习近平总书记向国际社会承诺“2030碳达峰、2060碳中和”,中央经济工作会议也将做好碳达峰、碳中和工作作为八项重点任务之一。钢铁工业成为我国制造业31个门类中碳排放量最大的行业,占全国碳排放总量的15%左右,碳减排的压力巨大。业内普遍认为中国钢铁行业吨钢二氧化碳排放为1.9~2.0吨。烧结、球团工序以及燃煤自备电厂因其二氧化硫排放占钢铁工序的70%以上,需要进行脱硫工艺处理,截至目前,采用的石灰-石灰石法脱硫工艺仍占主流,其排放脱硫副产物-脱硫灰因利用率低,面临无处排放的问题,而用于水泥中作为熟料添加,或等量替代水泥用于制备混凝土,是脱硫灰的高附加值利用方式之一。脱硫灰具有水硬胶凝特性,能够参与混凝土水化反应,调节混凝土凝结时间,添加合适量时(≤20%),混凝土强度高于未添加对比试块,节省水泥或水泥熟料,减少天然材料消耗,对于促进固废资源化利用,减少排放,特别是对碳减排具有重大意义。YB/T4899-2020《用于混凝土中的改性烧结烟气脱硫灰》,推动产品的应用,促进低碳发展。
当一个国家或地区经济进入高速增长期时,水泥需求量呈快速增长态势。国际能源署预计,到2050年,水泥产量将增长12%至23%。2020年,我国水泥产量23.77亿吨,约占全球55%,排放二氧化碳约14.66亿吨,约占全国碳排放总量14.3%。吨水泥、吨水泥熟料二氧化碳排放量分别约为616.6kg、865.8kg,生产1吨水泥过程中,其中生料煅烧石灰石分解二氧化碳约376.7kg,熟料耗煤排放二氧化碳约193kg,综合耗电(扣除余热发电)折算排放二氧化碳约约46.9kg。水泥是由水泥熟料掺加矿渣、粉煤灰、石灰石等混合材与少量石膏混合粉磨制成,熟料生产过程中碳排放约占水泥碳排放的92%左右。脱硫灰用于水泥和混凝土中加以利用碳减排评估的意义凸显。
对促进钢铁行业实施绿色低碳发展,促进钢铁行业烧结工序、建材行业碳减排,早日实现碳达峰、碳中和,具有较强的指导和引领作用。