田軍吉

利用熒光光譜對(duì)大宗工業(yè)固廢進(jìn)行成分分析，利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)大宗工業(yè)產(chǎn)品樣品進(jìn)行抗折強(qiáng)度分析，支撐了產(chǎn)業(yè)集群構(gòu)想，建立工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，實(shí)現(xiàn)大宗工業(yè)固廢制備多品種陶瓷建材，帶動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、就業(yè)，降低大宗工業(yè)固廢污染。

煤、電、鋼、材等傳統(tǒng)工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生了大量煤矸石、粉煤灰、冶煉廢渣、采礦廢石、選礦尾礦等大宗工業(yè)固體廢棄物，喪失了原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固體廢物，對(duì)環(huán)境造成了不可估算的影響和污染。歷年來(lái)，工業(yè)固廢存量超過(guò)600億噸，占地超過(guò)200萬(wàn)公頃，不僅占用土地、浪費(fèi)資源，而且對(duì)環(huán)境和安全產(chǎn)生了極大隱患，危害生態(tài)環(huán)境和人體健康。雖在二次資源循環(huán)利用方面開(kāi)展了處置工作，但因存量基數(shù)太大，新增固廢量減少不太明顯，總體量存依然龐大。對(duì)此，對(duì)如何進(jìn)一步提高固廢資源的綜合利用率、提升資源化利用產(chǎn)品的附加值，已經(jīng)成為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展所急需解決的重要課題。

一、現(xiàn)狀

隨著我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)、化解過(guò)剩產(chǎn)能、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革等相關(guān)政策的實(shí)施，去了部分煤炭、鋼鐵等產(chǎn)能，從源頭實(shí)現(xiàn)了固廢減排。從2008年以來(lái)，我國(guó)工業(yè)固廢產(chǎn)生量呈先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，2017年工業(yè)固廢產(chǎn)生量為29.41億噸；總體來(lái)講，近10年的工業(yè)固廢處置量均不理想，最大處置量8.37億噸，據(jù)了解大部分處置方式為垃圾填埋、堆放。2017年11月，國(guó)家環(huán)保部發(fā)布的《全國(guó)大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報(bào)》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，214個(gè)大、中城市2016年工業(yè)固廢產(chǎn)生量為14.8億噸，占全國(guó)工業(yè)固廢產(chǎn)生量的一半，其中綜合利用量為8.6億噸、處置量為3.8億噸、貯存量5.5為億噸，工業(yè)固廢綜合利用量占利用處理總量的48%，處置、貯存分別占21.2%和30.7%，綜合利用仍是處置工業(yè)固廢的主要途徑。美國(guó)、德國(guó)、日本、英國(guó)、荷蘭、法國(guó)等國(guó)家的物資循環(huán)利用效率雖不斷提高，但在一個(gè)國(guó)家尺度上，所有循環(huán)利用的物質(zhì)量都沒(méi)有超過(guò)原生物的15%。從目前現(xiàn)狀看，大宗工業(yè)固廢并未真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還處于探索階段。

根據(jù)《2018-2024年海外建筑行業(yè)分析與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》：近年來(lái)，海外建筑收入占總收入比重在80%以上的僅有歐洲的豪赫蒂夫與ACS兩家企業(yè)。而海外收入占總收入比重低于30%的僅有日本的大林組與鹿島建設(shè)兩家企業(yè)，但近年來(lái)海外收入占比正在逐年上升。整體來(lái)看，除了美國(guó)的AECOM及福陸公司海外收入占比在逐年下滑外，其余企業(yè)的海外收入占比呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。隨著2008年金融危機(jī)后投資需求短期回升后，近兩年國(guó)內(nèi)投資需求有所下滑，海外市場(chǎng)成為全球工程企業(yè)的重要競(jìng)爭(zhēng)地。

美國(guó)連鎖混凝土路面磚學(xué)會(huì)（IGPI）：近期美國(guó)聯(lián)邦政府為刺激經(jīng)濟(jì)，開(kāi)始針對(duì)建筑行業(yè)下?lián)艽罅抠Y金，多個(gè)部門總計(jì)下?lián)?00多億美元。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國(guó)民用建筑行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》，2017年全年全社會(huì)建筑業(yè)增加值55689億元，比上年增長(zhǎng)4.3%。根據(jù)2017年建筑業(yè)來(lái)看，我國(guó)建筑蓬勃發(fā)展，對(duì)建筑材料無(wú)疑需求很大，市場(chǎng)供給關(guān)系緊張，尤其是具有高科技含量的大宗工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)品，充分說(shuō)明了景觀磚、新型陶瓷透水磚、歐式連鎖瓦、輕質(zhì)陶粒、石墨市場(chǎng)前景好、需求大。

二、產(chǎn)業(yè)探索

（一）產(chǎn)業(yè)集群

結(jié)合國(guó)家園區(qū)打造，探索就近建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)（工業(yè)）園區(qū)。利用煤矸石、冶煉廢渣、粉煤灰、尾礦等制備海綿城市陶瓷透水磚，支撐地方海綿城市建設(shè)；制備高檔歐式連鎖瓦，支持城鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設(shè)及景觀打造；高檔陶瓷外墻清水磚，支持城市綜合體裝飾、寫(xiě)字樓建設(shè)；協(xié)同利用污泥、垃圾焚燒灰渣等生產(chǎn)高強(qiáng)輕質(zhì)燒結(jié)陶粒，制備高強(qiáng)輕質(zhì)陶瓷，替代天然砂石，用于混凝土、園林、水泥制品等領(lǐng)域；制備高檔景觀磚，用于消防通道等高強(qiáng)度場(chǎng)合和高檔小區(qū)；煉鋼乳化、燒結(jié)原料等。探索實(shí)施工業(yè)固廢循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集群分布如圖2，每條生產(chǎn)線均可獨(dú)立，也可聯(lián)合。

圖2的園區(qū)化產(chǎn)業(yè)集群布局，符合國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革與產(chǎn)業(yè)調(diào)整、增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，與國(guó)家大生態(tài)、五大發(fā)展理念、綠色產(chǎn)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相結(jié)合，降低工業(yè)固廢污染，變廢為寶，帶動(dòng)地方新興方產(chǎn)業(yè)、建材行業(yè)發(fā)展，增加地方經(jīng)濟(jì)效益和帶動(dòng)地方市場(chǎng)就業(yè)。同時(shí)，可綜合利用摻入粉煤灰、煤矸石、鋼渣等大宗工業(yè)固廢量在70%左右，能夠代替大部分傳統(tǒng)陶瓷原料。

（二）成分分析

對(duì)貴州、內(nèi)蒙、山西、江西等省的大宗工業(yè)固廢進(jìn)行熒光光譜分析，所含成分大同小異，差異性不大，均含有氧化硅、氧化鋁、氧化鐵及部分氧化鈣、氧化鎂、氧化鈦和堿金屬等（如表1，因冶煉廢渣含量可變因素太大，故未列出），這些都是制備陶瓷產(chǎn)品的有益成分，可有效支持產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)集群。

（三）性能分析

利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)貴州、內(nèi)蒙、山西、江西等省的大宗工業(yè)固廢制備高品質(zhì)陶瓷產(chǎn)品進(jìn)行抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該產(chǎn)品的抗折強(qiáng)度在80MPa左右，在國(guó)家陶瓷磚標(biāo)準(zhǔn)的2倍以上；吸水率可達(dá)到0.1%以下，滿足高檔陶瓷產(chǎn)品要求。通過(guò)調(diào)整粉煤灰、冶煉鋼渣、煤矸石摻入量，再結(jié)合工藝控制，能夠制備出從白色、灰色、黃色、褐色、黑色的不同陶瓷產(chǎn)品。性能和摻入量分析，各項(xiàng)指標(biāo)均有利于產(chǎn)業(yè)集群。

三、結(jié)語(yǔ)

基于目前對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策支持、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和建材行業(yè)的需求，通過(guò)對(duì)貴州、內(nèi)蒙、山西、江西等省大宗工業(yè)固廢的成分分析、產(chǎn)品樣性能分析，利用工業(yè)固廢制備陶瓷材料可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，加大產(chǎn)業(yè)聚集，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。一則可實(shí)現(xiàn)大宗工業(yè)固廢綜合利用，降低環(huán)境污染，減少大宗工業(yè)固廢堆存節(jié)約空間；二則可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群，帶動(dòng)地方新型建材行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場(chǎng)就業(yè)。

為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)需求，更深層次創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)品牌品種和提高固廢利用，今后的主要研究和產(chǎn)業(yè)方向?yàn)椋?/p>

1.生產(chǎn)與研究相結(jié)合。通過(guò)研究，利用大宗工業(yè)固廢向墻體涂料、石墨等高尖端產(chǎn)品進(jìn)發(fā)，更深層次合理產(chǎn)業(yè)化布局，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使得產(chǎn)業(yè)有效集群，充分發(fā)揮集群效應(yīng)。

2.優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)工藝。由于工業(yè)固廢化學(xué)成分、礦物組成比例比較復(fù)雜，對(duì)如何改善成產(chǎn)工藝，有效提取固廢中富含的Ag、V、Co、Hg、Mn、Zn及放射線元素等多種貴重金屬，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)還有待技術(shù)革新。

3.因地域差異，煤質(zhì)煤品、冶煉尾礦組分含量不同，對(duì)其研究使用較少，今后應(yīng)加強(qiáng)利用煤矸石向造紙等新型產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)方向研究。

由于利用工業(yè)固廢開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、降低環(huán)境污染的一條有效途徑，隨著學(xué)—研—產(chǎn)—銷一體化發(fā)展的不斷深入，必定會(huì)極大地促進(jìn)工業(yè)固廢循環(huán)利用創(chuàng)新發(fā)展。（作者單位為貴州省六盤水市鐘山區(qū)經(jīng)濟(jì)和信息化局）