10月20日，張廣田（右）與同事使用原子吸收分光光度計(jì)檢測重金屬。 河北日報(bào)記者 李東宇攝
“吃”進(jìn)工業(yè)廢渣廢料，“吐”出綠色建材……10月20日，在霸州市百益隆礦渣粉有限公司，鋼渣、礦渣等工業(yè)廢渣廢料被送進(jìn)生產(chǎn)車間，經(jīng)過生產(chǎn)線加工，最終制成了固廢基膠凝材料。
“這種綠色低碳建材，可以替代水泥用于工程建設(shè)，與傳統(tǒng)P·O42.5（一種水泥代號）水泥相比，碳排放、能耗都低了很多?！痹摴究偨?jīng)理劉殿華介紹，3條生產(chǎn)線今年2月投產(chǎn)后，每天生產(chǎn)3500噸，產(chǎn)品銷往廊坊市周邊。
生產(chǎn)綠色建材，是該公司依托河北省建筑科學(xué)研究院有限公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的一次轉(zhuǎn)型，這項(xiàng)技術(shù)的負(fù)責(zé)人是實(shí)驗(yàn)室主任工程師張廣田。
每年我國產(chǎn)生超40億噸工業(yè)固體廢料，包括尾礦、建筑垃圾、冶煉渣等。在張廣田看來，固廢只是“放錯了地方的資源”，通過加工是可以被利用的。
2020年，河北省固廢建材化利用科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立，主要研究礦山固廢、冶金固廢、建筑垃圾以及氨堿白泥、煤基固廢等綜合利用技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。張廣田參與了重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的成立和建設(shè)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開啟了一場顛覆性的低碳建材革命。
說起固廢和綠色建材，張廣田帶記者走進(jìn)產(chǎn)品展示室，介紹起它們的“前世”和“今生”。
“大塊的石頭是尾礦石，罐子里裝的有粒化高爐礦渣、鋼渣、脫硫石膏、釩鈦渣、粉煤灰、氨堿白泥等，這些都是我們所說的固廢?！彼钢郎系奈锲氛f，“而這邊的就是利用固廢制成的建筑材料，把尾礦微粉做成微晶發(fā)泡陶瓷，用于墻體保溫、防火吸聲等，用固廢混凝土制成全固廢混凝土磚，用氨堿白泥、建筑垃圾骨料等制成磚、人造卵石……”
變廢為寶。近年來，張廣田帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)錨定這個科研方向，突破傳統(tǒng)建材對水泥的高度依賴，綜合利用鋼渣、礦渣、脫硫石膏、堿渣等，開發(fā)出可完全替代水泥的固廢基膠凝材料。與傳統(tǒng)的P·O42.5水泥相比，固廢基膠凝材料能耗降低80%，碳排放減少90%，成本可節(jié)約50%—70%。
作為科研人員，張廣田的“戰(zhàn)場”不僅在實(shí)驗(yàn)室，還在市場中。
“好的研究成果，關(guān)鍵要從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線，生產(chǎn)出產(chǎn)品?！睆垙V田介紹，近年來，他和團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)研究鋼渣、礦渣等工業(yè)固廢的特征，建立低能耗生產(chǎn)工藝，不僅為企業(yè)提供固廢基膠凝材料配方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)等成套技術(shù)服務(wù)，還定制固廢基膠凝材料開發(fā)、使用技術(shù)培訓(xùn)等。
目前，張廣田和團(tuán)隊(duì)在全國范圍內(nèi)已累計(jì)建成31條示范生產(chǎn)線，其中河北省17條，年消納工業(yè)固廢超千萬噸。項(xiàng)目覆蓋全國13個省（自治區(qū)），產(chǎn)品應(yīng)用到雄安新區(qū)近零碳變電站等70余項(xiàng)重點(diǎn)工程中。同時，由他們構(gòu)建的“基礎(chǔ)研究—技術(shù)開發(fā)—標(biāo)準(zhǔn)制定—工程應(yīng)用”全鏈條創(chuàng)新體系，已成為推動建材行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的典型模式。
固廢基膠凝材料項(xiàng)目取得的效益讓他欣慰：近3年新增產(chǎn)值50多億元，減少水泥用量3000余萬噸，降低二氧化碳排放量2100余萬噸，消納固廢4500余萬噸。
近年來，鐵尾礦的堆存總量不斷攀升，不僅占用大量土地，也嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，需投入大量處理和維護(hù)費(fèi)用。
為解決這個難題，張廣田帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)“鐵礦采選聯(lián)合制備機(jī)制砂石關(guān)鍵技術(shù)”，首次實(shí)現(xiàn)鐵尾礦全粒級資源化利用，開發(fā)細(xì)粒級尾礦制備膠凝材料技術(shù)。
該項(xiàng)技術(shù)成果中的先進(jìn)設(shè)備研發(fā)打破了國外壟斷，引領(lǐng)了砂石行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。產(chǎn)品在北京環(huán)球影城、杭紹臺高速公路等50余項(xiàng)重點(diǎn)工程中得到應(yīng)用，為雄安新區(qū)建設(shè)提供了優(yōu)質(zhì)骨料保障。
攻克一個個難關(guān)，研發(fā)一個個創(chuàng)新成果，近年來，張廣田榮獲河北省科技進(jìn)步獎一等獎3項(xiàng)，被評為河北省拔尖人才。
今年6月，由張廣田和團(tuán)隊(duì)編制的《固廢基膠凝材料混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》由中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會批準(zhǔn)，將于11月開始施行。
“新的技術(shù)規(guī)程出臺，對我們來說是一個新開始。”張廣田希望，更多的企業(yè)投入綠色低碳建材生產(chǎn)中，把高品質(zhì)的綠色低碳建材應(yīng)用到建設(shè)工程中。（河北日報(bào)記者 薛惠娟）
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