Kalcynowana glinka C/CLAY — cement niskoemisyjny zamiast części klinkieru

Dlaczego glinka

Każda tona klinkieru to ok. 0,8 tony CO2, z czego większość pochodzi z rozkładu wapienia, a nie z paliwa. Jedyny sposób, żeby cementownia obniżyła emisję bez wychwytu CO2, to zmniejszyć udział klinkieru w cemencie. Żużel i popiół są dostępne w coraz mniejszych ilościach, bo huty i elektrownie węglowe znikają. Glina jest wszędzie.

Kalcynowana glinka (glina wypalona w 700–850 °C, bez topienia) jest pucolaną: reaguje z wodorotlenkiem wapnia i daje wytrzymałość. W cementach typu LC3 (klinkier, kalcynowana glinka, wapień, gips) udział klinkieru spada do ok. 50 %, a wytrzymałość 28-dniowa jest porównywalna z CEM I. Emisja spada o 30–40 %.

Co składa się na linię kalcynacji

1. Złoże. Glina z zawartością kaolinitu ok. 40 % lub więcej; wiele złóż odpadowych przy kopalniach wapienia i kaolinu nadaje się bez wzbogacania. Więcej o glinie jako surowcu: glina — skała roku 2025.
2. Suszenie i mielenie gliny. Wilgotna, lepka glina jest suszona i rozdrabniana w młynie pionowym przed kalcynacją; uziarnienie decyduje o równomierności wypalania.
3. Kalcynacja. W kalcynatorze przepływowym (flash) lub piecu obrotowym, 700–850 °C, z kontrolą atmosfery dla barwy produktu (glinka wypalona w warunkach utleniających jest czerwona, w redukcyjnych szara).
4. Chłodzenie i odzysk ciepła. Gorąca glinka oddaje ciepło do powietrza spalania lub suszenia.
5. Mielenie cementu. Kalcynowana glinka jest miękka i miele się łatwo; współmielenie z klinkierem i wapieniem w młynie LM-CS lub osobne mielenie i mieszanie.
6. Paliwo. Kalcynacja wymaga ok. 2–3 razy mniej ciepła niż wypalanie klinkieru i może pracować na paliwach alternatywnych.

Nasza odpowiedź: technologia C/CLAY firmy LOESCHE

C/CLAY to kompletny pakiet LOESCHE do produkcji kalcynowanej glinki, od oceny złoża po instalację pod klucz i serwis. W grupie LOESCHE są wszystkie potrzebne kompetencje: młyny pionowe do przygotowania gliny i do przemiału cementu (LOESCHE), kalcynatory i palniki (Dynamis, brazylijska spółka grupy od 2021 roku, która zbudowała pierwszą instalację kalcynowanej glinki w CIPLAN w Brazylii), technologie piecowe i paliwa alternatywne (A TEC) oraz symulacje procesowe (aixergee).

Trzy drogi kalcynacji do wyboru:

Technologia	Kiedy	Cechy
Odnowiony piec obrotowy	Cementownia ma wyłączony z ruchu piec	Najniższe nakłady, ponowne użycie istniejącej linii, elastyczność co do wilgotności i uziarnienia gliny
Kalcynator rzutowy (flash)	Zakład bez wolnego pieca, drobniejsze gliny o wilgotności poniżej 30 %	Najniższe zużycie paliwa, zwarta zabudowa, mało części ruchomych; wymaga wsadu poniżej 2 mm
Nowy piec obrotowy	Duże wydajności, niejednorodne i wilgotne gliny	Sprawdzona technologia, długi czas przebywania, tolerancja na zmienny surowiec

Jak wygląda projekt C/CLAY:

1. Rozmowa o celach: emisje, regulacje, koszty, dostępność klinkieru i dodatków.
2. Badanie gliny w centrum testowym LOESCHE: wilgotność, uziarnienie, reaktywność po kalcynacji, barwa (usługa wyceniana osobno).
3. Wybór technologii kalcynacji i układu mielenia pod cele komercyjne, jakościowe i emisyjne.
4. Realizacja: dostawa, montaż, rozruch.
5. Serwis, optymalizacja i części zamienne przez cały okres pracy instalacji.

Dwie rzeczy, które wyróżniają młyny LOESCHE w tym procesie: suszenie i mielenie gliny w jednym etapie oraz wydzielanie kwarcu podczas mielenia, co podnosi reaktywność produktu. Gotową glinkę można mielić razem z klinkierem i wapieniem w młynie LM-CS albo osobno i mieszać.

Enerwis reprezentuje LOESCHE w Polsce od 1996 roku, a wraz z nim spółki grupy. Pierwszy krok to rozmowa o złożu gliny, które masz w zasięgu, i o celach emisyjnych cementowni.

FAQ

Ile klinkieru można zastąpić kalcynowaną glinką? W cementach LC3 ok. 50 % (klinkier 50 %, kalcynowana glinka 30 %, wapień 15 %, gips 5 %). W cementach CEM II/B-Q wg EN 197 do 35 % pucolany naturalnej wypalanej. Wytrzymałość 28-dniowa LC3 jest porównywalna z CEM I, wczesna nieco niższa.

Czy każda glina się nadaje? Nie. Potrzebna jest zawartość kaolinitu rzędu 40 % lub więcej; gliny illitowe i montmorylonitowe dają słabszą pucolanę. Badanie złoża jest pierwszym krokiem.

Czy kalcynowana glinka zmienia kolor cementu? Glinka wypalona w warunkach utleniających jest czerwonawa od żelaza. Kalcynacja w kontrolowanej atmosferze daje produkt szary, zbliżony do cementu. Barwę ustala się w projekcie kalcynatora.

Czy można kalcynować glinę w istniejącym piecu cementowym? W niektórych przypadkach tak, w okresach postoju linii klinkieru, ale z ograniczeniami temperatury i wydajności. Dedykowany kalcynator jest rozwiązaniem docelowym.

Czy kalcynowana glinka jest dopuszczona normowo w Polsce? EN 197-1 dopuszcza pucolanę naturalną wypalaną (Q) w cementach CEM II i CEM IV, a EN 197-5 wprowadza cementy CEM II/C-M i CEM VI z większym udziałem dodatków. Cementy LC3 mieszczą się w tych kategoriach.