机器轰鸣，绿意萌生。日前，在陕西省榆林市神木市店塔镇宏业大道，由陕西建材科技集团股份有限公司投资建设、西安建筑科技大学科研团队设计的神木年产60万立方煤基固废制备云砼石生产线实现全线带料调试并顺利投产。
“煤炭开采、洗选、加工及燃烧过程中会产生煤矸石、粉煤灰、炉渣等固体废弃物，如何将这些煤基固废再利用，是煤炭清洁生产和环境保护迫切需要解决的难题。”9月15日，在西安建筑科技大学粉体工程研究所，所长程福安教授介绍说，神木这个项目的投产，标志着由国家发改委中央预算内资金支持的国内第一条煤基固废再生制备云砼石生产线成功落地，为我国煤基固废资源化利用开辟出一条全新的产业化路径。
点石成金：解锁固废再生的科技密码
每开采燃烧一吨煤，就会产生数百公斤固体废弃物。全国每年新增煤基固废约15亿吨，是目前存量最大的工业固体废弃物。
煤基固废由于资源化利用技术不成熟、产品市场效应差等问题，始终难以大规模、高质量利用。而长期堆放不仅占用土地，更对水体、大气和土壤造成持续污染，治理压力日益严峻。
面对这一棘手难题，程福安教授团队以科技之力施展“变废为宝”的魔法，从黑色废料到绿色建材，让资源循环利用，一场关于废弃物的“变形记”已悄然发生。
传统上，煤基固废的处理方式主要是堆放填埋，这就像给大地套上了一层沉重的“黑色枷锁”。
“实际上，这些看似无用的废弃物，却富含硅、铝、钙等元素，宛如建筑材料的‘基因密码’，蕴含着巨大的再生潜力。”程福安教授指着实验室中陶粒和陶砂说，这些再生物在生活中都有很大的用途。
程福安教授团队针对煤基固废再生利用难题，历时十余年产学研合作，已研发出具有自主知识产权的煤基固废制备低碳建筑材料系列关键技术，成功找到了让固废“变身”的神奇路径，并应用于产业实践，现在已建成三条工业示范线。
“神木粉煤灰制备云砼石项目年消纳固废60万吨，产出60万立方云砼石，是名副其实的‘固废消化器’。它就像一个巨大的‘固废胃’，不断消化煤基固废，将它们转化为有用的资源。”站在粉体工程研究所展览室几台缩微版的模型设备前，程福安教授介绍说，这条生产线年均销售收入约过亿元，年均利润超2000万元。
目前，团队已开发出煤基固废再生制备微晶玻璃、云砼石、陶粒全要素工艺包，为煤基固废大规模、高附加值再生利用提供了新思路，开辟了新方向。
示范落地：跨越实验室到产业化的“鸿沟”
瞄准“双碳”目标，如何让实验室的技术走向产业化，程福安教授团队在省上和学校的大力支持下，“产学研用”协同创新，依托学校技术研发及工程设计平台，陕西循环经济工程技术院有限公司为成果转换平台、陕西建材科技集团股份有限公司为产业应用平台协同创新，贯通了材料基础理论研究、工艺技术创新、装备研发、工业中试、示范线建设的科技成果转化全链条。
煤矸石制备微晶玻璃技术及专有设备，生产的微晶玉石产品具备优良的耐磨、耐酸碱性能，广泛应用于装饰和工业板材领域。
粉煤灰制备云砼石技术，将粉煤灰摇身一变成为轻质高强的“云砼石”，可广泛应用于节能保温工程、装配式建筑、超高性能混凝土及高延性混凝土。
煤矸石制备陶粒工艺技术产出超轻高强陶粒，就像一颗颗神奇的“建筑小精灵”，隔热保温性能良好、抗震性能优异，可广泛应用于各种工程及领域。
“我们精心打造了三座具有代表性的固废资源化工厂，依托技术创新，赋能传统工业升级换代，完善环保产业链条，清洁生产、变废为宝。”程福安教授说，每一项技术突破，都诠释了“废物是放错地方的资源”这一理念，让团队看到了固废变宝的无限可能。
韩城煤矸石绿色无害化综合处置示范线位于韩城市经济技术开发区西原产业园区。前两天才从现场调试完设备回来的程福安教授告诉记者，这条示范线每天能“吞食”100吨煤矸石，年产90万平方米微晶玉石，把原本无人问津的煤矸石变成了价值不菲的建筑材料。
团队打造的第三个固废资源化工厂位于黄陵，该项目通过烧结法工艺，将煤矸石转化为陶粒，可年产陶粒43.2万立方，展示了资源循环利用的美好前景。
“这些项目不仅展示了环保与经济效益可以同时实现，也让我们看到了固废资源化的广阔市场。”程福安教授说。
年产40万立方煤矸石制陶粒项目全厂区照片
年产40万立方煤矸石制陶粒项目全厂区照片
神⽊云砼石项⽬全厂区照片
神⽊云砼石项⽬车间照片
绿色未来：筑牢固废领域的创新基石
在固废资源化领域耕耘是一件寂寞的事情。没有现成的技术装备、市场前景也不明确，能否突破技术难题并产业化，让团队10多年来承受着不小的压力。
程福安教授形容团队就像一群默默播种的“科技农夫”。
“在‘双碳’目标引领下，固废资源化被赋予了崭新的时代使命。这条绿色转型之路，不仅关乎环境治理，更串联起能源安全、产业升级与低碳未来的宏大前景。”程福安教授说。
30多年来，团队承担国家科技攻关项目、863计划、973计划、国家重点研发计划等百余项科技成果转化项目，完成技术研发与应用项目300余项，收获了丰硕的“果实”，获得国家科技进步奖二等奖2项、国家发明奖1项，获准专利100余项。
目前，团队已建立起完整的“基础理论研究——技术开发——工程化——产业化”完整创新链条，在能源化工工业废渣、电力工业废渣、冶金工业废渣、工业副产石膏、工业尾矿尾渣等大宗工业固废领域储备多项科技成果，建成了全国大宗工业固废产学研基地。
随着国家政策的大力支持和产业资金的投入，资源循环利用成为新赛道。面对大量需要处理利用的固废，用新技术、新工艺、新装备，形成新的产业链，是程福安教授团队10多年来孜孜追求的事业。
“固废不是终点，而是资源循环的起点。”程福安教授说，团队有决心成为这个领域排头兵。
从黑色煤渣到绿色建材，固废“变形记”背后，是污染治理走向资源再生的变革，背后则是技术不断创新。
展望未来，程福安教授表示，团队将继续深耕技术研发与产业转化，始终秉持“科技赋能、绿色循环”的责任意识，通过“产学研用”深度融合的创新体系，让更多新技术、新工艺、新装备落地结果，“废料山”终将变身“绿色富矿”，为美丽中国建设提供坚实保障。
