Liên tục nghiên cứu khoa học ứng dụng vào thực tế sản xuất
Nhà máy Xi măng Hoàng Thạch đi vào sản xuất từ năm 1983, song từ năm 1998, VICEM Hoàng Thạch đã phối hợp với các cơ quan khoa học như Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) nghiên cứu xử lý, sử dụng tro xỉ nhà mày nhiệt điện Phả Lại làm phụ gia sản xuất xi măng.
Việc sử dụng tro xỉ nhiệt điện Phả Lại kéo dài đến năm 2011 thì VICEM Hoàng Thạch tạm dừng không sử dụng nữa, lý do xỉ nhiệt điện Phả Lại giá cao. Thay vào đó, VICEM Hoàng Thạch sử dụng tro xỉ nhiệt điện Mạo Khê, Cẩm Phả, với tỷ lệ sử dụng khoảng 15% trong tổng cơ cấu phụ gia xi măng. Cụ thể, năm 2015, VICEM Hoàng Thạch sử dụng 95 nghìn tấn (tro xỉ); năm 2016 sử dụng 160 nghìn tấn; kế hoạch 2017 là 180 nghìn tấn.
Cũng từ năm 2011, VICEM Hoàng Thạch bắt đầu nghiên cứu và sử dụng tro bay từ nhà máy nhiệt điện Hà Khánh, Hải Phòng làm phụ gia cho xi măng. Đến năm 2015, sản lượng tro bay VICEM Hoàng Thạch sử dụng là 82 nghìn tấn, năm 2016 là 95 nghìn tấn và kế hoạch năm 2017 là 96 nghìn tấn.
Cùng với việc sử dụng tro bay nhiệt điện làm phụ gia xi măng, VICEM Hoàng Thạch cũng đang phối hợp với Viện Vật liệu xây dựng thực hiện đề tài sử dụng tro bay ẩm từ các nhà máy nhiệt điện (loại có hàm lượng mất khi nung cao) làm nguyên liệu nung luyện clinker, thay thế một phần đất sét. Năm 2017, VICEM Hoàng Thạch đưa vào sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền công nghệ khoảng 5000 tấn tro bay ẩm.
Tro bay được cấp tự động vào dây chuyền sản xuất tại nhà máy Xi măng Hoàng Thạch.
Tiếp đó, từ năm 2013, VICEM Hoàng Thạch đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng nguồn xỉ lò cao từ một số nhà máy thép như thép Hòa Phát, thép Thái Nguyên làm phụ gia sản xuất xi măng, với tỷ lệ 8% trong tổng cơ cấu phụ gia, tương đương khoảng 98 nghìn tấn trong năm 2015, 100 nghìn tấn trong năm 2016 và khoảng 102 nghìn tấn trong năm 2017.
Riêng đối với việc thạch cao nhân tạo từ các nhà máy nhiệt điện, phân bón hóa chất, trong 2 năm 2015 – 2016, VICEM Hoàng Thạch tiếp tục phối hợp với Công ty CP thạch cao Đình Vũ nghiên cứu sử dụng thạch cao nhân tạo DAP từ nhà máy phân đạm Đình Vũ. Sản phẩm đã được chạy thử nghiệm trên quy mô công nghiệp với mỗi lần thử nghiệm khoảng 100 tấn thạch cao DAP. Tuy nhiên, nhược điểm của loại thạch cao này là tính ổn định về chất lượng chưa cao, ảnh hưởng xấu đến chất lượng của xi măng và bê tông. Vì vậy, hiện tại VICEM Hoàng Thạch chưa sử dụng loại thạch cao này trong sản xuất đại trà.
Hiệu quả cao
Phân tích về các ưu, nhược điểm khi sử dụng tro bay, xỉ nhiệt điện, xỉ lò cao, thạch cao nhân tạo trong sản xuất xi măng, Phó Tổng Giám đốc VICEM Hoàng Thạch ông Lê Hữu Hà cho biết: Các nguồn tro xỉ nhiệt điện mà VICEM Hoàng Thạch đang sử dụng có chất lượng ổn định, độ hoạt tính đáp ứng theo TCVN 6882:2001 về phụ gia hoạt tính dùng cho xi măng, đem lại hiệu quả cao trong sản xuất xi măng.
Đối với tro bay, về ưu điểm, tro bay pha được trực tiếp vào xi măng, không mất năng lượng nghiền, hoạt tính cường độ sau 28 ngày cao, có thể pha thêm 3 - 4% tro bay vào xi măng nghiền mà không làm giảm cường độ 28 ngày của xi măng.
Tuy nhiên, việc sử dụng tro bay làm phụ gia xi măng cũng làm giảm cường độ sớm của xi măng. Khi hệ thống lò đốt của các nhà máy nhiệt điện đốt không triệt để thì tro bay sẽ có hàm lượng mất khi nung cao, ảnh hưởng xấu đến chất lượng xi măng và kết cấu bê tông.
Xỉ lò cao có hoạt tính rất cao, phù hợp làm phụ gia cho xi măng, đem lại hiệu quả kinh tế cao khi sử dụng, nhưng nguồn cung xỉ lò cao hạn chế.
Với các phân tích trên, ông Hà nhận định, nếu xử lý, quản lý và sử dụng tốt tro bay, xỉ nhiệt điện, xỉ lò cao, thạch cao nhân tạo trong sản xuất xi măng thì sẽ rất hiệu quả. Hiện nay, VICEM Hoàng Thạch đang sử dụng tro bay, xỉ nhiệt điện, xỉ lò cao, thạch cao nhân tạo trong sản xuất xi măng khoảng 20 - 25% tổng sản lượng nguyên liệu, tương đương hơn 900 nghìn tấn năm. Sản lượng này dự kiến sẽ tăng lên thành hơn 1 triệu tấn sau năm 2017.
Vẫn còn những khó khăn
Về lâu dài, VICEM Hoàng Thạch sẽ tiếp tục sử dụng các nguồn xỉ, tro bay nhiệt điện, xỉ lò cao đã nghiên cứu làm phụ gia cho xi măng, đồng thời tìm kiếm thêm các nguồn xỉ, tro bay nhiệt điện, xỉ lò cao khác.
Đối với việc sử dụng tro bay nhiệt điện làm nguyên liệu nung luyện clinker, sau khi tiến hành sản xuất thử nghiệm, VICEM Hoàng Thạch sẽ đánh giá hiệu quả sử dụng nguồn tro bay ẩm từ các nhà máy nhiệt điện. Từ kết quả đánh giá, Công ty mới đưa ra các định hướng sử dụng phù hợp.
Đối với thạch cao nhân tạo, trong tương lai, các nhà cung cấp phải có công nghệ xử lý triệt để thành phần có hại trong sản phẩm, đặc biệt là P2O5 để bảo đảm ổn định chất lượng thạch cao nhân tạo, cân đối giá thành hợp lý thì mới có thể sử dụng thạch cao nhân tạo thay thế một phần thạch cao tự nhiên cho sản xuất xi măng.
Từ thực tế sản xuất của mình, VICEM Hoàng Thạch cũng có những đề xuất: Việc sử dụng nguồn xỉ từ các nhà máy nhiệt điện góp phần hỗ trợ cho việc xử lý phát thải môi trường cho ngành công nghiệp nhiệt điện. Nhưng hiện nay vẫn chưa có cơ chế hỗ trợ các nhà máy sản xuất xi măng trong việc sử dụng nguồn tro xỉ thải này. Các nhà máy xi măng vẫn phải chịu chi phí cao để mua xỉ về sử dụng.
Tương tự, tro bay mặc dù là nguồn phát thải từ các nhà máy nhiệt điện, cần phải xử lý nhưng giá thành của nguồn tro ẩm này khi về đến đơn vị sử dụng vẫn cao hơn nguyên liệu đất sét. Vì vậy, khi sử dụng sẽ làm tăng chi phí sản xuất.
Ngoài ra, nguồn cung xỉ lò cao ngày càng hạn chế do có thêm nhiều đơn vị sử dụng, nên nhiều thời điểm, nguồn cung xỉ lò cao bị thiếu hụt. Bên cạnh đó, giá thành của nguồn phụ gia này có xu hướng tăng dần, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế cho đơn vị sản xuất xi măng…
Do vậy, VICEM Hoàng Thạch rất mong Nhà nước có cơ chế hỗ trợ đối với đơn vị xử lý tro bay, xỉ nhiệt điện, xỉ lò cao nhà máy luyện kim, thạch cao nhân tạo từ bã thải nhà máy hóa chất, cũng như các đơn vị sử dụng nguồn nguyên liệu trên làm vật liệu sản xuất.
Quỳnh Trang (TH/ Xây dựng)