機器轟鳴，綠意萌生。在陜西省榆林市神木市店塔鎮，一條年產60萬立方米的云砼石生產線正全速運轉。不同的是，它使用的原料并非天然礦石，而是煤炭開采、洗選、燃燒過程中產生的粉煤灰、煤矸石等固體廢棄物。
這條由西安建筑科技大學科研團隊設計打造的全國首條煤基固廢制備云砼石示范線，近日實現全線帶料調試并順利投產，標志著我國煤基固廢資源化、產業化利用邁出關鍵一步。
“每開采燃燒1噸煤，就會產生數百公斤固體廢棄物。全國每年新增煤基固廢約15億噸，是目前存量最大的工業固體廢棄物。”西安建筑科技大學粉體工程研究所所長程福安介紹。長期以來，煤基固廢因利用技術不成熟、產品市場接受度低，大多只能堆放填埋，不僅占用土地，更對水體、大氣和土壤造成持續污染。
“實際上，這些看似無用的廢棄物，卻富含硅、鋁、鈣等元素，宛如建筑材料的‘基因密碼’，蘊含著巨大的再生潛力。”程福安說。面對這一棘手難題，他和團隊歷時十余年，開展“產學研用”協同攻關，研發出具有自主知識產權的煤基固廢制備低碳建筑材料系列關鍵技術。
傳統處理方式就是堆放填埋，這如同給大地套上了一層“黑色枷鎖”，程福安團隊另辟蹊徑。他們開發出煤基固廢再生制備微晶玻璃、云砼石、陶粒的全要素工藝包，成功打通從“黑廢料”到“綠建材”的轉化路徑。
“神木這條生產線，年消納固廢60萬噸，產出60萬立方云砼石，是名副其實的‘固廢消化器’。”程福安形象地比喻，“它就像一個巨大的‘固廢胃’，不斷吞噬廢棄物，吐出高附加值建材。”目前，團隊已建成3條工業示范線，覆蓋微晶玉石、云砼石、陶粒等多種產品，為煤基固廢的大規模、高附加值利用開辟了新路徑。
技術突破只是第一步，能否跨越從實驗室到產業化的“鴻溝”，才是真正的考驗。在“雙碳”目標引領下，程福安團隊在政府與學校的支持下，構建起“材料研究—工藝創新—裝備研發—中試—示范”全鏈條轉化體系。
“我們還精心打造了另外2座具有代表性的固廢資源化工廠。”程福安說。
在渭南韓城，煤矸石綠色無害化綜合處置示范線每天“吞食”100噸煤矸石，年產90萬平方米微晶玉石，其耐磨耐酸堿性能優異，廣泛應用于裝飾與工業板材。在延安黃陵，燒結法工藝將煤矸石轉化為超輕高強陶粒，年產43.2萬立方米，陶粒隔熱抗震性能突出。
“這些項目不僅展示了環保與經濟效益可以并行，也讓我們看到了固廢資源化的廣闊市場。”程福安說，神木云砼石生產線年均利潤超2000萬元，真正實現了“變廢為寶”。
在固廢資源化領域耕耘，被程福安形容為“寂寞的長跑”。“沒有現成的技術裝備，市場前景也不明朗，我們就像一群默默播種的‘科技農夫’。”30多年來，團隊承擔百余項國家級科研項目，完成300多項技術研發與應用，獲百余項發明專利以及國家科技進步獎，建成全國大宗工業固廢產學研基地。
“在‘雙碳’目標下，固廢資源化被賦予新的時代使命。這條路不僅關乎環境治理，更串聯起能源安全、產業升級與低碳未來。”程福安表示，未來將推動更多新技術、新工藝落地，讓一座座“廢料山”變身“綠色富礦”，為美麗中國建設提供堅實保障。
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