摘要：水泥生产过程中碳酸钙分解产生的工艺排放，是建材行业碳排放的主要来源。本文系统分析当前水泥工业碳减排的技术路径，探讨通过工艺革新、能源替代和碳捕集等技术实现碳中和的可能性。
关键词：水泥工业；碳酸钙分解；工艺排放；碳减排；碳中和
1. 水泥生产碳排放的特性分析
水泥生产中的碳排放主要来自两个环节：石灰石（碳酸钙）煅烧分解产生的工艺排放约占60%，燃料燃烧产生的能源排放约占40%。其中，碳酸钙（CaCO₃）在高温下分解为氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO₂）的化学反应是不可避免的工艺过程，这成为水泥行业脱碳的最大挑战。
2. 技术创新与减排路径
为应对这一挑战，行业正在多维度推进技术创新：
- 新型低碳胶凝材料：开发以高炉矿渣、粉煤灰等工业副产品为主要原料的碱激发胶凝材料，显著降低熟料用量
- 替代原料路线：采用非碳酸盐钙源（如电石渣、钢渣）作为石灰石替代品，从源头避免工艺排放
- 碳捕集利用与封存（CCUS）：在窑尾加装碳捕集装置，将高浓度CO₂捕集后用于化工原料或驱油封存
- 能效提升技术：推广六级预热器、新型篦冷机等高效装备，降低单位产品能耗
3. 实践案例与发展前景
国际领先水泥企业已开始部署全流程碳减排方案。如某集团在广东建设的示范工厂，通过生物质燃料替代、富氧燃烧和尾气碳捕集组合技术，实现碳排放强度降低70%。预计到2030年，低碳技术将在行业内大规模推广，为建材行业碳中和目标提供支撑。
结论：尽管碳酸钙分解的化学特性给水泥行业脱碳带来巨大挑战，但通过材料创新、工艺改进和末端治理的综合技术路径，仍然可以实现在保障供给的同时显著降低碳排放。
