我国工业固废综合利用技术突破及存在的问题

我国工业固废综合利用技术突破及存在的问题

前言

近年来，在国家政策驱动和市场需求引导下，我国在工业固废综合利用技术上取得了显著进展，正从“低效、低值”利用向“高效、高值”和“规模化、精细化”方向转变。但是，在实际应用中依然还存在很多技术层面上的问题有待进一步完善和解决。本文就目前我国工业固废综合利用技术方面的突破，以及存在的问题进行简要的阐述。

1.大宗工业固废的定义及特点

（1）定义：大宗工业固体废弃物（以下简称“大宗固废”）是指单一种类年产生量在1亿吨以上的固体废弃物，主要包括煤矸石、粉煤灰、尾矿、工业副产石膏、冶炼渣、建筑垃圾和农作物秸秆等七大品类。

（2）特点：大宗工业固废具有产生量大、分布范围广、环境风险突出、资源化潜力显著等特点，成为我国资源综合利用的核心领域。

2.大宗工业固废处置和综合利用的意义

“绿水青山就是金山银山”是推进我国社会主义现代化建设的重大原则，推进大宗固废综合利用，不仅是提高资源利用效率的关键路径，更是改善生态环境质量、推动经济社会发展全面绿色转型的重要举措。

 

3.我国大宗工业固废处置和综合利用技术突破

（1）技术水平得到提升

“十四五”以来，涉及固废综合利用的发明设计专利数量为25942项，其中粉煤灰7821项，工业副产石膏2821项，煤矸石2180项，尾矿4534项，冶炼渣6260项，电石渣803项，赤泥1523项。授权数量大幅增长，企业、研究机构及个人积极探索固废综合利用领域的新技术、新产品、新方法，创新活力旺盛，发明人谋求专利保护的积极性高。

（2）固废再利用产品由低附加值向高附加值发展

 工业固废最初主要在水泥、烧结砖瓦、砌块、板材等建材产品中应用，例如，利用电石渣替代石灰石生产水泥，在熟料中加入超细粉、粉煤灰等，降低熟料的用量比例；随着技术的发展，工业固废逐渐用于生产高附加值产品，例如采用锂尾矿替代钾长石生产建筑陶瓷，采用全固废胶凝材料、低碳混凝土、超细粉煤灰、超细钢渣粉、工业副产石膏等生产高强石膏粉、无水Ⅱ型石膏、大尺寸烧结条板等。产品类型由传统建材低端产品向高端产品和制品延伸。

（3）工业固废产业模式不断创新

大宗工业固废产业模式是指对大宗工业固体废物进行综合利用和循环发展的多种模式，旨在实现资源高效利用、减少环境污染和推动产业绿色转型。目前，工业固废综合利用产业模式主要有以下几类。

◆建材化利用模式

大宗工业固废（如粉煤灰、煤矸石、尾矿等）作为原料用于生产水泥、混凝土、砖瓦、砌块等建材产品。这是目前最主要的利用途径，约占固废利用总量的80%以上。通过技术创新，提高固废在建材中的掺量和产品质量，实现规模化消纳。

◆充填与回填模式

将固废用于矿山采空区充填、塌陷区治理、路基回填等工程。例如，钢渣、尾矿等可用于井下充填，既能解决固废堆存问题，又能改善矿山安全和生态环境。

◆土壤改良与生态修复模式

固废（如煤矸石、粉煤灰等）经过处理后用于土壤改良、盐碱地治理、矿山生态修复等领域，改善土壤结构和肥力，促进植被恢复。

◆高值化利用模式

通过提取固废中有价元素（如从尾矿中回收铁、铝、稀贵金属等）、生产高附加值产品（如工业副产石膏制备高强石膏粉、超细粉煤灰等），提高资源利用价值。

◆政产学研用集群模式

政府、企业、科研机构、高校等多方合作，形成产业集群。例如，承德市通过政策引导、技术攻关和产业协同，建设尾矿综合利用集群，发展新型建材、环保材料等产业。

◆跨区域协同模式

针对固废产生量与利用能力不均衡的问题，推动跨区域合作，实现固废的跨区域调配和利用，提高资源利用效率。

◆“类土壤化”利用模式

将固废通过物理、化学和生物手段转化为类似土壤的基质，用于生态修复、土地复垦等，实现固废的规模化消纳和生态回归。

（4）标准体系不断完善

  截至2024年底，固废综合利用国家标准、行业标准、地方标准等总共达到600余项，其中国家标准105项，行业标准279项，地方标准133项，团体标准86项。从固废类别看，主要集中在工业副产石膏、冶炼渣、建筑垃圾、尾矿、粉煤灰等已实现规模化利用的领域；从标准的类型看，涵盖了概念、原料、检测、生产技术规范、产品、应用规程、评价、管理、环保、设备、设计、图集、能耗等方面，以生产技术规范、检测、应用规程、产品等类型为主，约占标准总量的85%左右。总体来看，以固废为原材料生产相关建材的产品、技术、应用等环节标准基本能满足当前建材及建筑市场应用的需求。

但是，对于整个固废产业来讲，标准体系还需要不断完善。

一是在当前建筑产品体系下，制约部分固废规模化利用的重要标准缺乏，如钢渣、镁渣等固废中游离氧化钙测定方法或钢渣作为混合材掺入水泥后的固废鉴别标准；锂渣、锰渣等成分复杂难用固废作为水泥混合材的评价标准等。

二是固废基绿色低碳新产品生产及应用相关标准，如固废协同生产低碳胶凝材料产品标准、技术规范、应用规程、可靠性评价等一系列标准，新型的以固废为原材料的装配式装修部品的产品及应用规程标准等。

三是新的固废综合利用产品、方式或途径所涉及的相关标准，如制备烧结砖煤矸石粉体相关产品、技术、运输等标准。

四是固废无害化的评价类标准、固废无害化技术规范等。

五是固废在污染土治理、生态修复领域应用的标准还不多，难以支撑该领域的规模化应用。

另外，部分固废基建材产品品质不高，难以达到建材产品标准要求，影响市场应用。

4.工业固废处置和综合利用存在的问题

（1）传统资源化利用方式，存在产品市场认可度低，原料质量不稳定，环保不过关等问题，影响了工业固废的利用。

（2）高附加值利用方式，有些关键技术未突破，如磷石膏、赤泥高附加值利用技术仍处于实验室或是中试阶段，产业化难度大；预处理成本高，如粉煤灰提取稀有金属预处理成本占总成本40%以上，增加企业负担。

（3）部分综合利用产品经济效益低，耗能高，循环但不经济、不低碳的现象突出。目前，大宗工业固废综合利用产业总体呈现规模小、分散、低值、低效等特点，集约化水平低，工艺和设备能耗高，综合盈利能力弱。

（4）投资回收期长：高附加值项目投资大（几千万至几十亿元），资金回收期超5年，中小企业融资困难，银行贷款支持不足。

（5）区域供需失衡：固废产生地与消纳地错位，运输成本高，导致部分固废无法规模化利用。

（6）科技成果转化率不足：工业固废综合利用的科研工作，最初仅限于固废应用于传统建材产品的生产，高附加值产品科研技术比较少，特别是创新性的技术工程化应用很少，有些地方虽建有大宗工业固废科技成果转化平台，却偏重于技术评价，技术推广应用不足，科技成果转化率不高。

另外，国家层面及一些资源型城市缺乏专业的成果转化组织机构，未建设产业需要的中试和成果转化平台，制约了技术项目的转化落地，或是中试平台和成果转化机制不完善，制约新技术产业化。

（7）缺乏多元主体市场化项目投资商业模式，产废企业偏重于工业固废的简单处置和低成本处置，甚至将固废外包给第三方进行处置，不注重固废综合利用项目的投资；资源型城市政府偏重于固废污染的防止，而忽视对资源综合利用项目的投资；环保类企业缺乏大宗工业固废项目的投资经验；跨领域投资机构还没有形成有效的入场模式，因此，目前市场还缺乏对大宗工业固废综合利用的商业模式。

（8）缺乏统一的政策协调机制，工信、发改、生态环境、住建、自然资源、科技等部门基于各自职责分别出台的政策，往往协同不足，出现监管不足、监管衔接不畅、政策落实不到位等现象；相关部门在税收减免、财政奖励等政策制定和实施方面，发力分散，整合不足，综合绩效不强。

（资料引用：《大宗工业固废综合利用，政策和科技创新要跟上》作者：常纪文 杜根杰 石晓莉 李红科）

 

5.几点建议

（1）进一步明确及加强政府部门的职责

 各地政府部门要牵头进一步完善相关法律法规、标准、政策等，厘清工业固废综合利用和处置的范围和界限；明确政府各职能部门的职责权限，尤其是固废综合利用产品应用领域的主管部门的职责；财税方面，政府要加大对固废综合利用产品应用、技术研发等方面的支持力度；另外，要进一步完善与固废相关的能源消耗和碳排放相关制度，明确现阶段可燃固废作为燃料的“零碳”和“零一次能源”属性，给予以固废为燃料和原材料的综合利用项目从能源消耗、碳排放指标等方面的明确政策支持。与此同时，政府部门要做好以可燃固废为燃料的项目大气排放污染控制。

（2）加强技术研发与创新

 一直以来，工业固废综合利用技术多局限于生产传统建材产品领域。高附加值利用方面技术工业化还不是非常成熟，投资及成本也比较高，影响了工业固废资源化利用的发展。政府应鼓励涉及工业固废处置和利用企业加强与科研机构合作，突破关键技术（如赤泥、煤矸石高附加值化利用），对于已经成熟的技术，研发企业或机构要积极推广适用技术，建立技术示范工程，加快技术的工业化应用。产废企业、固废处置和综合利用企业、投资机构可以合作建立专项基金，支持固废综合利用技术的研发和创新，技术研发成功后应用于工业化生产时候，以技术转让或是投资入股形式，获得经济收益，根据专项基金投入比例进行分红。

（3）推动产业协同发展

 工业固废涉及到产废企业、处置和综合利用企业、再生产品应用企业等，因此，建议以产废企业集中区域或是矿区为中心，选择合适的地方建设固废处置和综合利用园区，以再生产品需求为主导，加强与建筑、建材行业合作，拓展综合利用产品市场。另外，结合国家“十五五”规划，推动工业固废综合利用产品在新基建、新农村建设、乡村振兴等领域的应用。

6.结束语

 本文分析了我国工业固废处置和综合利用领域取得的技术突破，存在的问题，以及提出笔者的几点建议，通过本文的探讨，希望政府在工业固废处置和综合利用领域，在法律法规方面加强监管，在财政税收方面给予工业固废处置和综合利用企业支持，促进我国工业固废处理和综合利用的可持续发展，为环境保护和经济发展做出贡献。