—12】。然而象我國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中國(guó)家再過(guò)30年就停止進(jìn)行基本建設(shè)是不可想象的。因此必須在科學(xué)技術(shù)上取得重大突破，才能減輕經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)資源供給的壓力，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用和循環(huán)利用，使我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展得以順利進(jìn)行。凝石技術(shù)為完成一重大歷史使命開(kāi)辟了一條新的道路。
    此外，由于凝石的超強(qiáng)固土、固砂能力可以使充填采礦技術(shù)低成本快速推廣。低成本充填采礦技術(shù)的推廣不但可以抑制地表塌陷，還能使許多“三下"(建筑物下、水體下、鐵路下)礦產(chǎn)資源的回采率提高50％以上，對(duì)我國(guó)的資源戰(zhàn)略的實(shí)施和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
    3．產(chǎn)業(yè)意義       

    凝石技術(shù)的應(yīng)用將提升改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)資源一能源一巧境一材料的領(lǐng)域的良性循環(huán)。遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念；利用凝石技術(shù)，將電力、煤炭、冶金等行業(yè)的全部固體排放物用于生產(chǎn)高性能凝石水泥，減少能源、資源消耗，保護(hù)生態(tài)、環(huán)境，實(shí)現(xiàn)材料的高附加值制備。
    凝石技術(shù)要求上游產(chǎn)業(yè)的固體排放物排放過(guò)程也是凝石原材料的生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)行固體排放物形成過(guò)程改性，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和能量的梯級(jí)利用。因此，凝石將傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的“獨(dú)立”生產(chǎn)調(diào)整為各產(chǎn)業(yè)間具有有機(jī)聯(lián)系的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，將上一個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的排放物用于下一個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的原材料，徹底改變?cè)协h(huán)境問(wèn)題的末端治理方式，使各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)間實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。
    4．經(jīng)濟(jì)意義  
    目前我國(guó)可直接作為凝石主體材料的廢渣與現(xiàn)有水泥的年產(chǎn)量(10億噸／年)幾乎相等，以全國(guó)年產(chǎn)10億噸凝石計(jì)算，由于生產(chǎn)凝石可比生產(chǎn)水泥節(jié)能30％以上，生產(chǎn)成本下降30％以上，因此僅以簡(jiǎn)單替代水泥來(lái)考慮，每年也可以取得數(shù)以百億元計(jì)的直接經(jīng)濟(jì)效益。
    此外凝石還有許多水泥所不具有的特殊性能，如耐酸、堿、鹽類侵蝕性，超長(zhǎng)的耐久性、特有的固土能力、超高強(qiáng)和速凝快硬等特征，將有助于解決許多工程難題，或使工程成本大幅度下降。因此，凝石技術(shù)的推廣應(yīng)用將取得數(shù)倍于直接經(jīng)濟(jì)效益的間接經(jīng)濟(jì)效益。
    如利用凝石耐腐蝕、不溶出、抗凍融性等特征可以制備出使用壽命比現(xiàn)在長(zhǎng)幾倍的混凝土梁，用于超交通負(fù)荷的大城市立交橋的建設(shè)，由于大幅度降低了維修和重建的頻率，可給城市的建設(shè)和發(fā)展帶來(lái)極大間接效益。  
    綜上所述，發(fā)展凝石技術(shù)，推行清潔生產(chǎn)，可將膠凝材料生產(chǎn)和工礦業(yè)固廢排放對(duì)自然資源的需求和生態(tài)環(huán)境的影響降低到最小程度，以最少的資源消耗、最小的環(huán)境代價(jià)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長(zhǎng)，從根本上解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
    結(jié)語(yǔ)：凝石技術(shù)才剛剛起步，作者的工作也僅僅是萬(wàn)里長(zhǎng)征的第二步，傳統(tǒng)水泥歷經(jīng)了近200年的發(fā)展，至今仍有許多問(wèn)題沒(méi)有解決。凝石也必然要經(jīng)歷一個(gè)比較長(zhǎng)的研發(fā)階段才能完善，作者愿與各行各業(yè)的科學(xué)家、企業(yè)家聯(lián)合共同為凝石技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。