今天小编为大家推荐《绿色金融与固废论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：冶金行业高炉渣是比较常见的工业固废，如何有效利用钢铁固废成为当下人们研究的重点。文章以岩矿棉技术作为钢铁固废再利用的新工艺，对钢铁固废再利用新工艺及影响生产的要素进行探究，希望能为行业发展提供一些参考意见。
第一篇：绿色金融与固废论文
固废处理行业与污水处理臭气治理技术分析
摘 要：臭气处理是污水处理和固体废物处理行业中的重点，既能够对臭气进行有效的预防和控制，可以避免对环境污染以及对人体健康造成影响。相关部门及人员应充分认识到臭气污染的特点以及影响，并针对除臭技术的应用范围进行深入思考，不断研究臭气治理技术的要点，有针对性地进行技术革新，使得城市中的臭气问题能够得到合理化解决，并为人们提供一个良好的生存环境。
关键词：固废行业;污水处理;臭气治理
引言
随着城市化的不断扩展，人们于生活质量的需求逐步扩大。因此对于生态环境的要求逐渐增加强，全民生态已经成为社会发展的主要意识。在污水处理与固废处理行业臭气治理的过程中，我们需要考虑具体的臭气成分，并且根据实际情况选择科学的治理方式，以达到有效治理的效果， 降低臭气对空气的影响，从而保证人们的身体健康，促进社会的可持续发展。开展臭气处理工作期间，企业采用的处理技术主要包括化学法、生物过滤法、离子除臭法等，具体应结合所在地地形条件、气候因素、生产方式等因素综合考量。这些污水处理臭气处理技术能够有效降低臭气对人们正常生产、生活造成的影响，改善人们的生活环境，提升固废物质处理效率，达到彻底清除臭气的目的。
1 臭气污染的特征
一般而言，环境中的氧气较为充足，在此背景下，固废物中的垃圾会受到好氧细菌的影响，生成具有刺激性的气体，这种气体大多为氨气，而氧气不足情况下，固废物中的厌氧细菌会发生分解反应，其中的有机物将被分解为二氧化硫、氧化氢和甲烷等氧化物，这些物质均具备刺激性的气味，且对人体健康具有一定影响。作为人类呼吸系统能够直接感知的无人形式，臭气本身具有来源较为广泛的特点[1]，存在与人们日常生活中，比如：地下排水系统、垃圾中转站、污水处理厂等，在我国农村地区农非发酵、喷洒农药、焚烧秸秆等也会产生臭气，会致使人体产生不良生理反应。
2 臭气污染的原因
污水处理和固废处理行业产生臭气的原因各有不同，但是一般而言都是挥发气体中含有某种成分所导致的问题，目前其治理环节可将臭气污染分成五大部分。第一，挥发气体中含有硫成分，例如硫化氢、硫醇等。第二，挥发气体中含有氮成分，例如氨气等。第三，挥发气体中含有烃类化合物，例如烯烃、芳香烃等。第四，缺乏气体中含有特殊的分子键化合物，如羧酸等。第五，挥发气体中的氢原子被卤元素所取代的卤代氢化物等。由此可见，臭气污染特点与气体中本身含有的元素有着直接关系，而且很多气体含有的元素较为复杂，甚至为多种元素的混合所造成的异味[2]， 因此在臭气污染治理过程中必须坚持因地制宜的原则，根据实际情况进行针对性的对症下药。
3 固废处理行业与污水处理臭气治理技术要点
3.1 植物成分除臭技术
随着人们环保理念的不断提高，很多人对自然界有着更多的向往，而植物成分除臭技术具有天然性、安全性以及节能性等多方面特点，其主要方式是从天然植物中提取出对去除臭气有用的成分，通过植物成分液体的挥发与臭气成分进行中和，从而达到除臭目的，目前的植物成分除臭技术包含空中雾化除臭、集中处理除臭以及针对性气源除臭等三种方式。植物成分除臭技术是近些年来新型的除臭方式，具有多方面优势，同时可以根据环境内的臭气组成进行植物成分调配，有针对性的进行处理以起到良好的除臭效果，同时人们在心理上也更愿意接受天然的除臭方法。
3.2 化学洗涤技术
化学洗涤法是将酸、碱以及强氧化剂等作为喷洒的溶剂，保证溶剂与气体充分接触，尽最大可能把污水处理行业的臭气进行转移。在化学溶剂的充分作用下，臭气的分子结构被转化，污染物被氧化，在后期再通过化学反应进行科学治理，以实现环境保护的目的。这种方法可以有效地减少大气中的异味，但在使用过程中化学溶剂较多，臭氧处理存在一些实际问题。如果污水处理与固废处理行业的臭气污染物成分比较多，使用相应的化学溶剂进行氧化分解会很容易，但这会导致化学物质性质不稳定，有可能会对空气造成二次污染[3]，而且一些化学溶剂其自身就有很强的腐蚀性，在进行除臭处理过程中很容易对设备造成影响，这样会影响除臭的效率，还会增加其成本。
3.3 生物过滤除臭处理
生物除臭法是利用微生物与废水或固体废物产生反应，降解臭气，将臭气转变为无臭气体，以此达到除臭目的。生物过滤除臭处理方法最早起源于上個世纪二十年代，经过多年的发展，生物除臭法被人们所熟知，同时具有降低能耗、经济成本低等诸多优点，成为了当前各国除臭技术发展的首选，通常情况下需建立大型的微生物反应塔，并将所需处理的臭气区域进行湿润处理，同时需要通过电子化机械对区域内的酸碱值、湿度温度等环境进行精密控制，并逐层对臭气进行转换，生物一般会将臭气逐步分解为小分子，包括二氧化碳、水或氧气等，以此达到除臭目的。
4 除臭技术的发展趋势
4.1 生物除臭反应器
开展恶臭气体处理工作期间，要求工作人员要重视生物除臭反应器的运用，充分发挥其的生物、化学和物理作用，改变恶臭气体的结构，做好恶臭消除工作，最大程度上降低恶臭对周围环境造成的不利影响，详细了解恶臭气体处理方法，可知常见的处理方法主要包括吸附法、氧化法、燃烧法、生物法、吸收法等，其中生物除臭方式主要运用生物法在生物滤池内部填料上培养微生物膜。不仅能够有效去除废臭因子，还能有效保护周围环境，保证不会对其造成不利影响，将生物废气处理技术运用于恶臭气体处理工作中，能够有效处理含有固体、气体和液体的废气，这些废气本身具有恶臭、有毒、有害的特点[6]，经由导管导入至系统内部，运用生物膜的形式有效降解和净化污染物质，这个过程中生物膜以污染物作为生长的养料，不断的繁衍、生长，将有害、有毒的恶臭物质全部分解成为简单的有机物，最终达到除臭的效果。
4.2 低温等离子除味技术。
低温等离子技术是指有机结合物理、化学、生物学、环境科学于一体的综合性技术，这种技术的显著特点，即对污染物可以产生物理效应、化学反应、生物效应等，与此同时，具有低能耗、效率高，无二次污染等明显的优势。具体应用过程中，其净化机理主要表现在两个方面;一方面， 在生产等离子体的过程中，高频放电产生的瞬间高能足够打开一些有害气体分子的化学能，将有害气体分解为单质原子和无害分子;另一方面，等离子体中，包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子等，这些活性较高的粒子可以有机结合臭气分子，发生碰撞并结合，在电场作用下，使臭气分子处于激发态[7]。当臭气分子获得的能量大于分子碱能的结合能时， 臭气分子的化学键会发生断裂，进而发生分解，转变为单体质原子，或转变为单一的原子结构，变为一种无害气体。
5 结束语
综上所述，着国内经济形势的不断提升，城市的扩展迅速，人民生活水平不断提高，各种各样的污染物、臭气等等随之而来，严重影响到了人们的生活质量。因此国家施行了强有力的制度和措施，并以科技创新的方式对于各种污染物以及臭气进行科学化的处理。开展城市固废处理过程中，企业要根据城市环境保护要求制定科学的固废处理方案，改善城市内部环境，将污水处理臭气治理技术运用于臭气和污泥处理工序中，降低污水处理成本，保障企业经济效益能够达到预期要求。
参考文献：
[1] 路亮.污水处理和固废处理行业的臭气治理技术分析[J].资源节约与环保，2020，(8)：98.
[2] 杨彬.污水处理与固废处理行业臭气治理技术[J].资源节约与环保，2019， (7)：87+100.
作者：杨金辉
第二篇：钢铁固废再利用新工艺及影响生产的要素研究
摘要：冶金行业高炉渣是比较常见的工业固废，如何有效利用钢铁固废成为当下人们研究的重点。文章以岩矿棉技术作为钢铁固废再利用的新工艺，对钢铁固废再利用新工艺及影响生产的要素进行探究，希望能为行业发展提供一些参考意见。
关键词：钢铁固废;新工艺;再利用;影响因素
在“双碳”背景下我国各行各业需积极落实“绿色发展”理念，强化节能减排政策的实施，对工业废渣进行产业升级，提升废渣附加值。一步法显热生产技术的应用，能让所生产的岩矿棉符合行业标准，提升钢铁固废再利用效率，实现我国绿色发展。下面就从一步法显热生产技术的优势出发，探究钢铁固废再利用新工艺及影响生产的要素，为一步法显热生产技术的有效研究与运用提供可靠支持。
1.一步法显热生产技术的优势
与传统岩矿棉冲天炉生产工艺相比，一步法显热生产技术在具体应用中优势明显，其优势主要表现为以下几点：（1）热熔渣经载体设备转运后直接进入生产用保温炉，运距不宜过长，需控制在500m以内，能让高炉渣显热率得到极大提升，确保其能控制在85%以上;（2）一步法制取工艺在操作过程中，能耗得到有效控制，主要是由于熔炼载体无需使用焦炭，也就是不用使用焚烧炉、富氧熔化等设施;（3）能有效降低生产成本，相比于冲天炉制造技术生产成本更低，成本节约大约为40%左右;（4）电加热恒温技术的应用，设备在运行期间，当处于恒温状态时并不会有太多粉尘极具，极少量粉尘通过高温布袋收集处理即可实现超低排放。一步法显热生产技术与其他技术的对比如表1所示：
在我国社会经济发展过程中建筑行业发展迅速，矿棉制品在建筑行业中得到广泛推广，但是受到价格的限制，直径依然未能得到广泛应用，要想让矿棉成功打入建筑市场能耗与成本是关键所在。在矿棉生产过程中将高炉熔渣显热回收利用相结合，能实现良好的效果，在降低能耗过程中，对成本予以控制。
2.高炉熔渣显热回收的必要性及其现状
矿棉在当下的应用十分广泛，由于其具有良好的保温、隔热等性能，得到人们的青睐。矿棉主要的熔炼设备为矿棉冲天炉，运用到的原料与燃料为高炉渣、块状焦炭及少量改制剂，在矿棉冲天炉内加入一定比例的原料与燃料，在适当的温度下进行容量，然后经过成纤等工艺制造成矿棉制品[1]。块状高炉渣是矿棉冲天炉的主要材料，在工艺制作中需进行二次熔化。在炼铁生产中熔融高炉渣从炉内流出时所浪费的熔化显热较大。为对高炉熔渣的显热进行有效利用，国内外也在不断研究与探索，目前在高炉渣显热回收利用工艺中，比较常见的两种工艺为喷吹法高炉熔渣矿棉生产与风淬早粒法显热回收工艺。
2.1高炉熔渣喷吹法制取矿渣棉生产工艺
这种方法在我国的应用比较早，大约在上世纪五六十年代就开始使用，在应用中将高炉渣沟末端一根敲扁的钢管作为使熔渣纤维化的喷嘴，为将其作为喷吹介质需通过压缩空气或者高压蒸汽实现。这种方法在高炉熔渣喷吹时材料无需任何调质或者调温处理，有时需舒勇粘结剂，常见的粘结剂为沥青。高炉熔渣的显热虽然能在矿渣棉生产过程中得到充分利用，生产成本相对较低，但是由于矿棉的纤维直径为8～10μm，且由于沥青的使用对环境污染比较严重，所以难以得到广泛推广与应用[2]。
2.2风淬造粒显热回收利用工艺
这些年个各国在工业发展过程中十分重视节能与环保，欧美等发达国家在二十世纪80年代就开始对高炉熔渣显热回收利用进行研究，且在研究期间高温炉渣干式造粒技术得到较大发展，对于热量的转化效率较高，且产生的粒状渣球容易磨细，能剑气作为水泥掺合料使用[3]。但是这一技术在国内的研究与应用较少，虽然热量回收率较高，但是副产品的经济价值相对较低，所以依然要研究利用效率更高，估价值更高的工艺技术。
3.钢铁固废再利用新工艺
3.1基本条件
一步法显热生产技术在具体应用中，对高炉熔渣温度进行合理控制，一般需控制在1400～1550℃之间，要求每吨含显热1260×103～1880×103kJ。高炉熔渣是高炉熔渣直接生产矿棉法的原材料，在可补热调质炉内引入液态高炉渣，将调质剂加入，调温、调质处理是利用电极或燃气补热，制作成矿棉纤维[4]。
3.2JFE高炉熔渣制备矿棉技术
将高炉熔渣直接运输到矿棉生产线，装入电炉（1号）中，将1400℃的熔渣及调质剂温度升高到1500℃以上，然后将高温熔体送入到2号电炉中，开始微调和保温，让其能为成纤提供保障。电炉中流出的高温熔体分为两部分，一部分送至粒状棉生产线，另一部分送至摆锤法板毡生产线[5]。碳素电极电弧炉为JFE所使用的电炉，采用4辊垂直串列式离心机，将压缩空气喷嘴装设在辊周。
3.3新一步法高炉熔渣制备矿棉技术
新一步法矿棉生产技术在具体应用中，通过敞开式渣沟高炉流出的高炉熔渣连同辅料一起进入均化炉，熔体温度需控制在1300～1340℃之间，为让其均化需通过强烈的对流搅拌实现。在离心机的作用下调质均化后的熔体能进行成纤、集棉和制品的后加工，具体见图2。这种方法在实际应用中能实现就地取渣、一级熔炼。
棉矿生产过程中对熔体要求比较严格，具体要求如下：（1）熔体成分必须在矿棉形成区内，且可以在1400～1500℃熔化，在对应温度之下粘度相对较低;（2）在礦棉成纤温度附近培体粘度变化幅度小;（3）要在矿棉工艺温度范围内，不易发生析晶;（4）矿棉性能需符合要求;（5）要求熔体具有均匀的成分，为产品质量提供可靠支持;（6）对能耗与成本进行严格控制，实现绿色生产。
在温度的升高下炉渣的黏度会降低，但是当温度达到1390℃以上时，熔体粘度的变化会逐渐减小，且对于温度变化不敏感。当酸度系数在1.44以下时，温度宜确定为1400℃左右，这样就能获得粘度在2.0pa.s以下的熔体，确保能满足制棉工艺需求。矿棉的酸度系数越高，化学耐久性越好，但酸度系数过高时，在具体应用中炉料难以有效熔化，所以矿棉系数最好控制在1.2～1.4之间。热渣成棉的热渣包括高炉热渣、镍铁合金渣等，将原料倒入电炉，电炉能起到热态炉渣存储、升温炉渣等作用，电炉熔炼的电耗较高，以电炉变压器3200KVA电极直径、炉壳直径、炉膛直径分别为φ400mm、φ5800mm、φ3900mm，电炉额定容量35吨计算每吨矿棉耗电月450度/吨棉。
3.4矿棉电炉耐火材料损毁分析
3.4.1化学因素侵蚀损毁
配料酸性系数值的控制在矿棉生产中十分关键，要求酸度适中，将SiO2+AL2O3与MgO+CaO的比值控制在1.2～1.6，同时还要在高炉锰渣冶炼期间，将酸性矿石硅石加入作为助熔剂，液体在熔炼期间成分要呈酸性值，且酸度系数与矿棉的化学耐久性成正比。SiO2作为助熔剂硅石，可以在矿棉的生产原料高炉锰渣冶炼中综合判断，SiO2、AL2O3等是高炉锰渣的主要成分，酸度（MK）系数决定高炉锰渣熔体的成棉质量及其化学稳定性。为确保矿渣棉成纤质量，要将调节剂加入到高炉锰渣中，对酸度系数予以条件，这样可以对熔渣的粘度进行调节，酸性矿石硅石助熔剂为添加的助熔剂，其中化学成分为SiO2主要成分为二氧化硅，由于其属于酸性氧化物，能与酸度形成合理配比。在耐火材料产品中抵抗酸性侵蚀的酸性耐火砖主要有：强酸性的硅砖、中等酸性的半硅质耐火材料、弱酸性的黏土质耐火材料等。
3.4.2物理因素损毁机理
电炉内衬耐火材料损毁严重部位较长出现在炉膛向上800～900mm液面向下100～200mm地方，出现这种现象的主要原因是该部位耐火材料损毁与电极下插深度位置相接近，电极在产生高温之后，熔炼形成后会对周围的熔体起到带动作用，波纹状的波动会在沸腾后产生，这样就会一层一层地掏蚀炉墙耐火材料，上面耐火砖形成剥落是由掏蚀后此部位炉墙耐火砖没有重力点造成的。所以使用碳化硅捣打料在炉墙该部位。对于5000KVA矿棉电炉内衬耐火材料的损毁情况，郑州驹达新材料科技有限公司做了以上两点客观性的分析，建议应根据不同的侵蚀机理和损毁原因作出适当调整与耐火材料厂家共同一致打造高效能健康炉衬。
3.5其他要点
煤粉相比于天然气与重油价格更低，其价格是焦炭的40%左右，而且将煤粉作为原料符合我国能源结构改革的趋势。但是在煤粉利用过程中有很多问题需要几页。将煤粉作为原料，需严格控制器细度与含水量，对每一个工序进行严格处理，且需要投入较多的设备。煤炭在破粉碎及输送等环节，会对环境产生一定污染。新型熔炉在利用过程中，虽然具有较高的捕渣率，但是在烟气中粉尘含量较高，所以需关注除尘装置。
4.析一步法生产工艺中影响生产的要素
4.1工艺
将原料加工为产品的方法和技术就是工艺。对于企业而言，面对竞争激烈的市场，要想取得市场核心竞争力，就必须利用好工艺技术，提升生产力。在生产中工艺是一个十分严谨的内容，对技术要求相对较高，不能有半点儿差错，一旦由于工艺流程不合理或者操作有误，就会对生产设备、产品等产生极大影响。在设备运行期间，由于管理人员缺少对设备的充分了解导致生产工艺指挥缺乏科学性与严谨性，不仅造成资源的极大消耗与浪费，还会产生事故难以确保设备的正常运行。操作人员对管理人员的认可度不高，会发生消极怠工与对抗管理的情况。但是如果管理者懂得管理，当出现质量问题后，就会及时通过工艺调查了解哪个环节出现问题，这样也能及时对设备参数进行调整，确保设备能正常运行，保证产品质量。
比如在具体生产中产品出现上下板面裂纹鼓包现象，通过化验室取样检测，发现抗压、拉拔数据与国家标准不相符，这样产品就会转入二级品库处理，对企业产生极大经济损失。对于炉工控制不科学，无法保证吹离风和负压风比例符合要求，且对于打褶比例的调整不够合理，对企业产生极大经济损失。所以管理人员必须了解操作工序与工艺，确保产品质量。
4.2设备
产品质量与生产成本会直接受到设备的影响，如果设备工艺设计不合理，且精密度不高，会在投产以后产生诸多产品质量问题，生产线面临停产与整改的情况。设备即便勉强能维持运作，也会增加停机概率，或者会有大量无效工作时间产生，这些问题都会增加企业生产成本。所以设备设计需保持先进性与精密性，能为企业带来更多效益的同时，降低成本投入。比如在电熔炉变压器配置期间，存在不合理问题，让电炉出现停机故障，且在重新开启之后依然无法保证正常运作，工作效率较低，影响生产进度。当成纤系统配置不合理时，会对产品质量造成极大影响，这是由于所采取的离心机转速较低，造成所生产的纤维较粗，且渣球多、掉棉比較严重。当对固化系统设计不合理时，单个锻体由于密封不够严密，在烘干时燃气用量套打，导致每班生产成本增加较多。炉体设计不合理时，内衬耐材难以达到要求，开机使用一段时间后，内衬耐材就会出现脱落情况，这样就要停机停产对炉体进行检查与维修，使得制造成本增加。所以要求企业确保设备设计更加科学与精密，确保一步法矿棉生产的顺利开展。
4.3管理
管理对于生产工艺会产生极大影响，如果管理不科学合理，不仅会造成诸多安全与质量问题，也会影响企业生产成本，不利于企业可持续发展。安全管理期间，安全教育是关键所在，但是管理者如果未能对员工进行全面细致的安全教育与培训，无法让员工深刻辨识危险源，存在较大的安全隐患。使胶控操作工在启动离心机时，由于未能将设备推进安全区启动，这样离心机在高速运运转时，辊头上会有小渣快甩出，容易击中操作人员的眼睛，引起工伤事故。当缺少设备维护保养制度时，也会对设备的安全运行产生极大影响，机修工由于缺少完善的规章制度，早操作中缺少责任心，且保养不到位，影响企业的正常生产。当权责利不够清晰与明确时，也会影响员工各项给你做的开展。所以企业管理者一定要认识到管理的重要性，制定精细化管理方案，强化对工艺及操作全过程进行管理，确保管理质量与效率。管理人员要具备精细化、现代化管理思维，提升管理效果，满足生产需求。
5.结束语
钢铁固废再利用新工艺及影响生产的要素研究，得出钢铁固废再利用新工艺为一步法显热生产技术，相比于传统生产工艺，不仅能耗与成本较低，而且所生产的矿棉质量较高，能满足行业发展需求。工艺、设备与管理是影响生产的三个关键要素，所以要求企业需做好这三个方面的控制，优化工艺流程，确保操作的可靠性，强化设备的管护，提升设备的运行质量，实施精细化管理，保证产品质量。
参考文献
[1]金永龙， 何志军， 湛文龙，等. 固体碳直接还原钢铁厂含锌固废的理论与实践[J]. 钢铁， 2019， 54（10）：7.
[2]刘清梅， 张福明， 李海波，等. 钢铁流程固废资源化利用逆向供应链体系探讨[J]. 钢铁， 2019， 54（10）：8.
[3]苏博文， 史公初， 廖亚龙，等. 工业固体废弃物制备二氧化硅功能材料的研究进展[J]. 材料导报， 2021， 35（3）：7.
[4]王犇， 席茹阳， 刘志成. 美的扩宽，棕地再生——以普罗维登斯钢铁厂庭院为例[J]. 南方建筑， 2018（2）：7.
[5]徐海波， 张楠， 杨军，等. 钢铁厂循环水排污水深度处理回用技术的研究应用[J]. 工业水处理， 2021， 41（9）：4.
作者：胡振平
第三篇：可用于制备发泡陶瓷的固废综合利用现状及研究进展
摘 要：工业固废作为发泡陶瓷产业的主要原料来源，是发泡陶瓷产业可持续发展的一个十分重要的因素。本文重点综述我国可用于制备发泡陶瓷的固体废弃物总体现状、固废组成特征、综合利用途径、产业政策以及存在的问题等，通过分析工业固废制备发泡陶瓷的优缺点、实验室及产业化研究进展，提出固废综合利用制备发泡陶瓷原料研发的方向及建议。
关键词：工业固废;发泡陶瓷;综合利用
1 前 言
发泡陶瓷是利用矿山尾矿、工业固废中的长石、石英、粘土等非金属矿物为主要原料，添加特殊的发泡剂，经高温焙烧而成的高气孔率硅酸盐陶瓷材料。发泡陶瓷具有轻质高强、防火阻燃、保温隔热、防水防潮、隔音降噪等优良性能，兼具施工快速整洁、可循环利用的特点，是建筑物保温、墙体、内外墙装饰领域的一种新型绿色环保建筑材料，也是我国建筑陶瓷产业近年来产业结构调整和转型升级的一项标志性产品。同时，基于发泡陶瓷生态环保的特性，墙基层和抹面层相容性好，安全稳固性好，可与建筑物同寿命等不可忽视的优越性能已逐步得到市场的认识和认可。可利用工业固废作为发泡陶瓷产业的主要原料来源，是发泡陶瓷产业可持续发展的一个十分重要的因素。根据成分特征及國内研究资料，可用于生产发泡陶瓷的固体废弃物包括矿业尾矿、煤矸石、粉煤灰、冶炼渣等工业固废，以及陶瓷行业抛光渣、石材行业花岗岩固废、建筑垃圾、江河湖泥、焚烧飞灰等。因此，本文重点综述目前可用于制备发泡陶瓷的固体废弃的总体现状、固废成分特征、综合利用途径、产业政策、存在的问题等，通过分析工业固废制备发泡陶瓷的优缺点、实验室及产业化研究进展，提出固废综合利用制备发泡陶瓷原料研发的方向及建议。
2 产生规模及总体情况
固体废物污染环境防治法规定的固体废物是指由人类生产建设、日常生活和其它活动中产生出来的，对产生者来说是不能用或暂时不能用而要抛弃的污染环境的固态、半固态的废弃物质。其包括工业固体废物、城市生活垃圾和危险废物。工业固体废弃物（以下简称“工业固废”）是指在工业生产活动中产生的固体废物，是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其它废物，可分为一般工业废物和工业有害固体废物[1]。目前我国总建有矿山近10万座，其中金属矿约6.9万座、各类尾矿库1.42万座;煤矿7700座;各类石油化工企业近2.5万家，火电企业1200余家，钢铁冶炼企业570家;氧化铝生产企业1000家，各类大型产废企业13.3万家。工信部《国家工业固体废物资源综合利用产品目录》将工业固废分为6大类，主要包括煤矸石、尾矿、冶炼废渣、粉煤灰、炉渣等，全国累计堆存的工业固体废物超过300亿吨（不包括矿业废石），其中尾矿占29%，粉煤灰占13%，煤矸石占12%，冶炼渣占10%，炉渣占10%，其它占27%。全年固废年增量约41.4亿吨，其中大宗工业固废产生量36.56亿吨，尾矿、煤矸石、粉煤灰占全国固废年增量的79.5%。
矿业固体废弃物通常包括废石和尾矿。废石主要指采矿环节采出的、低于工业品位且未能进入选矿等后续作业的固体物料。尾矿是选矿分选作业的产物之一，是入选物料富集得到精矿和中矿后的固体废弃物。尾矿包括物理选矿产生的固体废弃物，也包括堆浸工艺、全泥氰化工艺产生的固体废弃物[2]。
2017年统计数据显示，中国非油气矿山年开采矿石量超过300亿吨，矿山固体废弃物堆存量超过600亿吨。全国采矿废石堆存量超过341亿吨，其中黑色金属矿产废石总量175亿吨，占废石总量的51.24%;煤矸石总量56亿吨，占全国废石总量16.42%;有色金属铜、铅、锌、镍、锑、钼、金、黄铁矿等硫化矿废石超过75亿吨，占全国废石总量的22.20%。磷矿、硫铁矿、萤石矿、石墨矿等非金属矿废石13.10亿吨，其中磷矿、硫铁矿废石分别为8.89亿吨、3.72亿吨，上述两种废石占非金属矿废石总量的96.25%。黄金矿山废石超过15亿吨。
我国主要矿产资源入选原矿品位低，受选矿技术水平、生产设备、经济成本的制约，产生的尾矿量巨大，且利用率不高。截至2017年我国尾矿堆存量超过146亿吨，主要来源于黑色金属矿尾矿和有色金属矿尾矿。其中黑色金属矿产尾矿78.42亿吨，占比55%;有色金属尾矿46.86亿吨，占比32.86%;黄金尾矿13.80亿吨，占比13.80%。我国各尾矿产生类型来看，产生量最大的主要为铁尾矿、铜尾矿、黄金尾矿。我国铁尾矿主要产生及利用地区主要集中在河北、四川、辽宁、内蒙古、山西、安徽等省区，其中河北、四川省天矿铁尾矿产生量占全国铁尾矿产生总量的60%。铜尾矿主要分布在河南、湖北、江西、云南等省区。黄金尾矿主要产于山东、河南、陕西、黑龙江、内蒙、新疆等省区，占总量的80%以上。
冶炼工业固废冶金废渣[3]是指冶金工业生产过程中产生的各种固体废弃物，按生产工艺，分为火法冶炼中形成的熔融炉渣和湿法冶炼中排出的残渣;按金属矿物的性质，分为钢渣（高炉炼铁渣、转炉钢渣、平炉钢渣和电炉钢渣）、重金属渣（铜渣、铅渣、锌渣、铬渣、镍渣等）、轻金属渣（如提炼氧化铝排出的赤泥）、稀有金属渣和轧钢过程排出的氧化铁渣。根据中国产业信息网公布，目前钢铁和有色金属行业，从采选到最后冶炼，中国现存已有5亿吨废渣，同时每年还新增1.8 亿吨。其中山东、山西、河南、广西四省赤泥占全国总产量的88%，山东、广西两地赤泥综合利用已形成一定产业规模。钢渣产生量前五位省份分别为河北、江苏、山东、辽宁和山西，占全国总产生量的60%。我国赤泥年排放量约8000万吨，累计历史堆存量超3.5 亿吨[4]。铜渣年排放量约2000万吨[5]，堆存量超1.2亿吨。镍渣400万吨，钨渣总量达到100 万吨，还以每年超过7万吨的速度增长[6]。还有锡渣、铅锌渣等。
煤炭工业固废包括煤矸石及粉煤灰。煤矸石是采煤和选煤过程中排放的固体废弃物，约占原煤产量的10% ～ 15%[7]。全国堆存总量达56亿吨，年平均产生量约6亿吨，规模较大的煤矸石山达2600多座。从分布区域来看，内蒙古、山西、陕西是煤矸石产生量最大的地区，其年产出量分别占总产出量的25%、24%和15%。2013年以来我国原煤产量实现负增长，煤矸石产量随之下降。2017年，我国粉煤灰产量5.8亿吨，综合利用量约4.35亿吨，综合利用率约为75%。粉煤灰产生集中在华北、长江三角洲和西部等地，其中山东、江苏、内蒙古、广东、山西五省的粉煤灰产生量占全国总产生量的41%[8]。
江河湖泥是江河、湖泊、水库和海湾等水体底部长期积存的沉积物，主要由黏土、粉砂、砂子、有机物或各种矿物质组成。我国江河湖泊众多，泥沙淤积问题十分严重。截至上世纪末，黄河下游河段淤积累计量超过64.4亿立方米[9]，长江洞庭湖约为60 亿吨[10]，我国主要江河多年平均输沙量约27亿吨[11]，泥沙淤积导致河床抬高，威胁人民生命生产安全，同时也成为制约水资源综合利用和加剧水环境恶化的关键要素，我国的年疏浚能力约10亿立方米[12]。市政污泥为城市污水处理产生的固体废弃物，年产量约3000万吨[13]，年均复合增长率约为13.49%。污泥的处理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等，污泥有效处理率远低于30%。
建筑垃圾是指在建筑物、构筑物拆除、维修、装修等过程中产生的废弃物，主要包括废混凝土块、沥青混凝土块、砖瓦、杂土及施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、木材等各类固体废弃物[14]。2017年我国共计产生建筑垃圾15.93亿吨，2018年约为17.04亿吨。目前我国每年所产生的15亿吨左右建筑垃圾，对土地资源的占用就超过30万亩。目前，我国建筑垃圾资源化利用率仅为5%。
焚烧飞灰主要来源于生活垃圾焚烧和燃煤飞灰。生活垃圾焚烧技术因其减容性好、无害化程度高、能源利用率高等优点，成为城市生活垃圾主要的处理方式之一[15]。目前全国共有焚烧厂299座。预计到2020年，全国城镇新增生活垃圾无害化处理设施能力34万吨 /天，垃圾总焚烧量达59.14万吨/天，其飞灰产生量约为垃圾处理量的10% ～ 15%，年产生垃圾焚烧飞灰量约1000 万吨[16]。
陶瓷抛光废渣是瓷砖在生产过程中刮平定厚、磨边等生产过程产生的瓷砖废渣。其主要成分是陶瓷熟料、釉料、砂轮磨料抛光渣[17]。2017 年全国建筑陶瓷砖产量达101.46 亿平方米，其中抛光砖占陶瓷砖总产量的52.43%，陶瓷工业固废年增量约1800 万吨，其中抛光废渣总量就多达500 ～ 700万吨。
3 来源、组成及消纳特征
矿山废石根据矿体赋存的主岩和围岩类型分类，按照岩石类型可将其分为基性岩浆岩、自变质花岗岩、金伯利岩、玄武-安山岩等28个基本类型;按照废石中主要组成矿物组成，分为镁铁硅酸盐型、钙铝硅酸盐型、長英岩型、碱性硅酸盐型、高铝硅酸盐型、高钙硅酸型、硅质岩型以及碳酸盐型等。根据其物理属性，大部分废石可用于生产骨料、机制砂等衍生建材产品。其中以硅酸型为主的废石，富含长石、石英，固废中SiO2的含量可达60% ～ 90%，R2O（Na2O +K2O）可达4% ～ 9%，可用于生产水泥、玻璃、陶瓷等大宗基础建材。以方解石、石灰石为主的废石，CaO的含量可达10% ～ 30%，可用作水泥生料的配料以烧制普通硅酸盐水泥以及铝酸钙净水材料等。以高岭土为主的废石，Al2O3的含量在20%以上，可用作半硅耐火材料制品，或用作水泥生料的铝质校正原料以及陶瓷原料等。
尾矿是矿石经湿法磨矿制粉分离提取有价元素或有用矿物后的固体粉料，产率约为60% ～ 95%，大部分矿种尾矿粒度分布较细，-200目含量约占50% ～ 80%，主要堆存于尾矿库或经脱水后干排堆存。矿物组成多以石英、长石、云母等硅铝酸盐非金属矿物为主，化学成分特征呈高硅富铝富碱，其中SiO2含量>60%、Al2O3占8% ～ 18%，CaO+MgO占21% ～ 31%，K2O+Na2O占4% ～ 9%，Fe2O3占6% ～ 14%，同时含多种微量金属组分（Cu、Mo、Ti、Ni、W、Sn、Pb、Zn、Mn、Au、Ag等）及一定量S、P等元素。尾矿库是一种人造泥石流危险源，易发生安全事故，它的基建投资与维护费用较高。尾矿综合利用以采矿充填为主，约占总利用量的53%，用于生产建材占43%，用于有价元素再回收的占3%。
钢渣主要矿物组成成分是钙、铁、硅、镁的氧化物和少量铝、锰、磷的氧化物等。有色金属渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MgAl2O4等陶瓷基化合物组成，冶炼过程中产生的砷、镉、锌、铜、铅、铋等重金属废渣属于危险废弃物，处理不当就会引发相当严重的重金属污染。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般含氧化铁量大，主要矿物为文石和方解石，含量为60% ～ 65%，其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿，含量最少的是钛矿石、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱。其矿物成分复杂，且不符合天然土的矿物组合。在这些矿石中，文石、方解石和菱铁矿，既是骨架，又有一定的胶结作用;而针铁矿、三水铝石、蛋白石、水玻璃起胶结作用和填充作用。冶金渣主要消纳方式包括回收其中的金属或进行综合利用，如作为筑路材料、建筑材料或改良土壤等。
煤矸石的化学成分主要是SiO2、Al2O3和C，其次是Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、SO3、P2O5、N和H等。粉煤灰是煤炭中的灰分经分解、烧结、熔融及冷却等过程而形成的固体颗粒，主要由SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等氧化物组成，此外还含有钼、银、铬等稀有金属。粉煤灰产生量最大的行业是电力、热力的生产和供应业。煤矸石及粉煤灰综合利用[18]的途径主要有采空区回填，发电或供热、制建材、路基填筑物等，部分地区实现高值化利用，如陶瓷微珠、无机纤维保温材料、防火纸、硫酸铝铁和白炭黑等。粉煤灰表面呈球形，具有粒细、质轻、比表面积大、吸水性强等优点，粉煤灰掺入混泥土中能提高混泥土的抗渗性、抗冲磨性和抗腐蚀性，也可用于土壤改良剂。
江河湖泥是由黏土、粉砂、砂子、有机物或各种矿物质组成。组成范围变化较大，可以由纯矿物组成，也可以由有机物为主组成。底泥中的矿物成分以石英和黏土矿物为主，由于受各种因素的影响，河道底泥具有集中、量大、污染成分复杂、含水率高、颗粒细、可塑性高、结合力强、收缩率大等特性。河道底泥中的主要污染物主要有氮磷化合物等营养物质、铅铬汞等重金属、As、Se等非金属等。污泥的处理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等，污泥有效处理率远低于30%。
建筑垃圾中砖块、瓦砾、混凝土块、渣土约占60% ～ 80%，其余为木料、碎玻璃、石灰、金属、包装物、防水材料、各类电信线和电源线、塑料制品。对不同结构形式的建筑工地，垃圾组成比例略有不同，而垃圾数量因施工管理情况不同在各工地差异很大。18个省市共有建筑垃圾处理厂867座，大多处于非盈利状态，总资源化利用量不足1亿吨，源化率仅为5%，处理方式仍以填埋及堆放为主，每年对土地资源的占用就超过30万亩。
焚烧飞灰是指垃圾焚烧厂烟气净化系统捕集物以及烟道和烟囱底部沉降的残留物，其中含有一定数量的二恶英、可溶出性重金属及盐，属于危废，须预先无害化处理才能安全填埋。飞灰粒径一般在1～100 μm之间，主要物相是玻璃体，占50% ～ 80%，所含晶体矿物主要有莫来石、α-石英、方解石、钙长石、硅酸钙、赤铁矿和磁铁矿等，此外还有少量未燃碳。主要化学组分为CaO、Na2O 和K2O，约占总量的50%。焚烧飞灰微观结构极不规则，颗粒分布随粒径减小趋于密实，比表面积增加[19]。部分颗粒碰撞粘连，成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状组合粒子。焚烧飞灰除固化填埋方式外，消纳途径包括作为生产水泥的原材料、制备水泥混凝土、烧制陶粒轻骨料以及筑路材料等[20]。
抛光废渣主要来源于瓷砖后期冷加工过程，包括铣磨、粗磨、细磨、抛光及磨边等一系列工序[17]。抛光砖主要物相中含有玻璃相、石英、少量的莫来石晶相。主要化学成为SiO2和Al2O3，其次含有SiC、CaCO3、MgCl2、CaSO4等成分，其中碳化硅、氢氧化镁和氯化镁主要来源于磨头碎屑。由于陶瓷抛光废渣磨料成分在高温烧成时分解，产生气体，使陶瓷体发生膨胀、气孔，因此，抛光废渣不易回收再利用生产陶瓷墙砖[21、22]，但可以作为制造发泡陶瓷的原材料，也可以作为一般多孔陶瓷的成孔剂。抛光废渣在陶瓷砖中的应用主要集中在利用其作为发泡剂制备多孔陶瓷和轻质、隔音、保温等产品[23]。
4 处置措施及利用方式
4.1 工业固废的危害
工业固废具有潜在的资源属性、环境扰动属性。资源属性主要受有时空特征迥异技术经济差异较大，造成资源浪费。环境扰动属性表现为土地占用，局部产生有机或无机污染、并通过土壤、水体、空气和生物链传导，同时可能引发泥石流、滑坡及崩塌等安全隱患。工业固废流动性和扩散性较差，因此对生态环境的影响具有长期性、持续性、间接性和隐蔽性[24]。全国累计堆存的工业固体废物超过300亿吨（不包括废石），总占地超过105万公顷，全国仍有220万公顷采矿损毁土地，其中固体废弃物堆放损毁26万公顷，急需修复治理。部分有色金属矿尾矿中重金属元素含量高，且多以硫化物形式存在，在氧化条件下易产生酸性废水，并且释放大量的重金属元素，对周边环境构成威胁。近年来，我国出台了一系列政策推动大宗固废无害化处置和资源化利用。
4.2 无害化处置措施
无害化处置措施主要包括集中固化填埋、焚烧及物理、化学、生物手段加工利用等[25-27]。其中固化填埋主要采用沥青、水泥和石灰等胶凝材料对固废进行固化后安全填埋。焚烧是实现城市生活垃圾或有毒有害废物无害化、减量化最有效的技术。物理处理法主要包括重选、拣选、磁选、浮选等技术手段实现各种固体废物进行分离提纯再利用。化学处理法主要利用化学中和、氧化还原以及浸出溶剂等手段处理酸、碱、氰化物、乳化油以及重金属废液等无机废弃物。生物处理法主要包括细菌冶金、堆肥、土壤恢复治理等。
4.3 资源化利用方式
根据工业固废物理性质、形貌特征及矿物组成，可实现建材和建筑、化工、农业、环保等领域协同利用。主要渠道包括（1）源头减量化利用[28、29]，就地实施土地整理，围护设施建设，矿井采空区塌陷区回填等。（2）大宗消纳规模化利用[30-33]，制备骨料、机制砂、商砼、干混砂浆、加气块、各类路面砖、免烧砖、耐酸砖、填充材料等基础建材。（3）高值化利用[34-36]，制备轻集料、建筑陶瓷、发泡陶瓷、微晶玻璃、轻质陶粒、催化剂、胶凝材料、陶瓷微珠、无机纤维保温材料及防火纸等新型功能材料;（4）资源化利用[37-43]，再选和回收有价金属元素，大型资源基地如河南钼矿、湖南钨矿、江西宜春铌钽矿、广西云南锡矿、安徽江西铜矿、包头白云鄂博稀土、攀枝花钒钛铁、金川镍矿等开展主成矿元素或共伴生元素的回收。（5）生态化利用[44-46]，固废制备滤材、保水剂、缓释肥等用于污水处理、生态修复及地质公园建设。
4.4 存在的问题
（1）综合利用率低
我国工业固废综合利用率约为60%，其中冶炼渣综合利用率为92.1%，粉煤灰为83.3%，炉渣为82.7%，煤矸石为64.4%，尾矿综合利用率最低仅为26.2%。此外，部分第II类工业固废环境风险较高，尚不具备资源化技术条件，例如：赤泥综合利用仅为5%，电解锰渣为1%，电解铝大修渣基本没有综合利用。因此消纳固废，提升固废的综合利用率是我国当前生态环保治理工作的一大重要任务。
（2）利用方式分散，低值低效
各省份由于地域、资源赋存、经济结构的不同，面临的工业固废综合利用问题差异较大，工业固废的产生量和资源化利用水平存在显著的区域差异和发展阶段差异，总体来讲利废产业发展缓慢，规模小，从事工业固体废物综合利用的企业多以中小型为主，产品附加值低，缺乏市场竞争力。国内缺少跨区域、市场竞争力强的大型专业化废物资源综合利用企业集团，产废企业和利废企业尚未形成长期稳定合作互利关系，因而无法产生工业固体废物综合利用的规模效益。
（3）缺乏理论体系支撑
大宗固废种类多，成分复杂，没有合理的分类标准，导致潜在二次资源未得到合理保护、有害废石和尾矿未得到妥善处置。亟需在对固废及尾矿综合利用特征全面调查的基础上，开展尾矿技术经济、环境和二次资源属性三位一体协同评价，建立尾矿处置、保护和合理利用的标准体系，引导矿山尾矿的有效保护、合理利用和规范处置。
（4）综合利用技术能力较低
大宗固废利用以固体回填、建筑材料为主，价值低、经济运输半径小，限制了规模化利用，缺少能够带动效益和提高附加值的重大设备和技术，大规模、高附加值、无二次污染的综合利用技术还存在一些瓶颈，成熟技术的推广尚存在许多困难，因此，急需开展尾矿高值化利用技术的研发。
5 综合利用产业政策
《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》将大宗工业固体废物综合利用纳入到节能环保战略性新兴产业范畴以来，我国工业固废综合利用产业已经获得了长足进步，经历了“以储为主”-“储用结合”-“以用为主”三个发展阶段，按照“减量化、资源化、无害化”的立法原则，目前已初步形成了较为完整的工业固体废物污染防治法律体系。主要纲领性政策法规如下：
2017年4月，发改委、科技部等十四部委联合发布《循环发展引领行动》，明确提出推动大宗工业固废综合利用，建设工业固体废物综合利用产业基地，大力推进多种工业固体废物协同利用。
2018年1月1日，《中华人民共和国环境保护税法》开始施行，提出应税固体废弃物按照排放量确定税额，明确了工业固废排放的税收缴纳额度。其中对煤矸石征收5元/吨，尾矿征收15元/吨，冶炼渣、粉煤灰炉渣等收25元/吨，危废1000元/吨的环境保护税。倒逼企业进行固废综合利用。
2018年5月15日《工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法》和《国家工业固体废物资源综合利用产品目录》颁布施行。正式建立了工业固体废物资源综合利用评价机制，并统一了相关固体废弃物综合利用产品技术条件和要求。开展工业固体废物资源综合利用评价的企业，可依据评价结果，按照《财政部税务总局生态环境部关于环境保护税有关问题的通知》和有关规定，申请暂予免征环境保护税，以及减免增值税、所得税等相关产业扶持优惠政策，极大地引导促进了企业积极开展固体废弃物综合利用。
2018年7月25日，工信部发文《坚决打好工业和通信业污染防治攻坚战三年行动计划》，重点指出推动工业资源综合利用。建设一批工业资源综合利用基地，大力推进长江经济带磷石膏、冶炼渣、尾矿等工业固体废物综合利用。发布再生资源综合利用规范企业名单，引导再生资源综合利用企业做大做强。指导开展工业固体废物资源综合利用评价，推动落实综合利用税收优惠政策。力争到2020年全国工业固体废物综合利用率达到73%。
2019年1月，国家发改委、工信部发布的《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》提出，以尾矿、煤矸石、粉煤灰、化工渣等固体废物为重点，以集聚化、产业化、市场化、生态化为向导，以提高资源利用效率为核心，积极探索大宗固体废弃物区域整体协同解决方案，带动资源综合利用水平全面提升。
2019年4月8日，国家发改委发布《产业结构调整指导目录（2019年）征求意见稿》中鼓励：利用尾矿、废弃物等生产的轻质发泡陶瓷隔墙板及保温板材生产线和工艺装备技术开发与应用。2019年7月，50个工业资源综合利用基地备案名单发布;2019年9月，50个大宗固体废弃物综合利用基地备案名单发布。一系列综合利用政策将有效地推动形成区域工业固废综合利用产业多途径协同发展，高附加值高新技术综合发展的新格局。
6 工业固废制备发泡陶瓷研究现状
6.1 可用于制备发泡陶瓷的工业固废
目前关于发泡陶瓷研究主要集中在不同工业固废来源原料配方可行性研究，包括原料来源及配方体系对产品体积密度、抗压强度、抗折强度、导热系数、吸水率、气孔率等性能指标的影响。研究表明，可用于生产发泡陶瓷的矿业尾矿有钼尾矿[47]、铜尾矿[48]、钒尾矿[49]、铅锌尾矿[50]、金尾矿[51]、稀土尾砂[52]、铁尾矿[53]、珍珠岩尾矿[54]、蛇纹石尾矿[55]等，冶炼渣有电解锰渣[56]、赤泥[57]、钴冶炼渣[58]、钢渣[59]、水渣[60]等、煤炭工业固废有煤矸石[61]、粉煤灰[62]、页岩渣[63]等，另外还有陶瓷工业抛光渣[64]、花岗岩石材固废[65]、建筑垃圾[66]、黄河泥沙[67]等，其中已投入产业化应用的工业固废主要以抛光渣、煤炭固废、花岗岩固废、珍珠岩尾矿等为主，其它大多处于试验室研究阶段，部分固废配方体系及工艺技术正在开展中间试验和推广应用。
根据不同的原料化学成分和烧结性能，不同配方体系固废使用掺量50% ～ 90%不等，其余为黏土性矿物或溶剂性矿物。不同体系制坯原料细度一般均为200目以下，通过喷雾干燥或干法制粉+造粒工艺获得一定粒径范围和强度的颗粒，便于自动化布料和提高产品的均匀性。目前主要使用发泡剂为碳化硅，添加量为0.3% ～ 1.5%不等，抛光渣体系因含有发泡成分，用量适当减少。烧成温度一般为1150 ～ 1200℃，温控曲线多采用中低温区高速升温，高温区低速升温温控制度。产品性能指标根據保温材料、隔墙等用途定位不同，可通过配方体系和温控制度设计调整，主要性能参数指标范围为体积密度0.15 T/m3 ～ 0.9 T/m3，抗压强度0.5 MPa ～ 7.5 MPa，导热系数0.053 w/（m·k） ～ 0.09 w/（m·k），吸水率1.2% ～ 2.0%，气孔直径0.5 mm ～ 2 mm，气孔率70% ～ 75%。
从目前实验室的研究结果来看，以典型高铝硅型工业固废为主要原料经预处理制备发泡陶瓷是完全可行的。但要真正实现工业化应用，还存在一些问题亟待解决，需要进一步针对矿物成分和配比，对工艺过程和条件进行系统研究和优化，从而实现制备流程标准化。
6.2 矿业尾矿用于制备发泡陶瓷优缺点分析
工业固废尤其是矿业尾矿用于发泡陶瓷原料，具有成分适宜、量大稳定、便于加工、经济合理等优势，主要表现在（1）大部分矿业尾矿成分均呈现高硅铝特征，矿物组成与发泡陶瓷原料需求基本接近，容易调节满足至发泡陶瓷生产的成分要求。此外，尾矿中富含如锂、萤石、钛、锆、稀土等稀贵有益组分或元素;（2）尾矿存量及增量巨大，单一矿山或加工企业来源固废成份相对稳定，可以长期稳定供应;（3）尾矿不需要采矿、破碎、细磨及提纯等费用，可以大大降低原料制备成本，同时原料粒度分布适宜，有利于不同配方原料分散均化，工艺更加简单，经济效益较高;（4）发泡陶瓷产业已列入国家发改委鼓励类产品目录，可享受固废综合利用产品相关政策优惠。工业固废用于发泡陶瓷行业不利因素主要为原料产地地处偏僻、运距远，成份复杂。一般大型工业项目或矿山采选工业均远离城市群，造成原料运输距离远，综合成本高。
6.3 工业固废用于制备发泡陶瓷研究方向
6.3.1 建立工业固废可利用性评价体系
工业固废制备发泡陶瓷，首先其安全性及环保性需满足《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010要求;其次综合考虑原料的均匀性、稳定性、多样性，满足脊性原料、塑性原料及溶剂性原料功能需求，优选细粒尾矿，不需要磨矿制粉，便于除杂均化，降低原料加工成本。另外，综合固废来源、经济运输半径、可加工性等因素，原料筛选应按就近原则优选安全可靠经济的原料。
6.3.2 产、利废企业一体化发展协同增效
产废企业固废排放出口即利废企业原料的进口，加强上下游衔接，在固废排放工序做好目标原料的分级、调配、均化、陈腐等工序，对于产废企业减少了尾矿排放量，延长尾矿库使用年限，降低尾矿库维护成本;对于利废企业来说不仅可以获得高质量稳定原料，提高原料配方颗粒的均一性、稳定性，同时降低了原料磨矿、均化、陈腐等原料准备工序设备投资及加工成本。产、利废企业一体化发展协同增效将是解决发泡陶瓷产业“两高一低”问题的一种重要渠道。
6.3.3 多源固废协同利用及产业集聚发展
制约固废资源利用的最主要原因一是产废量大，消纳量小;二是产品附加值低，经济运输半径小。通过多源固废协同利用及拉长产业链，提高产品附加值，形成“矿产资源-有价元素提取-固废资源加工-大宗基础建材原料-新型绿色轻质建材-装配式建筑”循环经济产业集群，从而推动固废资源的大宗消纳和资源化利用。
发泡陶瓷以不可忽视的优越性能已逐步得到市场的认识和认可，2019 ～ 2025年，预测全国累计发泡陶瓷隔墙板潜在市场需求约8亿平方米～25亿平方米，按照当前工艺技术发展状况，工业固废制备发泡陶瓷的掺量达80%估算，发泡陶瓷行业每年可消纳工业固废约1.5亿吨。发泡陶瓷产业的快速发展，不仅对减少自然资源消耗，减少生态环境影响具有重要的推动作用，二期对拉动绿色消费，引导绿色发展、促进结构优化、加快转型升级具有重要的战略意义。随着绿色发展理念的深入推进，和国家固废综合利用和装配式建筑政策的贯彻实施，发泡陶瓷作为绿色节能建材，将迎来历史性发展机遇。
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作者：彭团儿 王玉文 郭珍旭 刘广学 刘艳华 刘磊