全球碳排放税推升水泥研磨优化需求

水泥是全世界应用最广泛的人造材料，人们利用水泥制造混凝土，而每个居民产生的混凝土需求量约为2立方米。如此巨大的用量，毫无疑问，水泥生产的每个环节都会对经济和环境产生重大影响。

目前，全球许多国家和地区联合建立减排议定书并制定了相关法律，其中包括CO₂排放税和碳排放交易计划等。鉴于水泥生产是人为CO₂排放量大户，诸多水泥生产商都公开承诺将大幅减少CO₂净排放量。

在水泥生产中，CO₂排放大部分来自碳酸钙的煅烧、化石燃料燃烧和电力消耗（主要用于研磨）。每产生1吨水泥熟料就会排放862 kg的CO₂，即每降低水泥中1％的熟料比例，则每生产1吨水泥就能减少8-9kg的CO₂排放。

某种程度上，水泥中的熟料可用SCM（高炉矿渣、粉煤灰、火山灰和石灰石等材料）代替。然而，增加SCM的量往往会降低水泥强度。例如，除了最常见的早期强度增长放缓的限制因素，SCM每增加1％28天砂浆强度就会降低0.2 - 0.8MPa，具体数值取决于SCM类型、熟料质量和水泥细度。通过适当地使用化学外加剂，如基仕伯的OPTEVA™HE质量改进剂，可显著提高熟料替代水平，同时仍可保持市场上对水泥水泥强度的需求。

通过在水泥生产工艺中添加化学外加剂，水泥生产商可提升研磨产量和效率，并大幅改善成品水泥的性能、质量和输送性，从而提高水泥生产率和盈利能力。

这些外加剂的主要优点是通过降低水泥组分成本、增加产量和增加每吨熟料的水泥量来创造经济收益。与此同时，它们还可降低生产每吨水泥的CO₂排放量。

外加剂的选型很大程度上取决于SCM如何影响水泥性能。例如，炉渣和粉煤灰对早强和凝结时间具有负面影响，因此生产商可使用能缩短凝结时间并提高早强的添加剂配方，而石灰石水泥则需要使用能提高28天强度的添加剂。关于添加剂如何提高石灰石混合水泥的强度，请查看下图。

配置水泥添加剂已有80多年的使用历史，可提升将2 - 10MPa的水泥强度（早强和28天强度）。因此，水泥添加剂可轻松将熟料比例（提升SCM水平）降低约3-10％。这里暂且不讨论较低熟料比例降低带来的经济效益，这很大程度上取决于SCM与熟料之间的成本差异。但可以确定的是，降低熟料比例能直接将每生产1吨水泥的CO2排放量减少约26-86 kg，或3-10％。