水泥生产副产品：重金属污染物六价铬

　　水泥作为基础工业的“食粮”应用于各个领域，其中的六价铬也就随着扩散至自来水的处理池、我们居住的房屋等各个地方。
　　
　　铬元素在水泥中的存在状态不同，其中，六价铬逐渐向外浸出，对水质有影响。一些学者指出，随着pH值的变化，水泥中六价铬的溶出量是不同的。北京科技大学材料学院陈俊红博士介绍说，六价铬在碱性条件下溶出量较小，pH值降低到6～8时，溶出量骤然增加，达到2.0～2.5mg/L，而正常的饮用水中六价铬含量小于0.05mg/L。德国的研究表明，尽管前7天内的溶出较快、溶出量大，后期溶出量较少，但是持续溶出时间还是很长的。水泥中的六价铬溶出时间高达7个月。
　　
　　欧盟限定水泥六价铬含量小于2ppm，我国在这方面没有限制。据水泥行业人士介绍，我国水泥中的六价铬含量一般为10～30ppm，或者更高，达到50～70ppm。国家建材院2007年曾提出过水泥中铬含量标准，但是无法执行。
　　
　　陈俊红介绍说，水泥中六价铬的来源主要有3个：原燃料、镍铬合金和镁铬砖。其中，原料中的铬含量较低，据计算，由原料引入到水泥中的总铬含量为1.585ppm，其中三价铬为0.97ppm，六价铬为0.615ppm。因此，即使原料中的铬全部转化为六价铬，也不会超过欧盟标准。而国内水泥中的六价铬含量一般为10～30ppm，说明由原料引入的六价铬仅仅是很小的一部分，大部分是由生产工艺环节引进来的。
　　
　　纵观水泥的整个生产工艺流程，陈俊红介绍说，悬浮预热器用镍铬质合金钢内筒和烧成带镁铬砖是水泥铬元素最主要的引入来源。
　　
　　据了解，悬浮预热技术在水泥工业上的应用始于德国，为充分利用水泥生产过程中的余热，德国洪堡公司于上世纪50年代以出窑高温废气为载热介质，在窑尾安装悬浮预热器实现对水泥生料的预热，并首先应用于回转窑上，使原湿法窑的单位热耗大幅下降，开创了悬浮预热技术在水泥工业上的应用。其中，预热器内筒对提高整个系统的余热率非常关键，关系到整个体系的安全运转和能耗。到目前为止，内筒仍然是以镍铬耐热合金钢为主。
　　
　　而随着预热器内筒的蚀损，合金钢中的铬元素进入到水泥中形成铬污染。经过多年的研究探索，第一套碳化硅陶瓷内筒已在2007年研制成功。数据显示，此项技术如在全国水泥行业利用，则每年可节省150～200万吨标煤，每年少排放450～600万吨二氧化碳，减少2800～3600吨铬进入水泥熟料。
　　
　　预热器内筒问题已经解决，烧成带耐火材料的改进成了推动水泥无铬化进程的关键课题。