2020年9月，在第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重宣布将提高国家自主减排贡献力度，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。10年实现碳排放达峰、40年实现碳中和，任务艰巨、时间紧迫，工业是碳排放重要领域，工业低碳减排对全国实现碳达峰的目标至关重要。根据我国碳达峰、碳中和目标节点，2021年工信部实施工业低碳行动和绿色制造工程，并制定钢铁、水泥等重点行业碳达峰行动方案和路线图。
为了更好更快适应已经在路上的相关政策要求，水泥行业聚焦“大宗固废”将“固废应用作为水泥行业在碳减排方面的先进行之一”通过科学制定适配于行业碳达峰、碳中和目标约束的行动方案和路线图。
作为我国大宗固废之一的煤矸石，是煤炭开挖与分选过程中产生的固态废物，占煤炭总产量的10%~20%，我国现存1500~1700座煤矸石堆存山，占地约20平方公里，堆存数量超过60亿吨，并以每年约5至8亿吨的排放量逐年增加，2020年产生了7.95亿吨煤矸石，大量的煤矸石占用堆存场地，且对土壤、水质及环境造成污染。
煤矸石的主要成分与粘土相似，可替代砂岩和粉煤灰作为熟料原料硅、铝质材料使用，为水泥熟料提供SiO2、Al2O3及少量的Fe2O3、CaO。根据煤矸石成份的差异，在生料配料方案设计中，可适当调整其它辅材品质或用量来满足设计需求。
由于煤矸石中的SiO2、Al2O3部分是以高岭石、云母和长石等矿物存在，与砂岩相比含有大量活性SiO2，又由于煤矸石中含有Ba、V、Ti、Mn等部分助熔微量元素，使煤矸石的熔点比砂岩明显降低，熟料烧成液相提前出现。使得熟料烧结反应温度能够提前完成；同时煤矸石中能量矿物金属硫化物和变价金属氧化物氧化放热，可进一步降低熟料烧成能耗，根据浙江大学的研究显示使用煤矸石取代砂岩生产熟料时可使煅烧温度降低50℃，同时煤矸石中有少量的热量，若能合理控制掺量，可以稳定窑系统热工制度，进一步降低煤耗，企业生产数据显示可使熟料煅烧煤耗降低4-5%，以日产5000吨的熟料，煤耗100Kgce/t的生产线为例，每天可节约使用标煤20-25吨，减少CO2排放70-90吨，每年可减少CO2排放2万-3万吨。因此提高废弃物煤矸石的资源化在改善环境，减少污染和碳达峰、碳中和方面具有非常重要的积极意义。
但由于煤矸石的是一种非匀质的原料，其粒度组成和化学成分变化较大，微量元素和硫的存在给熟料生产、质量控制和气体排放带来一定影响：1、煤矸石成分波动、发热量不稳，其中SiO2含量在40%-70%变化，Al2O3含量在10%-30%变化，导致熟料烧成控制困难，熟料质量波动；2、煤矸石的硫含量过高时，与钾、钠、氯等有害元素共同在水泥窑内循环富集，从而造成水泥窑系统出现结皮堵塞等问题，如冀东水泥铜川有限公司在使用煤矸石配料时SO3含量为4.7%时，导致C5A下料管堵塞，被迫止料熄火，检查发现下料管入烟室几乎堵死，有效内径Φ700 mm的下料管由于结皮只剩200 mm，同时SO2气体排放一个月中9次超标。
为解决上述问题，非常有必要制定水泥熟料替代原料用煤矸石应用技术规范，以提高煤矸石在水泥熟料生产过程的运行稳定性，对煤矸石的资源化及水泥工业碳减排具有重要意义。
本项目的主要目的就是规范煤矸石作为水泥熟料替代原料生产水泥熟料的技术要求，如煤矸石的贮存、均化、配料、工艺控制技术要求等，从而使促进煤矸石作为熟料替代原料用于水泥熟料生产。