目前，我國大宗固廢累計堆存量約600億噸，且每年新增堆存量近30億噸，不僅占用大量土地資源，還存在較大的生態環境安全隱患。
 

北京建筑材料科學研究總院副院長陳旭峰
 

在工業固廢眾多利用方式中，當前很多方法所能利用的固廢量有限，而且有的會產生二次固廢甚至危廢。從目前情況來看，能夠大量利用工業固廢的非混凝土行業莫屬，可以說混凝土在固廢綜合利用領域空間巨大，是固廢利用的中流砥柱。近日，圍繞混凝土如何更好地發揮固廢利用潛力，北京建筑材料科學研究總院副院長陳旭峰接受了記者采訪。

記者：當前，大宗固廢在高性能混凝土的應用情況如何？取得了哪些進展？

陳旭峰：目前，年產生量在1億噸以上的大宗固體廢棄物，主要包括煤矸石、粉煤灰、尾礦、工業副產石膏、冶煉渣、建筑垃圾等，根據這些固廢不同物理化學特性，經過不同工藝的加工制備，有些可以產出符合混凝土原材料標準技術質量要求的初級產品，有些適用于高強、高性能混凝土的生產。如鐵尾礦制備滿足標準要求的混凝土砂石骨料，因其母巖以花崗巖、綠輝巖和片麻巖類為主，母巖強度較高（80～150MPa），其制備的砂石骨料堅固性好、抗壓碎能力強，適用于高強、高性能混凝土的生產。

粉煤灰是現代高流態、高性能混凝土的必備原材料。近年來，從粉煤灰中精選微珠的技術日益成熟，微珠在超高程、超長程泵送高強高性能混凝土中也得到了很好的應用；熱悶鋼渣制備的微粉也逐步開始在高性能混凝土中應用，以彌補混凝土用礦粉資源的不足。隨著東部經濟發達地區燃煤電廠煤改氣的推進，粉煤灰供應也面臨枯竭，尾礦微粉和建筑垃圾微粉作為低活性礦物摻合料，可部分替代粉煤灰生產混凝土，應用前景廣闊。

目前，含碳的原始狀態煤矸石和雜質多的建筑垃圾，因其理化性能的穩定性差、品質波動大，在混凝土中大規模、產業化應用受到制約，對此類固廢的預處理工藝和經濟性的提升是重大的技術挑戰。

記者：北京建筑材料科學研究總院成立于1959年，隸屬于北京金隅集團，作為集團“1+N+X”科技創新綜合體中的“1”，近年來在混凝土固廢資源化利用方面開展了許多科技創新工作。為了實現混凝土的可持續發展，以及工業固廢的合理消納，近年來，北京建筑材料科學研究總院配合金隅集團做了哪些工作？產生了哪些社會效益？

陳旭峰：近年來，北京建筑材料科學研究總院依靠固廢資源化利用與節能建材國家重點實驗室創新平臺，針對固廢資源化利用設立了許多科技項目并開展了大量試驗研究工作?？偨Y起來，主要有以下幾個方面：

一是尾礦建材資源化利用關鍵技術。如尾礦/廢石制備干混砂漿在北京金隅砂漿有限公司產業化，年利用達70萬噸；尾礦/廢石砂石骨料制備混凝土技術在京津冀混凝土行業得到大規模推廣，初步估算年消耗約1.5億噸。滿足砂石標準質量要求的尾礦/廢石骨料制備的混凝土和干混砂漿大量應用于中國尊、周大福金融中心、北京冬奧場館、北京大興國際機場等重點工程。

二是脫硫石膏建材資源化利用關鍵技術。開發了脫硫石膏制備α－高強石膏的技術工藝和專用裝備，建成7000噸中試生產線一條，已連續穩定運行4年；累計實現銷售約6000噸，實現經濟效益約625萬元，產品性能得到用戶肯定。部分建材產品先后應用于20余個工程項目，其中石膏基自流平砂漿在北京冬奧工程、雄安新區建設工程中進行推廣應用，并得到用戶好評。

三是鋼渣建材資源化利用關鍵技術。開發了鋼渣用作水泥原料、水泥混合材和混凝土礦物摻合料的技術。這項研究成果為金隅－首鋼、金隅－河鋼上下游產業鏈開展戰略合作，特別是冶金固廢在建材領域資源化利用的項目提供了技術支撐，已在冀東資源綜合利用公司100萬噸/年生產線開展產業化應用。目前已生產鋼渣粉復合礦物摻和料超過13.3萬噸，綜合成本可降低16.65元/噸，使用性能滿足《用于水泥、混凝土和砂漿中的?；郀t礦渣粉》（GB/T 18046—2017）、《鋼鐵渣粉》（GB/T 28293—2012）指標要求。
 

混凝土攪拌站一角 北京金隅集團股份有限公司/供圖
 

記者：混凝土可持續發展的關鍵是大宗工業固體廢物利用，且混凝土固廢利用涉及的范圍很廣，當前制約混凝土固廢利用的因素主要有哪些？

陳旭峰：從固廢本身的角度看，我國大宗工業固廢產生量大，貯存、處置占地多，已對生態環境和社會可持續發展造成了嚴重影響，固廢成分復雜、波動大，區域分布不均衡，利用難度大、利用成本高，利用任務十分艱巨。

從技術的角度看，實驗室階段的技術多，但真正可產業化的成熟技術少，大宗固廢主要消納途徑為建材制造業的原料，低端產業面臨產能過剩，高端技術產業化項目少。科技成果轉化體系不完善，工業固廢綜合利用領域存在信息不對等、原生產業從事綜合利用跨界較大、與建材產業鏈結合度不足、科技成果轉化體系不完備等問題，導致大量優質的技術項目很難走出實驗室、中試、實現工業產業化，技術成本優勢不明顯，技術開發到產業化周期長。

從產業的角度看，產業投資環境差，產業支撐能力不足，產業造血能力差。

從市場角度看，行業標準與監管機制不完善，產品市場空間小、固廢利用建材產品市場占有率低、地域限制特征明顯。

記者：盡管存在眾多制約發展的因素，但是行業企業依然取得了顯著的成績。請您介紹一下金隅集團在固廢處置方面取得了哪些成果。

陳旭峰：金隅集團主營業務包含礦山、水泥、混凝土、砂漿、房地產、物業等多個板塊。

近年來，在固廢利用方面金隅集團做了大量的工作，不僅充分發揮集團的“固廢資源化利用與節能建材國家重點實驗室”科技創新平臺的作用，陸續開發了水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰成套技術和裝備、電石渣生產硅酸鹽水泥熟料工藝技術、鐵礦采選聯產混凝土砂石骨料技術、在線除鐵的鋼渣微粉生產工藝技術與裝備、脫硫石膏制備α－高強石膏工藝技術與裝備，還擁有冶金渣和尾礦作為配料生產水泥熟料技術等科技成果，并實現了產業化、規模化應用，初步統計年利用大宗固廢達到2500萬噸左右。

除此之外，金隅集團還以國家政策為企業使命，以固廢資源化利用與節能建材國家重點實驗室為技術依托，研發了利用鐵尾礦細砂制備的外墻外保溫用粘結砂漿、抹面砂漿、修補砂漿、自流平砂漿等特種功能砂漿技術；針對尾礦砂特征和特種砂漿技術需求，開發出鐵尾礦細砂烘干、篩分等關鍵處理設備和工藝；針對北京市建筑砂石供應存在的生產、運輸、應用及再生環節“綠色化”程度不高的現狀，提出建設綠色砂石供應鏈的政策建議等，通過項目實施，充分挖掘尾礦屬性，變廢為寶。

這些項目的研發和產業化將構建典型水環境高風險型工業固廢系統性解決方案，對推動國家可持續發展示范區綠色礦山產業轉型發展，建設京津冀水源涵養功能區、環京津宜居宜業典范區發揮重要的推動作用，具有明顯的經濟效益、社會效益和生態環境效益。

記者：在固廢利用方面，混凝土扮演著怎樣的角色？下一步，要如何進一步釋放混凝土的“吃廢”潛力？

陳旭峰：我國各類大宗工業固廢年產出量總計約30多億噸，年綜合利用率約50%，其中建材行業每年消耗的大宗工業固廢占工業固廢利用總量約70%。另外，往年固廢累計堆存量達600億噸，土地占用大，環境和安全風險高。雖然提出“雙碳”目標后，工業固廢產量可能會有所降低，但目前的庫存也需要幾十年才能消納利用。如固廢理化特征能滿足生產符合標準的砂石骨料要求，將其制備成混凝土砂石骨料，是固廢利用規模最大的途徑。目前，混凝土“吃廢”的潛力釋放主要有以下路徑：一是鐵尾礦砂石骨料混凝土制備和工程應用技術在京津冀已經成熟并得到大規模使用，國內其他有尾礦資源的區域可以借鑒和推廣；二是對有色金屬、貴金屬采選也排出的尾礦開展資源化利用的試驗研究，開發新的預處理工藝技術，滿足混凝土對原料的技術質量要求，三是建立用于混凝土的尾礦、鋼渣礦物摻合料的產品標準和使用技術規程，打通此類固廢利用混凝土的工程應用途徑。

相信在全行業的共同努力下，混凝土的“吃廢”潛力將會被進一步釋放。