LC3 cement containing limestone and calcined clay and its prospects for Russia
Authors: Мартирена-Эрнандес Ф. , Арсиаль-Карратала Ф. , Альменарес-Реес Р. 
Published: May 2024

Стратегия замены клинкера активными минеральными добавками (АМД) представляется кратчайшим путем к дости­жению целей устойчивого развития, требующим минимальных капиталовложений. Внедрение кальцинированных глин в каче­стве АМД в российской цементной промышленности позволило бы увеличить производство цементов для всех областей применения. Предварительный анализ геологии глин на террито­рии РФ показывает, что химический и минеральный состав глин некоторых выявленных месторождений позволяет использовать их для производства обожженных глин. Эти месторождения глины находятся близко к существующим цементным заводам, благодаря чему могут эксплуатироваться в промышленных мас­штабах. Сочетание прокаленной глины и известняка становится очень привлекательным для частичной замены клинкера в це­менте. Цементы, в состав которых входят эти компоненты, могут достигать таких же характеристик, как у портландцемента без минеральных добавок, при содержании клинкера всего 50 %. Использование обожженной глины и известняка как заменителей клинкера приводит к сокращению выбросов углекислого газа на 35—45 % по сравнению с эталонными показателями, до 400—500 кг CO2 на 1 т цемента. Внедрение технологии производства цементов, содержащих известняк и кальцинированную глину (Limestone Calcined Clay Cement, LC3) могло бы стать интересной возможностью для цементных компаний в РФ, поскольку оно позволяет им переоборудовать в установки прокаливания глины те печи обжига клинкера, которые недостаточно эффективны, и увеличить производство цемента. РФ обладает необходимыми ресурсами и технологическим потенциалом для того, чтобы стать мировым лидером в производстве LC3.

The strategy of substituting clinker by supplementary cementitious materials, SCM appears to be the shortest and less capital-intensive path to sustainability. Introducing calcined clays as SCMs in the Russian cement industry will facilitate the production of cements that can be used in all applications. A preliminary analysis of the geology of clays within the Russian Federation shows that several of the clays identified comply with chemical requirements to be used for the production of calcined clays. These clay deposits are very close to the existing cement plants, thus making commercial operation feasible. The combination of calcined clay and limestone becomes a very attractive choice for clinker replacement in cement. Cements containing calcined clay and limestone can reach performance of a pure Portland cement with only 50 % of clinker. The use of calcined clay and limestone as substitutes of clinker induces reductions in carbon emissions in the order of 35-45 % compared to benchmark references, with emission figures estimated within 400-500 kg CO2/ ton of cement. Embracing the LC3 technology could represent an interesting opportunity for cement companies in the Russian Federation to convert their inefficient clinker kilns to clay calciners, and increase cement production with current clinker availability. The Russian Federation has the necessary resources and the potential in technology to become a world leader in the production of LC3 cement.