尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程建议书.doc

尾礦綜合利用
年產10萬m3微晶增強泡沫陶瓷建設工程

專案建議書

編 制：

聯繫方式：

x年十二月

尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 01
第一章 项目背景及必要
一、尾矿资源综合利用的必要性
矿产资源是人类赖以生存和发展的基础，世界上 90%的工业品和 17%的消费品依赖于矿物原料，我国 95%以上的能源和 80%以上的工业原材料取自矿业，矿业支撑了占我国 GDP70%的国民经济的运转。然而，在矿产资源的开发和加工过程中产生大量的尾矿（矿石经过选别、综合利用处理后，其主要有用组分富集成精矿，而其它残留物质称之为尾矿）。一般而言，化工、黑色金属矿山，尾矿量占矿石总量的 50-80%；有色金属矿山，尾矿量则占到 70-95%；而黄金、钼、钨、钽和铌等稀有金属矿山，尾矿量更占到99%以上。据不完全统计，世界各国每年排放的尾矿量在 50 亿吨以上。目前，我国尾矿综合利用率只有 7-8%，绝大部分尾矿堆存在尾矿库中。截止到2000年底，我国矿山尾矿累计堆存量达50.26亿吨，其中，铁尾矿量26.14亿吨，主要有色金属尾矿量 21.09 亿吨，黄金尾矿量 2.72 亿吨，其他尾矿量 0.31 亿吨。进入 21 世纪以来，随着我国经济的高速发展，我国资源短缺的矛盾越来越突出，环境压力也越来越大。而矿产资源的不断开发导致尾矿排放量也逐年剧增。据工业与信息化部统计，截止 x 年，我国现有尾矿库 12718 座，全国尾矿堆积总量为 80.46 亿吨。仅 x 年，全国尾矿排量近 10 亿吨。
堆存的尾矿带来了占用土地、污染环境、浪费资源、安全隐患、基建和管理费用高等诸多问题。由尾矿带来的危害已成为全世界的热点问题。21 世纪人类社会发展面临的人口、资源、环境等三大问题
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 02
中尾矿与其中的两项有关。尾矿的危害主要体现在以下四个方面：
（一）严重浪费资源。尾矿是一种复合矿物原料，其主要矿物组分是脉石矿物，如石英、辉石、长石、石榴石、角闪石及其蚀变矿物；其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主，并伴有少量的磷、硫等。受到技术水平、装备性能、经济条件等因素的限制，并且在实际生产中还受到操作等因素的影响，从而不可避免地造成一些有用组分损失到尾矿中，特别是老尾矿，由于受到当时条件的限制，损失到尾矿中的有用组分更多。尾矿中的非金属矿物不但存量巨大，而且有些已经具备高附加值应用的潜在特性，随着技术的进步，其潜在价值将远远超过金属元素的价值。因此，尾矿是蕴藏了大量资源的“人工矿床”，是宝贵的二次资源，如不进行综合利用，将造成资源的严重浪费。
（二）堆存尾矿占用了大量土地。尾矿库要占据大量的农用、林用土地，包括生产力高的耕地、良田。截止 2005 年，我国尾矿堆积占用土地达1300 多万亩，而且随着尾矿数量的增加，占用的土地面积不断地继续扩大。这就导致尾矿库所在地区的土地资源失去平衡。
（三）尾矿库建设运营费用高，存在潜在安全隐患。尾矿处理设施是结构复杂、投资巨大的综合水工构筑物，其基建投资占整个采选企业费用的 5-40%，尾矿库的维护和维修更需消耗大量的资金。尾矿由水和尾矿砂组成，尾矿库类似巨型水库，容易坝体泄露、滑坡、跑矿，冲毁农田、淤埋河道，对周围环境及人民的生命财产造成严重威胁。随着尾矿数量的不断增加，尾矿坝体高度随之增加，不安全隐患也日
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 03
益增大。建国以来，我国多次发生过尾矿库溃坝事故，造成大量人员伤亡。2008 年“9·8”山西襄汾新塔矿业有限公司尾矿库溃坝，造成 270 多人死亡，更是一次血的教训。
（四）尾矿严重污染环境。由于矿山尾矿多已磨至 0.15-0.07mm 以下，储存于尾矿坝中或就近排入河道、山谷、低地，常渗流溢出，刮风扬尘，严重污染水、土和空气。尾矿中的有关成分以及残留的选矿药剂对生态环境的影响也非常严重。尤其是含重金属的尾矿，其中的硫化物产生酸性水进一步淋侵重金属，会随着尾矿水流入附近河流或渗入地下，严重污染河流及地下水资源，将对整个生态环境造成严重危害。
对尾矿进行有效、充分地资源化综合利用是解决整个尾矿问题的最关键内容，不仅有利于提高资源综合利用率、减少占用土地、保护环境，也是消除尾矿库安全隐患的治本之策。目前，国内外尾矿的资源化综合利用途径主要分为两个方面：一是通过再选，对有用组分（精矿和其他有价组分）回收利用；二是把尾矿作为整体资源综合利用。
二、发展微晶增强泡沫陶瓷的意义
保护环境、节约资源与能源是我国当前和今后相当长时期社会发展的主要任务之一。我国是发展中国家，也是人口最多的国家，更是建筑大国。截至2000年，我国已建房屋有400亿平方米以上，其中节能建筑面积只有2亿平方米，其余均为高耗能建筑。我国目前正处于大规模经济建设时期，全国每年新建房屋 20 亿 m 2 ，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，城镇民用建筑保有量每年净增 8～
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 04
9 亿 m 2 ，其中住宅保有量每年净增 7 亿m 2 。随着我国城镇化加速发展，人民生活水平不断提高，建筑业仍将迅速发展。估算到 2020 年底，全国房屋建筑面积达 686 亿 m 2 ，其中城市为261 亿 m 2 。
目前我国建筑能耗约占社会总能耗的 1/3，随着民用建筑保有量的增加和人民生活质量的改善，建筑能耗还会持续上升。按照发达国家的经验，我国建筑能耗在社会总能耗中所占比例最终将达 35%左右。预计到2020年，我国建筑耗能将达到 1089 亿吨标煤。此外，建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经超过了 25%，并也呈逐年上升态势。这无疑将给我国的能源供应和环境保护带来沉重的负担和压力，为了实现“十三五”期间的经济社会发展目标，建设领域深入开展建筑节能已势在必行。
1996 年 7 月颁布实行的《民用建筑节能标准(采暖居住建筑部分)》以我国 20 世纪 80 年代的住宅能耗为基准，要求新建居住建筑节约采暖能耗50%，其中 30%依靠提高建筑围护结构的保温性能来实现。目前我国住宅和公共建筑普遍执行的是节能 65%的标准。北京、天津、新疆等地区在居住建筑方面已经开始执行节能 75%的标准。在建筑围护结构中，墙体在采暖能耗中所占比例最大，约占总能耗 32.1～36.2%。因此，如何改善墙体保温性能成为重中之重。正是在这一认识的基础上，人们意识到必须全面研发和推广新型高效墙体保温体系和保温材料。
在外墙构造中，由于保温隔热的需要，需将墙体加厚以满足使用功能要求，由于目前尚无理想的自保温材料能取代原来的红砖作为墙
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 05
体材料，只能采用外贴保温材料进行保温隔热。建筑物的施工方法，一直沿用“穿衣戴帽”的传统方式。外墙保温分为内保温、夹心保温、外保温及综合保温四种保温形式，外墙外保温是住建部倡导推广的主要保温形式，其保温方式最为直接，效果也最好，是我国目前应用最多的一项建筑保温技术。外墙外保温的节能核心在于外墙外保温隔热材料。多年来，外墙外保温工程大规模应用的保温隔热材料主要有 EPS〔聚苯乙烯泡沫)、XPS(挤塑聚苯乙烯泡沫)和 PU〔聚氨酯泡沫)等3种，三者均属有机类保温材料。有机保温材料的优点是：质轻、致密性高、保温隔热性好，但缺点是：不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全稳固性差、防火性能差、易燃烧、燃烧时产生毒性烟雾、生态环保性很差、施工难度大、成本较高、使用年限较短。实际上是“保温的不防火，防火的不保温”，一直是困扰建筑节能以及建筑消防安全的大难题。而且有些保温材料吸水后，保温层变成了蓄水层，会使防水层起鼓破坏，造成渗漏，在雨后很长一段时间内仍旧漏水。所以重量轻、保温性能好、耐老化、不吸水、难燃或不燃的防火保温材料，就成为建筑外墙保温材料的必然选择。
根据防火等级，A 级材料燃烧性是不燃，B1 级是难燃，B2 级是可燃。目前市场上燃烧性能为 A 级的保温材料主要有：岩（矿）棉、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、无机保温砂浆等。燃烧性能为 B1 级的保温材料主要有：酚醛、胶粉聚苯颗粒等。
A 级防火建筑保温材料的应用，以前得不到足够的重视和发展。而现在，特别是近年来，南京中环国际广场、哈尔滨经纬 360 度双
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 06
子星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等相继发生的火灾事故教训，都与外墙保温材料的防火性能缺陷有着重大关联，将 A 级防火建筑保温材料的市场应用，推到了迫在眉睫的前沿。
2009 年 9 月 25 日，公安部、住房和城乡建设部联合制定了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》（公通字[2009]46 号）。规定对外墙外保湿材料的燃烧等级及构造提出的具体要求如下：

构造类型

建筑类型

高 度

材 料 要 求

隔 离 防 火 带 要 求
非幕墙
住宅
H≥100m
A级
--
60m＜H＜100m
B2级
每一层，宽度≥300mm
24m＜H＜60m
B2级
每两层，宽度≥300mm
H＜24m
B2级
每三层，宽度≥300mm
H≥50m
A级
--
其他民用建筑
24m＜H＜50m
A级或B1级
每两（B1 时）层，宽度≥300mm
H＜24m
B2 级
每一层，宽度≥300mm
幕墙
民用建筑
H≥24m
A 级
--
H＜24m
A 级或 B1 级
每一（B1 时）层，宽度≥300mm
屋 面
基层耐火极限不小于 1.00h
--
B2 级
屋顶与外墙交界处，屋顶开口部位，宽≥500mm

其他情况
--
B1 级

公安部消防局［2011］65 号文件强调：2011 年 3 月 15 日起，对已经审批同意的在建工程，如建筑外保温采用易燃、可燃材料的，应提请政府组织有关主管部门督促建设单位拆除易燃、可燃保温材料；对已经审批同意但尚未开工的建设工程，建筑外保温采用易燃、可燃材料的，应督促建设单位更改设计、选用不燃材料，重新报审。
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 07
德国法律中明确规定，超过 22 米以上的建筑严禁使用有机可燃保温材料(如聚苯乙烯等)，大部分使用岩棉做外墙及屋面保温。瑞典及芬兰等西欧国家 80%以上的岩棉制品用于建筑节能。我国的夹心板、复合板等保温材料，也大量应用了岩棉制品。但是岩棉制品存在吸水、形体易脱落和被压缩以及产生棉尘等缺陷，大大限制了其优良特性的发挥。
泡沫玻璃作为“一种性能优良的保温隔热材料”和“一种优秀的新型轻质环保节能产品”在国外已成为新型建筑材料的新宠。尤其在美国许多高温隔热工程、低温保冷工程、防潮工程、吸音工程、屋面保温工程、建筑外墙工程等应用，充分展示了其优良的性能。该材料不仅导热系数小，抗压强度较高，而且具有保温、隔热、吸音、防潮、防火功能，具有耐化学侵蚀、耐候性好、耐风化、无毒、无放射性的良好品质，与其它有机材料易于结合。
然而，泡沫玻璃仍存在一些难以克服的缺陷：因其抗压强度不够，一般小于 3Mpa/cm2 ，许多场合不能单独使用，只能与其它材料复合使用；因其碎性强，不仅在施工般运过程中易碎，而且在与其它材料粘接复合使用时，若二者的膨胀系数不一致，在应力及剪切力的作用下，易造成结构开裂、脱落等现象发生；更重要的问题还在于其生产工艺较为复杂，工艺过程不易控制，成品率低，生产成本高。目前国产产品成本一般在 1000 元/m3人民币以上，国内售价一般在 2000 元/m3人民币左右。这些缺憾存在，大大制约了该产品的推广应用进程，一般中低档建筑发展商只能望而却步。
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 08
发泡陶瓷是通过在陶瓷配料中引入大量玻璃相，通过玻璃相发泡而形成具有晶相和玻璃相的保温材料。由于玻璃相含量较发泡玻璃少，因而，发泡后所得到的发泡材料的表观密度很难如泡沫玻璃那样可以做到200kg/m3以下，而且随表观密度降低，强度大幅度降低。
“秦砖汉瓦”，曾经作为先进的建筑材料，在我国建筑史上发挥过重要作用。但随着时代的发展，这种落后的生产工艺因其高能耗、污染大、效益低，不仅占用了大量宝贵的土地资源，加剧了对生态环境的压力，而且严重制约了新型墙体材料的生产发展和推广应用，已经严重影响我国经济社会全面协调可持续发展。有资料显示，至 2009 年全国共有 12 万多家砖瓦企业，年产标准砖 6000 多亿块， 取土 14.3 亿立方米，相当于每年毁坏土地 120 万亩，年生产能耗 6000 万吨煤，占全国能耗的 15%。
为降低土地资源的浪费，开拓废弃物的使用价值，同时为解决工业生产产生的固体废弃物对环境的污染，全国人民积极行动，加上国家从政策上的大力支持，如今已形成了在全国范围内大多数地区利用工业废料生产、使用烧结制品的局面。2000 年，全国新型墙体材料产量达 2100 亿块（标准砖，下同），占墙体材料总量的 28％。按照十五规划，2005 年新型墙体材料产品产量将达到折合标准砖 3000 亿块，占墙体材料总量的 38-40%左右，大中城市（辖区）要达到 60%以上，其中市区达到 80%以上。淘汰实心黏土砖生产企业２万家，减少产量 600 亿块，累计节约土地 110 万亩，节能 8000万吨标准煤，利用废渣３亿吨。
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 09
2005 年，国务院办公厅“国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知”中，强调：原材料要“加快发展以煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、冶金和化工废渣等固体废物为原料的新型墙体材料”；装备要“组织引进、消化、吸收国外先进技术，研究、开发科技含量高、利废效果好、节能效果显著、拥有自主知识产权的优质新型墙体材料生产技术与装备，提高墙体材料革新和节能建筑的技术水平”；对现有标准要“进一步提高新型墙体材料产品标准水平”（例如：国家 民用建筑节能设计标准中对建筑外围护结构传导系数（W/m2 .℃）的限值与国际发达国家有较大差距。以与北京气候相近似的美国、加拿大、俄罗斯部分地区对比，北京外墙 1.16-0.82，而美国为 0.35，加拿大为 0.42，俄罗斯为 0.77-0.44。标准的差距反映了我国产品性能上的不足）。“到2010 年底，所有城市禁止使用实心粘土砖”。“到 2010 年，新型墙体材料产量占墙体材料总量的比重达到 55％以上”。因此，现行墙改政策导向对加快发展适合我国国情的新型墙材提供了有利的支持，也为原有生产技术的改造、新产品新设备的开发与研制提供了广阔的市场和发展机遇。
但是，在诸多的新型墙体材料中，主要是“有机”、“无机”、“复
合”三大类材料唱主角。有机类材料的主要优点是：导热系数低，容重小，易加工生产；主要缺点是：膨胀系数大，抗压强度低，易老化，易燃，而且燃烧后产生大量的有害气体。因此，许多有机类材料只能与金属材料或无机类材料结合生产成复合材料。而无机类材料的主要优点是：耐化学侵蚀，经久耐用，耐温等。然而，我国五千年的秦砖
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 10
汉瓦还没有克服目前无机材料的通病：“轻质的不高强，高强的不轻质”。因为轻质无机材料导热系数低，隔音隔热。但其抗压强度小、吸水率高等弊病，又制约了其优点的发挥。高强度的无机材料（如实心粘土砖、瓦、空心粘土砖等）不仅因其导热系数高、隔音隔热效果差不被推崇，而且因其大量浪费耕地资源等已成为严重制约国民经济发展的重要因素。
微晶增强泡沫陶瓷是经过多年积累，将在陶瓷、玻璃、微晶材料等生产技术总结创新，在玻璃和陶瓷的研究中充分探讨泡沫玻璃和泡沫陶瓷二者的优缺点，提出了微晶增强泡沫玻璃和泡沫陶瓷玻化发泡相结合的理念，开发出的一种 A 级不燃的高科技新型轻质保温无机建筑材料，有别于传统的泡沫玻璃和泡沫陶瓷，其综合性能非常突出；经过多次小试和中试，目前在生产工艺上也取得重大突破，成功推出轻质自承重、自保温砌块和轻质外墙保温防火板材等性能优异的产品。以煤矸石、粉煤灰、尾矿、废渣、建筑垃圾等固体废弃物为主
要原料生产微晶增强泡沫陶瓷制品，可以最大规模的消纳大宗固体废弃物，不仅有利于环境的保护，还为资源的二次开发利用找到了有效途径。该项目的成功实施在实现良好的社会效益和生态效益的同时，可实现经济效益的最大化。
微晶增强泡沫陶瓷和泡沫玻璃、发泡陶瓷具有基本相同的发泡形成机理，即当温度达到玻璃的软化温度或混合料的低共熔温度时，形成的熔融体将发泡剂产生的气体包裹在试样中，随着保温时间的延长，气泡逐渐增多，增大，随后当温度快速下降时，熔融体的粘度增
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 11
大并迅速固化，气体也被固化在其中，然后经过精密退火，应力得到消除，就得到了泡沫玻璃或发泡陶瓷。对微晶增强泡沫陶瓷来讲，大都要再进行一次晶化热处理过程。为使制品内部生成一定数量的晶体，获得较高的强度，必须对晶化过程进行严格控制，在析晶温度范围内给予一定的保温时间，使晶体可以顺利生长。
微晶增强泡沫陶瓷基本生产技术为：以普通粘土质矿物（高岭土、页岩等）为主要原料，也可利用矿山尾矿（煤矸石、铁尾矿、铜尾矿、黄金尾矿、铅锌尾矿、钼尾矿等）、工厂废渣（粉煤灰、工业污泥、高炉渣、钢渣、赤泥、有色冶金废渣等）等工业固体废弃物或建筑垃圾为主要原料，再加入低熔物以及少量膨化（发泡）剂，经配料、高温玻璃化发泡烧结、通过调整降温曲线的方法控制其制品中玻璃相的微晶化结晶，大幅度降低残留玻璃相，提高晶相含量，通过微晶体晶粒的补强作用和微裂纹增韧效应，从而使其材料制品具有足够的强度；直接采用一步法粉末高温玻璃化发泡烧结-微晶化工艺，在烧结过程中，使分散在配合料中的低熔物首先形成混合玻璃液相，有利于促进配合料粉状原料的粘结，为发泡创造条件，配合料中不需加入化学有机添加剂、增塑剂、粘结剂等，不需制泥和干燥造粒以及压制成型，从而缩短了工艺流程。
微晶增强泡沫陶瓷是一种多孔轻质陶瓷体，内部微观结构为纳米至微米级均匀分布的封闭气孔、微晶体以及残留玻璃相，通过高温气体膨胀（膨化）形成 70%以上的直径 1-5 毫米（气孔大小可人为控制）的高密度独立式“真空”均匀气孔，同时，因为微晶体的复杂性
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 12
对固相导热因子自由程的优化而使产品的导热系数可低至 0.1W/m.K 以内，从而能起到较好的隔热保温效果。此外，该材料还具有重量轻（根据需要可制成体积容重在150-1000Kg/m3 ）、机械强度高（抗压强度可达 15MPa，抗折强度大于 3MPa）、隔音效果好、不吸湿（吸水率低于 0.1%）、防火、防水、不生霉、不老化、可冲洗、耐腐蚀、无毒、无放射性、绝缘、防电磁波、防静电、性能稳定等优良的理化性能。生产过程清洁、能耗小、成本低、综合经济效益高。可以广泛应用于建筑物墙体外墙保温隔热工程、屋面隔热保温工程、建筑物自承重自保温墙体工程、热工装备及制冷工程；各种气、液、油输送管道的隔热、防水、防火工程；地铁、图书馆、写字楼、歌剧院、影院等各种需要隔音、隔热设备的场所；基础设施建设的隔离、隔音工程等多领域。微晶增强泡沫陶瓷具有轻质、高强、保温、防火等特点，具有比普通保温材料更好的绝热和阻燃性能，具有更好的使用安全性能和节能性能，可直接用于框架结构建筑物墙体的自承重、自保温、防火防水砌块或外墙防火保温材料，可使整栋建筑物具有造价低、重量轻、自保温及防火防水功能，每年可节约巨大的能源消耗。微晶增强泡沫陶瓷外墙保温防火材料和微晶增强泡沫陶瓷自承重自保温砌块产品的推出，有利于建筑节能 65%目标的实现，可有效缓解目前节能保温与防火安全矛盾的尴尬局面，使得公消[2011]65 号文和公通字[2009]46 号文的执行有了坚强的技术和产品依托。
三、尾矿综合利用生产微晶增强泡沫陶瓷的效益
微晶增强泡沫陶瓷属于资源节约型、环境友好型的复合型新型建
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 13
筑保温防火材料和新型墙体材料，以各种尾矿为主要原料生产微晶增强泡沫陶瓷制品，不仅有利于环境的保护，还为资源的高附加值二次开发利用找到了有效途径。本项目的实施，既可以解决尾矿堆放和污染的问题，实现尾矿作为整体资源综合利用，提高资源总体利用率，又可以填补目前市场上急需的 A 级防火保温材料及轻质自承重自保温新型墙体砌块材料的空白，具有显著的环保效益、社会效益和经济效益，符合国家关于固体废弃物无害化、减量化、资源化和产业化的政策，对于发展循环经济、实现节能减排、走可持续发展道路，具有重要的现实意义；对于改善人民生活和工作环境，保护基本农田，
促进国民经济持续稳定发展，减轻环境污染，完成我国“十三五”期间节能、节地、环保、利废的目标，都具有重要的促进作用。
四、本项目所符合的相关政策
（一）《 产业结构调整指导目录（ 2011 年本） 》 （ 2013 年修正）
第一类 鼓励类
八、钢铁
13、冶金固体废弃物（含冶金矿山废石、尾矿，钢铁厂产生的各类尘、泥、渣、铁皮等）综合利用先进工艺技术
九、有色金属
3、高效、节能、低污染、规模化再生资源回收与综合利用。(3）赤泥及其它冶炼废渣综合利用
十二、建材
3、新型墙体和屋面材料、绝热隔音材料、建筑防水和密封等材料的
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 14
开发与生产
11、废矿石、尾矿和建筑废弃物的综合利用
三十八、环境保护与资源节约综合利用
20、城镇垃圾及其他固体废弃物减量化、资源化、无害化处理和综合利用工程
27、尾矿、废渣等资源综合利用
（二）《 “ 十三五 ” 国家战略性新兴产业发展规划 》
五 、 推动新能源汽车 、 新能源和节能环保产业快速壮大 ， 构建可持续发展新模式
专栏 16 节能技术装备发展工程
鼓励研发高性能建筑保温材料
专栏 17 绿色低碳技术综合创新示范工
（五）深入推进资源循环利用。树立节约集约循环利用的资源观，大力推动共伴生矿和尾矿综合利用、“城市矿产”开发、农林废弃物回收利用和新品种废弃物回收利用，发展再制造产业，完善资源循环利用基础设施，提高政策保障水平，推动资源循环利用产业发展壮大。到 2020 年，力争当年替代原生资源 13 亿吨，资源循环利用产业产值规模达到 3 万亿元。
大力推动大宗固体废弃物和尾矿综合利用。推动冶金渣、化工渣、赤泥、磷石膏等产业废弃物综合利用，推广一批先进适用技术与装备，加强对工业固体废弃物中战略性稀贵金属的回收利用。研发尾矿深度加工和综合利用技术，促进尾矿中伴生有价元素回收和高技术含量尾
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 15
矿产品开发，提高尾矿综合利用经济性。研发复杂多金属尾矿选冶联合关键技术与装备、清洁无害化综合利用关键技术.
专栏 18 资源循环替代体系示范工程
推进城市低值废弃物协同处置和大宗固体废弃物综合利用加快发展。
（三）《 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 》(2016 年修正) )
第一章 总则
第三条 国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生量和危害性、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则，促进清洁生产和循环经济发展。
国家采取有利于固体废物综合利用活动的经济、技术政策和措施，对固体废物实行充分回收和合理利用。
国家鼓励、支持采取有利于保护环境的集中处置固体废物的措施，促进固体废物污染环境防治产业发展。
（四） 《国家重点支持的高新技术领域》（1 2011 版）
（一）水污染控制技术
3、城市和工业节水和废水资源化技术
工业、城市废水处理中污泥的处理、处置和资源化技术。
（六）清洁生产与循环经济技术
2、污水和固体废物回收利用技术
矿产废渣资源化利用技术；工业无机、有机固体废物资源化处理
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 16
技术。
（七） 资源与环境技术
3、 固体废弃物的处理与综合利用技术
（ 2 ） 工业固体废弃物的资源综合利用技术
利用工业固体废弃物生产复合材料、尾矿微晶玻璃、轻质建材、地膜、水泥替代物、工程结构制品等技术；电厂粉煤灰及煤矿矸石、冶金废渣等废弃物的资源回收与综合利用技术；废弃物资源化处理技术。
7、 资源高效开发与综合利用技术
（3） 极低品位资源和尾矿资源综合利用技术
极低品位、难选冶金属矿有价金属综合回收利用技术；大用量、低成本、高附加值尾矿微晶玻璃技术；尾矿中有价元素综合回收技术。

尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 17
第二章 产品性能特点 、市场预测及建设规模
一、产品性能特点
微晶增强泡沫陶瓷主要性能参数
产品名称
密度(kg/c m3 )
导热系数(w/m.k)
抗压强度Mpa
抗折强度Mpa
使用温度(℃)
吸水率(％)
微晶增强泡沫陶瓷
350
0.098
5.4
3.4
-200～+1000
0.1
泡沫玻璃
180
0.062
0.5
0.50
-200～+550
0.5
烧结普通砖 75#
1800

≮4.5

≯27
承重粘土空心砖 75#
1100-1450

≮4.5

蒸压灰砂砖 100#
1800
0.0614
≮7.5

≯200
47-52
加气混凝土砌块
500
0.14
2.5-3.5

膨胀珍珠岩制品
350
0.08
0.49

＜600
≤6
粘土绝热制品
0.5
0.25
1.2

≤1150

硅藻土绝热制品
0.5a
0.15
0.8

900

水玻璃膨胀蛭石
350
0.068-0.0
72
0.025-0.
95

水泥膨胀蛭石制品
400
0.075
0.55

600

微孔硅酸钙制品
240
0.064
0.5
0.3

≤7.5
微孔铝酸钙制品
200
0.054
0.85
0.65
1050

聚苯乙烯泡沫塑料
30
0.041
0.15

2
本项目微晶增强泡沫陶瓷制品具有以下突出性能特色：
（1） 资源广泛，成本低廉：该产品可利用矿山尾矿（煤矸石、铁
尾矿、铜尾矿、黄金尾矿、铅锌尾矿、钼尾矿等）、工厂废渣（粉煤灰、工业污泥、高炉渣、钢渣、赤泥、有色冶金废渣等）等工业固体废弃物或建筑垃圾为主要原料，就地取材。
（2） 重量轻，不透湿，不吸水，是防水效果极佳的轻质保温材料，具有恒久可靠的保温效果，可大大降低墙体重量，并可减轻因吸水而增加的墙体自重，减轻对地基荷载，降低工程造价。
（3） 耐热防火、无毒无害、无辐射：平时及发生火灾时不会产生
有毒气体，放射性核素比活度满足《建筑材料放射卫生防护标准》
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 18
（GB6566-2000）中的限制式，在建筑中的使用不受限制，是对人体完全无害的防火建材，属于 A 级不燃防火建材，可为人类提供一个安全可靠的生存空间。
（4） 导热系数小、性能稳定：膨胀收缩率接近水泥和钢铁，较低
的导热系数使其更适合作为水泥及轻钢结构建筑物的外保温层及填充墙砌块。
（5） 易切割加工：可使用普通的石材切割工具根据实际需要轻易
的切削加工。
（6） 耐化学腐蚀、不霉变、不老化：采用无机材料制成，在高温
条件下形成硅碳结晶状态，耐酸碱腐蚀能力强，可防啮齿类动物、昆虫、细菌的生物破坏，可较好的延长建筑的使用寿命。
（7） 机械强度高，可自承重：制品微小密集的膨化结构以及微晶
相补强增韧作用，使其自身具有良好的弹性和自我消化冷热收缩及抗外来破坏的能力，可承受屋顶停车场、大厦、航空航站楼及冷库等建筑物屋顶、墙体及地面的重荷载。
（8） 使用温度范围大：是受温度变化影响最小的保温材料之一，
能适应深冷到高温（-200℃～+1000℃）。
（9） 保温绝热效果好，隔音性能优异：封闭式微孔结构，大大降
低了热能的传导，20 毫米厚的微晶增强泡沫陶瓷相当于 200毫米厚的粘土砖墙的保温效果，因此，可减薄墙体厚度，增加建筑使用面积。
（10） 施工便捷：易与水泥等墙体粘接材料结合，外墙保温板的施
工与传统的粘贴瓷砖的施工方法基本相同，表面的微孔可增加装饰材
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 19
料的附着力。
（11） 可回收：该产品的边角余料和废品可回收再利用制成产品，
即使建筑物报废，砌体也可回收再利用。
（12） 生产无污染：该产品在生产过程中无废水产生，制品系无机
材料，采用高温发泡工艺，无有害气体排放。
综上所述，本项目微晶增强泡沫陶瓷制品达到《环保产品技术要求》，符合国家关于“绿色建材”的五个基本特性的要求，这五个基本特性是：
（1）生产原料以大量使用废渣、尾矿、垃圾、岩石等；
（2）采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术；
（3）在配置和生产过程中不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢 化合物，产品中不含有汞及其化合物，不用铅、镉、铬及其他化合物作为颜料及添加剂；
（4）产品的设计是以改善生活环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害健康，而且应有益于人体健康，产品具有多功能性，如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、防火、调温、消声、消磁、防射线、抗静电；
（5）产品可循环或回收再利用,无污染环境的废弃物。
二、市场预测
1、 产品应用市场
本项目微晶增强泡沫陶瓷制品可以通过切割后加工获得不同厚度和尺寸的产品，目前已开发的主要产品有：外墙砖、轻质保温板、
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 20
轻质保温砌块等。主要应用市场有：
（1 ） 建筑保温及 墙体
微晶增强泡沫陶瓷制品可以广泛应用于会堂、剧场等重要公共建筑工程以及住宅等民用建筑，用作建筑隔断、墙体自保温、外墙保温防火板、建筑内饰板等建筑物墙体外墙保温隔热工程、屋面隔热保温工程、建筑物墙体工程，既隔热保温又防火防水，有利于达到建筑节能国家新标准，彻底解决房屋外墙因热胀冷缩开裂及渗水的全部问题。
（2 ） 工业保温材料
微晶增强泡沫陶瓷制品也可广泛应用于石油、化工、地下工程、造船、国防军工的隔热保温工程，热工装备及制冷工程，各种气、液、油输送管道的隔热、防水、防火工程及烟囱脱硫工程。在低温深冷、地下工程、易燃易爆、潮湿以及化学侵蚀苛刻环境下使用时，不但安全可靠，而且经久耐用，被誉为“不须更换的永久性隔热材料”。
（3 ）地铁、图书馆、写字楼、歌剧院、影院等各种需要隔音、隔热设备场所以及基础设施隔离隔音工程。
2 2 、 建筑节能与墙材市场发展趋势
按照国发办［2005］33 号《关于推进墙体材料革新和推广节能建筑通知》要求：“用 10 年左右的时间，由烧结黏土砖为主的墙体材料体系转变为以各种砌块、轻板、非黏土砖等节能、多功能的新型墙体材料体系。大中城市的新型墙体材料应用占墙体材料总量的70%”。随着新型墙材生产技术、产量和质量的不断提升，新型墙材推
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 21
广应用范围进一步扩大，新型墙材推广应用进入成熟期。不但在框架、框—剪、钢结构建筑中广泛采用，而且在多层承重结构建筑中得到大面积推广，为城市“禁实”奠定了良好基础。
用新型节能墙体材料取代“秦砖汉瓦”，建设节能省地型建筑是建筑业结构调整的重要内容。用先进技术和装备改造新型墙材企业，提高墙材产品的质量和档次，开发科技含量高、利废效果好、节能效果显著、拥有自主知识产权的新产品和新技术，提升墙体材料革新和节能建筑的技术水平，是新型墙材行业面临的一项重要而紧迫的任务。随着墙材革新和建筑节能日益紧密的结合，当前关于绿色建筑、低能耗或超低能耗建筑的研究已进入了快速推进阶段，优质节能新型墙体材料的生产装备和工艺水平已经有了较大的提高，新型墙体材料的应用范围日益拓宽，推广新型建筑结构体系的步伐正在加快，这都为新型墙材的发展创造了有利的条件。
建筑节能涉及到提高墙体、门窗、屋面(统称围护结构)的保温性、密封性，以降低采暖、空调等设施的能耗，达到改善居室环境和节约能源的目的。为此，《中华人民共和国节约能源法》规定：“国家鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造中使用新型墙体材料等节能建筑材料和节能设备”。
因此，今后无论从总量上还是结构上，新型墙体材料均有很大的市场发展空间。随着 “禁实”政策的落实和建筑节能的推广后，全国新型墙体材料市场将更加紧俏。
微晶增强泡沫陶瓷是一种具有利废、轻质、保温、防火等功能的
尾矿综合利用年产10万m3微晶增强泡沫陶瓷建设工程项目建议书 22
新型墙体材料，不仅可以制成轻质保温墙体砌块，改变单一新型墙体材料不能满足新的住宅建筑节能设计要求这一现状，还可以用微晶增强泡沫陶瓷作为承重材料以及做成各种现浇轻质混凝土外墙墙保温系统，可显著降低建筑物自重，提高建筑保温效果，降低建筑能耗（包括生产能耗和使用能耗），还可大量利用多种固体废弃物，符合发展循环经济战略。
截至2000年，我国已建房屋有400亿平方米以上，其中节能建筑面积只有2亿平方米，其余均为高耗能建筑。高耗能建筑墙体结构材料均采用传统的高能耗、高导热率的墙体材料，未达到保温节能要求，建筑物都须附加外保温隔热层。而目前外墙保温普遍采用有机材料货物及复合材料为主，这些材料存在：防火、毒害性、耐久性、防水等问题。采用微晶增强泡沫陶瓷作为保温材料则不存在这些问题。
我国目前正处于大规模经济建设时期，全国每年新建房屋 20 亿 m 2 ，城镇民用建筑保有量每年净增 8～9 亿 m 2 ，其中住宅保有量每年净增 7 亿m 2 。随着我国城镇化加速发展，人民生活水平不断提高，建筑业仍将迅速发展。估算到 2020 年底，全国房屋建筑面积达 686 亿 m 2 ，其中城市为261 亿m 2 。
随着民用建筑保有量的增加和人民生活质量的改善，建筑能耗还会持续上升。按照发达国家的经验，我国建筑能耗在社会总能耗中所占比例最终将达 35%左右。这无疑将给我国的能源供应和环境保护带来沉重的负担和压力，为了实现“十三五”期间的经济社会发展目标，建设领域深入开展建筑节能已势在必行。按照建