Ngành xi măng lại đang tiêu thụ lượng lớn tài nguyên thiên nhiên như đá vôi, đất sét và quặng sắt để sản xuất clanhke, một thành phần quan trọng quyết định chất lượng xi măng. Việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu thay thế vì thế trở thành yêu cầu cấp thiết trong tiến trình phát triển bền vững của ngành vật liệu xây dựng. Xuất phát từ thực tiễn đó, ThS. Tạ Văn Luân và các cộng sự tại Viện Vật liệu Xây dựng đã triển khai đề tài “Nghiên cứu sử dụng xỉ thép làm nguyên liệu thay thế quặng sắt trong sản xuất clanhke xi măng”.
Xỉ thép là một sản phẩm phụ của quá trình luyện thép, ước tính lượng xỉ thép phát sinh hàng năm tại nước ta là 2,205 triệu tấn xỉ BOF (chiếm 63,17 %), 1,208 triệu tấn xỉ EAF (chiếm 34,59 %), 78,3 nghìn tấn xỉ IF (chiếm 1,24 %) [1]. Hiện nay, lượng xỉ thép đang tồn chứa và chưa được xử lý ở nước ta còn khá lớn, gây ảnh hưởng xấu tới môi trường. Việc nghiên cứu tái sử dụng xỉ thép vào các mục đích khác nhau như làm vật liệu san lấp, làm cốt liệu cho bê tông, làm nguyên liệu cho sản xuất clanhke xi măng… đã từng bước được quan tâm và thúc đẩy ở Việt Nam.
Đề tài nhằm xây dựng quy trình công nghệ xử lý, gia công xỉ thép đáp ứng yêu cầu sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất clanhke xi măng pooc lăng; đồng thời xây dựng dự thảo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) đối với xỉ thép dùng cho sản xuất clanhke xi măng pooc lăng.
Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng tiến hành chế tạo thử nghiệm 500kg clanhke xi măng pooc lăng có sử dụng xỉ thép làm nguyên liệu thay thế, bảo đảm các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 7024:2013.
Theo nghiên cứu, các mẫu xỉ thép từ nhiều loại lò luyện thép tại Việt Nam được phân tích thành phần hóa học và sử dụng để xây dựng phối liệu sản xuất clanhke. Kết quả cho thấy xỉ thép có khả năng đáp ứng yêu cầu về thành phần oxit sắt để hình thành khoáng clanhke.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành đánh giá khả năng kết khối, khả năng nghiền, tính chất khoáng hóa của clanhke cũng như các chỉ tiêu cơ lý của xi măng thành phẩm. Kết quả bước đầu cho thấy sản phẩm xi măng tạo ra từ phối liệu có sử dụng xỉ thép vẫn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật về cường độ nén, thời gian đông kết và độ mịn. Chứng tỏ, xỉ thép hoàn toàn có thể trở thành nguồn nguyên liệu thay thế khả thi cho quặng sắt trong sản xuất clanhke xi măng.
Theo đánh giá, kết quả của công trình nghiên cứu có khả năng thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn giữa ngành thép và ngành xi măng. Thay vì trở thành chất thải phải xử lý, xỉ thép có thể được tái sử dụng như một nguồn nguyên liệu đầu vào có giá trị. Việc thay thế quặng sắt bằng xỉ thép cũng sẽ giúp giảm khai thác khoáng sản tự nhiên, tiết kiệm tài nguyên và hạn chế tác động môi trường từ hoạt động khai thác mỏ. Đồng thời, lượng chất thải rắn công nghiệp từ ngành luyện kim cũng được cắt giảm đáng kể.
Dù có nhiều tiềm năng, việc sử dụng xỉ thép trong sản xuất xi măng hiện vẫn đối mặt với một số thách thức như sự khác biệt về thành phần hóa học giữa các nguồn xỉ, yêu cầu xử lý tạp chất hay kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào. Do đó, để thúc đẩy ứng dụng thực tế, cần tiếp tục hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật, quy chuẩn môi trường cũng như cơ chế khuyến khích doanh nghiệp đầu tư công nghệ tái chế và đồng xử lý chất thải công nghiệp.
Bên cạnh đó, cần tăng cường kết nối giữa doanh nghiệp ngành thép và ngành xi măng nhằm hình thành chuỗi liên kết tuần hoàn, nơi chất thải của ngành này trở thành tài nguyên của ngành khác.
Trong bối cảnh Việt Nam cam kết đạt phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050 , những nghiên cứu như sử dụng xỉ thép thay thế quặng sắt trong sản xuất clanhke xi măng không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn mở ra hướng đi thiết thực cho mục tiêu tăng trưởng xanh và phát triển bền vững của ngành công nghiệp vật liệu xây dựng.
Giải pháp này cũng là hướng đi phù hợp với chủ trương thúc đẩy sản xuất và tiêu dùng bền vững, tăng cường tái chế và tận dụng phụ phẩm công nghiệp mà Việt Nam đang hướng tới trong lộ trình giảm phát thải khí nhà kính và phát triển nền kinh tế carbon thấp.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
BuilData
