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　　導讀
 

　　固廢處置是污染防治攻堅的重要環節，在各類固廢處置方式中，水泥窯協同處置*，因處置過程中焚燒灰渣也一起進入水泥，無二次污染，該技術得到了廣泛推廣。截至2019年底，全國累計投產水泥窯協同處置危廢項目95個，合計產能規模576萬噸/年，已占危廢焚燒處理領域的半壁江山。為了防止固廢入窯對水泥品質產生影響，依照《GB 30760-2014水泥窯協同處置固體廢物技術規范》等標準，水泥企業在主要使用波長色散X射線熒光(WDXRF)監測生熟料無機組分的同時，還需要以電感耦合等離子體發射光譜法(ICP)等方法監控水泥生熟料和產品中重金屬含量。在金隅冀東水泥集團，大多數企業一直使用島津波譜MXF-2400和MXF-N3分析水泥中的各大無機組分，如今為應對固廢新標，新增島津元素家族的另一利器——ICPE-9820。島津三劍客聯手，嚴控入窯物料，助力水泥企業緊跟國家和環境標準。
 

水泥品質分析——X射線熒光光譜穩定發揮
 

　　近日，廣受關注的“山東棗莊問題水泥”一案塵埃落定，違規摻入粉煤灰生產劣質水泥的責任人被判刑。經此一案，國家市場監督管理總局給浙江、山東等六省發出水泥專項整治通知。隨著我國基礎設施建設項目的不斷擴大，對水泥的需求也在不斷增加。水泥的品質直接影響著項目的施工質量。在水泥行業，為確保水泥生產過程中產品質量，國家相關部門制訂了《GB/T 176 水泥化學分析方法》和《GB 175 通用普通硅酸鹽水泥》等標準，以此來規范水泥企業的生產行為，確保水泥產品質量符合相關標準要求。
 

　　在水泥企業，對各大無機組分SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等含量的監控，是保證水泥品質的重要環節。依據《GB/T 176-2017 水泥化學分析方法》標準，X射線熒光是全面分析各無機組分的良好選擇，是水泥企業已使用多年、成熟的分析方法。
 

　　金隅冀東水泥集團是*三大水泥產業集團，集團內大多數水泥企業使用島津X射線熒光MXF-2400、MXF-N3和MXF-2100等型號分析生料、熟料、水泥產品以及石灰石等原料成分，其中MXF-2100已服役超過20年。以集團內的唐山分公司一廠為例，2006年開始以島津MXF-2400對生熟料中無機組分進行監控，十多年來運行穩定，可靠度高，由于生產線擴大后檢測量增加，在2016年，島津XRF家族的新成員N3前往協助。頗具年代感的實驗室中，兩臺MXF坐鎮，見證了水泥企業多年為基礎建設做出的貢獻。
 

唐山金隅冀東水泥有限公司 島津MXF-2400和MXF-N3同框出鏡
 

　　X射線熒光分析水泥樣品，僅需將粉末壓制為片狀后進樣，兩分鐘內即可得到各大無機組分的含量，可供及時調整配料比。島津MXF系列波譜，連續一個月測試同一水泥樣品，期間不做任何校正，數據點幾乎組成一條直線，長期穩定性令人嘆為觀止。
 

水泥分析長期穩定性數據表
 

　　(按GB/T 176-2017《水泥化學分析方法》中水泥元素分析重復性限作為界限)
 

　　水泥窯協同處置固廢分析——等離子體發射光譜明察秋毫
 

　　由于兼具“減量化、資源化、無害化”的特點，水泥窯協同處置固廢危廢以其強大的變廢為寶能力得到了廣泛的應用。水泥窯協同處置固廢的開展，固廢的入窯，對水泥品質和環境安全提出了挑戰。因此，《HJ 662-2013 水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》和《GB 30760-2014水泥窯協同處置固體廢物技術規范》等技術標準，對入窯廢物特性要求、運行技術要求、污染物排放限值、生產的水泥產品污染物控制、檢測方法、監測和監督管理要求給出了明確的規定。其中，水泥產品的污染物控制集中于重金屬，通過限定生料、熟料中的重金屬總量，以及水泥熟料中可浸出重金屬量來進行，具體限值如表1所列。表中Cd元素限值1ppm，熟料中可浸出*更低至0.03ppm，等離子體發射光譜法可以輕松應對。
 

　　表1 水泥生料和水泥熟料中重金屬限值（GB30760-2014）
 

　　金隅冀東水泥集團的協同處置固廢之路，始于2005年在北水環保建成的*條水泥窯協同處置廢物生產線；2009年建成處理量500 噸/天的污泥水泥窯余熱干化示范線；2010年獲得了環保部批準發放的水泥窯危廢經營許可證，年處置10萬噸危廢。與此同時，2016年其*條飛灰工業化處置示范線正式取得危廢經營許可證，*國內在飛灰協同處置領域的空白，并于2019年獲得中國循環經濟協會科技獎一等獎。2017年集團成立環保產業中心，全面推進水泥窯協同處置項目建設。截至 2019 年底，集團內已有 25 家單位開展了固廢處置業務，各類固廢年處置能力近 190 萬噸，唐山金隅冀東水泥有限公司即是其中之一。
 

唐山金隅冀東水泥有限公司ICPE-9820使用中
 

　　為了應對協同處置的新要求，該企業2019年底新增島津ICPE-9820，用于熟料和成品中各項重金屬的管控。兩個月使用下來，作為入駐的第三位島津元素家族成員，它也得到了客戶的一致認可：繼承了運行穩定的”家風“，還超級省氣！一周做三次樣，每次20來個，一瓶氬氣就夠用。這是島津ICP的特點之一，四項技術聯合應用，節省70%氬氣成本。同時，島津ICPE-9820采用真空光室，分析波長位于深紫外區的S元素具有更高的靈敏度，對水泥中SO3的監控表現出色。
 

　　結論
 

　　從傳統水泥的生產到水泥窯協同處置固廢，從污泥、污染土處理，到飛灰資源化、生活垃圾和工業危廢處置，隨著社會需求的變化，水泥企業積極進行研發和探索，在傳統功能之外展現出多樣化發展之路，承擔著更多的社會責任。島津公司秉承“以科技為社會做貢獻“的宗旨，愿以多方位產品助力水泥企業的品控工作。在工業自動化的大環境下，島津融合人工智能與儀器分析，還推出了無人值守的全自動MXF系統，敬請期待！