建材行業一直被認為是消納工業廢渣的大戶。據統計，全國建材業每年消納和利用的各類工業廢渣數量在5.4億噸左右，約占全國工業廢渣利用總量的80％。同時，目前仍有大量的難以資源化的磷石膏、磷渣、電石渣、赤泥等有待建材行業利用，在貴州省，表現尤為突出。

　　2、貴州的情況

　　改革開放以來，特別是實施西部大開發以來，貴州經濟社會發展取得了長足的進步。與此同時，貴州工業污染的排放量也在增加。據統計，2004年，貴州全省工業廢渣產生總量約2500萬噸，綜合利用率29.3％。其中，磷化工、鋁業、煤化工等重點支柱產業每年產生大量的磷石膏、磷渣、電石渣、赤泥(簡稱“三渣一泥”)，是貴州的典型工業廢渣(見表1)。

　　(1)產生量大。“三渣一泥”年總量達1135萬噸，約占該省工業廢渣產生總量的40％左右、全國“三渣一泥”的24.7％。

　　(2)利用率低。全國“三渣一泥”的平均利用率只有13.5％，而貴州僅為8.9％。

　　(3)堆存量大。貴州目前“三渣一泥”累計堆存量已達1.58億噸，約占全省工業廢渣堆存總量的53％，全國同類工業廢渣堆存總量的27.5％。

　　(4)排放集中。貴州宏福公司、鋁業公司、水晶集團、開磷集團年排放磷石膏400萬噸、赤泥90萬噸、電石渣10萬噸、磷渣100萬噸，分別占全省磷石膏排放量的53％、赤泥的100％、電石渣的22％、磷渣的40％。

　　3、“三渣一泥”再生利用的技術瓶頸  

　　由于含氟、磷、堿或放射性元素等有害或有毒物質，或水含量高，“三渣一泥”的再生利用，特別是磷石膏、赤泥的利用，是全國乃至全世界的難題。

　　目前，全世界磷石膏年產生量約2.95億噸，利用率僅為4.5‰全世界鋁業每年產生的赤泥約6000萬噸，世界各國大多數氧化鋁廠將赤泥堆積或傾入深海。

　　在我國，磷石膏利用率約10％，赤泥約5％。“三渣一泥”的大量排放與長期堆存，所造成的資源浪費和環境污染已成為影響生態平衡和社會、經濟可持續發展的巨大障礙。

　　國內外對磷石膏、赤泥等的利用進行了大量的研究，但目前尚未找到大規模應用的有效途徑。其技術瓶頸主要表現在：磷石膏含磷、氟及有機物等諸多有害雜質，使其不能直接用于生產石膏建材和水泥調凝劑；赤泥鋁鐵含量高，導致其燒結范圍窄且水硬活性差，苛性堿含量高，使之難以制備燒結磚與免燒磚；電石渣堿度高(pH值=12～13)、比表面積大、保水性強、脫水困難，使之難以取代石灰石燒制水泥，對電石渣碳化磚又缺乏系統研究和相應標準；磷渣含磷、氟有害雜質，延緩水泥混凝土凝結硬化，主要用作磷渣礦粉，利用量有限。

　　二、工業廢渣對環境、經濟、社會的影響

　　工業廢渣堆放占用了大量土地和農田，耗費較多的堆場建設和維護費用。貴州省每年用于“三渣一泥”的排放費用就高達3億元，堆存占地面積已達15800畝。“三渣一泥”露天存放，長期受風吹、日曬、雨淋，其中的有害成分通過大氣、土壤、地表或地下水等介質破壞生態環境，造成嚴重污染。

　　表1    貴州典型工業廢渣產生及利用統計情況

　　表2    貴州典型工業廢渣濾液有害物質含量

　　表3    貴州清水江流域(干流)磷、氟污染情況調查結果

　　表2中可以看到，貴州磷石膏、磷渣濾液中的磷、氟含量均超過了污水II級排放標準(GB8978-1996)，而電石渣、赤泥的堿度也均超標。表3給出了貴州清水江流域(干流)磷、氟污染情況的調查結果，以Ⅳ類水質標準(《地下水質量標準》(G B／T 14848-93)，總磷用《地下水環境質量標準》GB3838-2002)為參考，龍井灣附近水井的水中總磷、氟化物、銨氮、p H值等均未超標，而受磷肥廠、磷石膏渣場影響的水各項指標均不同程度的超標。大氣、水系、土壤的污染還降低農作物產量和質量，直接或間接影響當地居民健康，造成的損失不可估量。

　　目前貴州省“三渣一泥”排放量大而利用率低的現狀，嚴重制約了工業、農業與旅游業等行業的可持續發展，所造成的資源浪費和環境污染，已經成為影響生態平衡和社會、經濟可持續發展的巨大障礙。

　　據計算，貴州如果繼續保持現有的經濟發展模式和污染控制力度，到2020年，在經濟增長實現翻兩番的時候，所需的資源投入和污染的排放量也將同步翻兩番，這就可能使經濟增長帶來更大的環境災難，發展可能中斷，歷史性跨越也難以實現。因此，提高工業廢渣資源化利用水平已經成為貴州省“十一五”的重要工作之一。

　　三、工業廢渣制造綠色建材是發展循環經濟的重要途徑

　　1、貴州建材產品結構不合理，某些資源缺乏   

　　(1)新型墻體材料發展滯后，目前其墻體材料仍以燒結磚為主(見圖2)，2004年燒結磚銷量達88.61億標塊，約占全省墻體材料總量的90％。

　　圖2 　貴州墻體材料產品結構

　　(2)天然石膏資源匱乏，幾乎沒有石膏墻體材料；水泥工業所用石膏目前主要從四川、湖南購進，年需求量100萬噸，均價達150元／噸。

　　(3)建筑陶瓷裝飾磚缺乏，2004年需求量為3000萬m2左右，目前主要從廣東、福建等地購進，均價75元／m2。

　　(4)交通建設規模大，2005年已突破百億元。

　　高速公路在建規模突破532公里，二級公路500公里，需求大量路面基層材料。目前貴州主要采用傳統的水泥穩定碎石類基層材料，每公里約消耗3萬噸天然土石料和1200噸水泥，對資源消耗大、環境破壞嚴重。

　　2、發展趨勢及市場需求

　　工業廢渣制備綠色建材，是能同時解決工業廢渣污染和建材資源相對匱乏兩個問題的最好方案。

　　(1)利用磷石膏、赤泥等工業廢渣開發新型建筑材料，符合國家和貴州省發展循環經濟和建材產業可續發展的戰略。

　　礦產資源和環境容量的有限性，迫使建材產業必須考慮再生資源的利用，減少污染，開發環境友好型建材產品，發展循環經濟，走可持續發展之路。開發“三渣一泥”在新型墻體材料、水泥生產與路面基層中多樣化利用的技術，可實現節能利廢和廢棄物資源化利用的目的。

　　(2)新型墻體材料在發展循環經濟中具有戰略地位。目前我國墻體材料中65％是實心黏土磚，過度依賴能源、資源且污染環境。為此，國家提出2010年新型墻體材料占墻體材料總量的54％的發展目標。

　　依據這個目標，墻體材料“十一五”確定的發展重點是，科學利用當地資源大力發展利廢、環保、綠色墻體材料產品。發展新型墻體材料是保護土地的必由之路、節約能源的制勝法寶、保護環境的有效途徑、拉動地區經濟發展的政策杠桿。

　　(3)石膏墻體材料發展前景廣闊。石膏墻材(板材、砌塊等)質輕、安全、舒適，具有防火、“暖性”和“呼吸功能”，是室內最具人性化的建筑材料、最理想的傳統墻體材料替代品；同時，生產過程中不產生有害氣體，產品使用后能反復循環利用，是與環境友好的建筑材料。目前，美國石膏墻材比重為70％，歐洲發達國家如荷蘭為50％，而我國只為20％，因此石膏墻材在我國具有很大的發展空間。

　　目前我國石膏年消耗量數千萬噸，其中約80%作為生產水泥的調凝劑，且主要應用天然石膏，各類化學石膏應用量很小；而在歐洲、日本，天然石膏的開采被嚴格控制，石膏建材產品生產基本上全部使用化學石膏。

　　隨著全面建設節約型社會的推進，我國也必將嚴格控制礦物資源的開采，積極提倡資源的綜合利用，逐步減少天然石膏的開采。我國化學石膏(主要是磷石膏和脫硫石膏)的年產生量達3200萬噸，大量化學石膏的產生，給石膏建材的發展帶來了機遇。

　　四、結語

　　綜上所述，按照“可持續發展戰略”和發展“循環經濟”、建設“節約型社會”的要求，針對貴州“三渣一泥”的典型性和建材結構的實際情況，系統開展貴州“三渣一泥”再生利用制備綠色建材關鍵技術、工藝與裝備的研究，探索多途徑、科學高效利用工業廢渣的技術路線和實施方案，以大幅提高工業廢渣利用水平，建立示范生產線，開展循環經濟試點，為貴州全面推進循環經濟發展、轉變經濟增長方式提供實踐經驗，并對全國發展循環經濟、建設節約型社會起到示范和指導作用的意義在于：

　　(1)突破典型工業廢渣再生利用的技術難題，大幅提高工業廢渣利用水平，創建我國大規模集中研究利用多種工業廢渣的新模式。

　　(2)推進工業廢渣的消納，解決磷化工、鋁業等的發展“瓶頸”，提升貴州支柱產業的核心競爭力，帶動當地建材等相關行業的發展。