近日，有機功能材料與應用技術研究所聯(lián)合中鹽安徽紅四方股份有限公司、同濟大學、江蘇同萃和科技有限公司合作建設的國內(nèi)煤化工行業(yè)首個萬噸級CO₂礦化制備全固廢負碳建材項目成功試運行。該項目利用煤化工行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣化渣、電石渣、粉煤灰等大宗固廢，在不借助外部熱源、不使用任何水泥的條件下與煤化工行業(yè)產(chǎn)生的CO₂煙氣發(fā)生礦化反應，制備出高強度、高固碳率、負碳排放的礦化建材產(chǎn)品，實現(xiàn)了節(jié)能、利廢、負碳相統(tǒng)一。

實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”，是推動產(chǎn)業(yè)結構調整的強大推動力和倒逼力量，不僅對產(chǎn)業(yè)結構調整提出更加緊迫的要求，也為產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級提供了重大戰(zhàn)略機遇。“富煤、少氣、缺油”的能源資源特征決定了我國能源結構以煤炭為主，“碳中和”目標作為硬約束，加速推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的低碳轉型，大力發(fā)展新型綠色低碳經(jīng)濟，推進產(chǎn)業(yè)結構調整和升級，降低工業(yè)產(chǎn)業(yè)的能源消費和碳排放，逐步實現(xiàn)經(jīng)濟增長和碳排放的脫鉤。工業(yè)碳減排是“碳達峰、碳中和”目標的重中之重，煤化工產(chǎn)業(yè)屬于六大高耗能產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展受環(huán)境資源約束愈發(fā)加劇，因此探尋煤化工產(chǎn)業(yè)的技術革新與低碳轉型發(fā)展迫在眉睫。

有機功能材料與應用技術研究所一直堅持以科技創(chuàng)新為核心，致力成為低碳理念的倡導者、低碳政策的踐行者、低碳發(fā)展的引領者，把國家“雙碳”戰(zhàn)略落實到企業(yè)的低碳發(fā)展中，積極探索大宗固廢與二氧化碳協(xié)同處理的新思路、新技術、新途徑。

MEETING

經(jīng)過前期多次應用研究與充分籌備，在中鹽安徽紅四方新型建材科技有限公司董事長、總經(jīng)理凌輝勛等領導、專家的全力支持下，在參與各方的勠力同心、共同努力下，該項目具備了試生產(chǎn)條件。集萃功能材料所所長助理兼環(huán)保中心執(zhí)行主任成銘釗、同濟大學材料科學與工程學院李晨博士、江蘇同萃和科技有限公司總經(jīng)理歐陽振奎等相關負責人及各方專業(yè)技術人員全程參與了礦化產(chǎn)線試生產(chǎn)過程，順利完成了“國內(nèi)煤化工行業(yè)首個萬噸級CO₂礦化制備全固廢負碳建材項目”的試運行，并取得了理想的效果。

經(jīng)中試生產(chǎn)驗證，該項目兼具技術創(chuàng)新先進性和工程實施可行性。工業(yè)固廢和CO₂氣體在不借助外部熱源、不使用任何水泥的條件下，即可發(fā)生礦化反應制備出礦化建材產(chǎn)品，其強度、耐久性等指標均符合現(xiàn)行國家及行業(yè)標準；同時也實現(xiàn)了CO₂的高效捕集利用，平均固碳率達到15%以上，真正實現(xiàn)了節(jié)能、利廢、負碳相統(tǒng)一。

本次項目的成功試運行對國內(nèi)煤化工及其他高碳排行業(yè)的低碳可持續(xù)發(fā)展具有深刻意義，不僅節(jié)約了固廢資源化產(chǎn)品生產(chǎn)所需能源，大幅降低生產(chǎn)運營成本；同時實現(xiàn)了煤化工煙氣中CO₂的低成本高效捕集利用，達成了“X固廢+Y二氧化碳=負碳建材”方程的最優(yōu)解，填補了國際國內(nèi)行業(yè)空白，有力開創(chuàng)了行業(yè)先河。

本項目所采用的核心技術源于同濟大學蔣正武教授團隊，該研究團隊長期從事固廢礦化制備負碳綠色材料的科學研究與技術攻關，其自主研發(fā)的CO₂礦化技術以具有礦化活性的大宗固廢為主要原材料，通過多元固廢的協(xié)同活化與CO₂的高效傳輸、深度礦化，實現(xiàn)產(chǎn)品性能與固碳率的高效提升，可以完成各個濃度下工業(yè)尾氣二氧化碳的有效利用；產(chǎn)品的膠凝組分全部由工業(yè)固廢組成，且生產(chǎn)過程不需借助外部熱源。通過開發(fā)這類新型負碳建材，可實現(xiàn)化工、鋼鐵、冶金、電力等行業(yè)大宗固廢與尾氣CO₂的協(xié)同處置，解決大宗固廢的無害化處置與資源化利用難題和工業(yè)尾氣中CO₂有效捕集利用困境。

在此研究基礎上，集萃功能材料所聯(lián)合同濟大學蔣正武教授團隊開展深度合作，對固廢礦化核心技術進行了成果轉化和中試驗證，開發(fā)出純固廢捕集礦化二氧化碳制備負碳建材的工業(yè)化工藝路線與相應成套裝備，形成了全流程整體解決方案。目前本方案可實現(xiàn)高礦化活性固廢（電石渣、鋼渣、磷渣、錳渣等）與低礦化活性固廢（粉煤灰、氣化渣、鑄造砂、建筑垃圾等）的協(xié)同處置，實現(xiàn)不同溫度、壓力、濃度條件下工業(yè)煙氣CO₂的礦化利用，形成墻體材料、再生骨料、市政道路材料、生態(tài)護坡?lián)鯄Φ认盗懈吒郊又诞a(chǎn)品，廣泛應用于市政、建筑、水利等領域，實現(xiàn)了廉價廢料到高值產(chǎn)品的價值跨越，真正達成了固廢資源化產(chǎn)品從原料端到應用端的全生命周期低碳減排。

在本次項目成功試運行基礎上，集萃功能材料所和中鹽安徽紅四方新型建材科技有限公司也在積極籌劃二氧化碳氣路管道的改造建設，為下一步大宗固廢礦化捕集利用CO₂項目的正式投產(chǎn)運營做好充分準備。該項目改造完成后預計每年可有效消納各類大宗固廢近100萬噸，同步耦合捕集利用CO₂至少10萬噸以上，相當于10萬畝森林每年的碳匯量，也等同于近6萬輛經(jīng)濟型轎車停開一年。正式投產(chǎn)運行后，該項目將成為國內(nèi)煤化工領域低碳轉型的標桿性示范項目，也將為我國煤化工行業(yè)的低碳綠色循環(huán)發(fā)展之路樹立起一座標志性里程碑！同時，集萃功能材料所將繼續(xù)與各方積極合作，全力推進電力行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)等其他高碳排放產(chǎn)業(yè)的低碳綠色發(fā)展路徑和綜合解決方案，助力我國的“雙碳”目標早日實現(xiàn)！

MODEL

有機功能材料與應用技術研究所

有機功能材料與應用技術研究所是由江蘇省產(chǎn)業(yè)技術研究院、蘇州市產(chǎn)業(yè)技術研究院、蘇州市高鐵新城和同濟大學任天斌教授團隊共同發(fā)起建立的創(chuàng)新型研發(fā)機構，旨在結合產(chǎn)研院的創(chuàng)新資源與創(chuàng)新模式、蘇州的區(qū)位與產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、任天斌教授團隊的科技產(chǎn)業(yè)化核心能力等，共同打造功能材料領域集產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)、科技成果轉化、高端人才培養(yǎng)和創(chuàng)新企業(yè)賦能等功能于一體的創(chuàng)新高地。

有機功能材料與應用技術研究所環(huán)保中心聚焦國家雙碳戰(zhàn)略，結合重點領域控碳減碳需求，集聚政產(chǎn)學研用全方位平臺資源，集結一批具有多年技術研發(fā)經(jīng)驗的科學家和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗的行業(yè)專家人才隊伍，以固廢水熱資源化利用、CO₂礦化利用、高性能薄膜工程化和凝膠與納米包覆等20余項關鍵核心技術為支撐，面向煤化工、鋼鐵、電力、功能薄膜和綠色農(nóng)業(yè)等多類應用場景提供綜合解決方案，實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效，以科技創(chuàng)新行動努力打造低碳全產(chǎn)業(yè)布局。集萃功能材料所圍繞綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展和環(huán)保科技成果轉化與項目孵化，努力打通環(huán)保技術產(chǎn)品化與商業(yè)化不同階段的核心要素與核心能力，探索環(huán)保領域的產(chǎn)學研用最優(yōu)途徑。

中鹽安徽紅四方股份有限公司

中鹽安徽紅四方股份有限公司是中國鹽業(yè)集團有限公司全資子公司?？偛课挥诤戏恃h(huán)經(jīng)濟示范園，占地面積5000多畝，現(xiàn)擁有10家全資、控股子公司，在職員工5000余人。資產(chǎn)總額150億元。目前已形成煤化工、鹽化工、精細化工及新能源、新型建材等系列產(chǎn)業(yè)布局，成為一個綜合性國家大型化工企業(yè)。公司擁有國家級技術中心、省級技術中心、中鹽鹽化工技術中心、博士后科研工作站。公司榮獲省部級、市級科技進步獎9項，發(fā)布各類技術標準30多項（其中國標4項、行標2項、地標4項），擁有有效專利187項（其中發(fā)明專利61項）。

中鹽安徽紅四方新型建材科技有限公司是中鹽安徽紅四方股份有限公司子公司，自成立以來以綠色發(fā)展、節(jié)能減排為宗旨，專注新產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新，狠抓產(chǎn)品質量管理，公司產(chǎn)品市場占有率不斷擴大。公司投資上億元建成了多條固廢資源化產(chǎn)線，可有效消納中鹽安徽紅四方股份有限公司及其他子公司每年產(chǎn)生的近百萬噸大宗工業(yè)固廢，實現(xiàn)了“變廢為寶”的綜合利用。近年來積極響應國家雙碳政策，布局低碳礦化領域，積極探索低碳綠色轉型發(fā)展的新路徑。

同濟大學材料科學與工程學院

同濟大學是教育部直屬并與上海市共建的全國重點大學，國家“雙一流”建設高校，國家“211工程”和“985工程”建設高校。同濟大學材料科學與工程學院是全國最早成立的建筑材料系科之一，目前材料學科ESI國際學科排名全球前1‰，USNews世界大學材料科學專業(yè)排名前100位。

蔣正武教授可持續(xù)混凝土研究團隊，長期致力于水泥混凝土材料的低碳可持續(xù)理論與應用技術、大宗工業(yè)固廢的高效資源化利用、綠色高性能混凝土材料、極端環(huán)境下混凝土材料的行為、水泥基智能自修復材料等研究領域。先后主持承擔國家重點研發(fā)、國家973、國家科技支撐、國家自然科學基金、上海市重大科技攻關等項目五十余項。成果獲得國家技術發(fā)明二等獎、教育部技術發(fā)明二等獎、中國硅酸鹽學會建筑材料科學技術科技進步一等獎等10余項。在國內(nèi)外學術期刊發(fā)表論文200余篇，SCI收錄100余篇，累計被引4000多次，出版學術著作6部，授權發(fā)明專利50多項。研究成果已在世界第一高橋北盤江大橋、三峽大壩、金沙江特大橋、清水河特大橋、赫章特大橋、壩陵河大橋、東海大橋等70多項國家重大工程中成功應用。

江蘇同萃和科技有限公司

江蘇同萃和科技有限公司是由有機功能材料與應用技術研究所與河南三和集團合資成立的基于核心技術和科技成果轉化的具備先進裝備生產(chǎn)制造能力的科技公司，主要提供固廢資源化利用與低碳發(fā)展領域內(nèi)的完整技術解決方案。