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产值 3 亿!山西让钢渣、粉煤灰 “涅槃重生”,3D 打印 5 小时变景观构件

发布日期:2025/09/19

在山西某科技园的车间里,一场 “废料变宝” 的魔术每天都在上演:曾被视作工业垃圾的钢渣、粉煤灰,经 3D 打印机喷头流转,5 小时就能 “长” 出造型精巧的道路花篮;堆积如山的废旧轮胎,研磨后能变成改性沥青的核心原料;CFB 灰渣混合矿粉,摇身成为高速公路上的生态水泥…… 今年是 “绿水青山就是金山银山” 理念提出 20 周年,这片车间里的场景,正是山西用科技破解工业固废难题、践行绿色发展理念的生动缩影。

一、科技赋能:每个车间都是固废的 “变形车间”

走进这个 “全国公路交通绿色低碳技术示范基地”,几乎每条生产线都在书写 “变废为宝” 的故事,从工业固废到实用产品,中间只隔了一道 “科技工序”。

1. 生态构件车间:16 小时 “蒸” 出市政建材

在生态构件生产区,CFB 灰渣、钢渣等原料被倒入成型机,经过 12-16 小时的蒸汽养护,就能变身路缘石、护坡砖 —— 这些 “固废建材” 早已批量应用于山西的高速公路和市政工程,既解决了固废堆存问题,又降低了传统建材的生产成本。

2. 沥青车间:年 “吃” 1 万吨废轮胎,创 3000 万产值

废旧轮胎在这里有了新归宿:经破胶研磨工艺处理,轮胎里的钢丝被分离出来制成钢纤维,橡胶则变成改性沥青的原料。据园区负责人介绍,这条生产线每年能消化 1 万吨橡胶固废,直接创造 3000 万元产值,实现 “环保 + 经济” 双收益。

3. 3D 打印车间:5 小时完成传统数周的活

最令人惊叹的是 3D 打印车间:以粉煤灰为主要原料,通过特殊配比的打印浆料,仅需 5 小时就能打印出景观桥构件、道路花篮等复杂结构 —— 要知道,传统施工制作同类构件至少需要数周时间,而粉煤灰的高值利用,让 “废弃资源” 变成了 “实用艺术品”。

4. 明星技术:从科技奖到生产线的 “固废黑科技”

园区负责人杨嵩桥拿起一块灰色板材介绍:“这是我们的镁基声屏障,里面固废掺量超 50%,吸声性能完全达标,还拿了山西省科技进步奖特等奖。” 如今,这项获奖技术已落地为年产 50 万平方米的生产线,在公路沿线织就 “降噪保护网”。

他还展示了另一项 “硬核成果”:“这款高性能掺合料能替代混凝土中 50% 以上的水泥,抗冻融循环达 200 次,成本还比普通水泥低 50%。” 目前,该技术正计划在山西建设不少于 30 个标准化生产基地,为全省混凝土工程降本增效。

截至目前,该园区已高价值利用钢渣、粉煤灰等工业固废 260 万吨,形成产值达 3 亿元 —— 这背后,是 “多固废协同耦合”“蒸汽脱硫” 等关键技术的突破,更是 “没有真正的废弃物,只有放错位置的资源” 理念的落地。

二、产学研协同:创新不是 “单打独斗”,有 “透视眼” 更有 “朋友圈”

固废资源化的突破,从来不是企业 “一个人在战斗”。在园区的实验室里,扫描电子显微镜(SEM)下,CFB 灰渣的微观结构清晰可见 —— 这里不仅能做宏观性能测试,更能深挖固废利用的微观机制,为技术创新提供 “透视眼”。

“我们有 80 余台常规检测设备,加上 SEM、XRF 等精密仪器,研发才能精准发力。” 杨嵩桥说。这个对标高校研发能力的实验室,是园区创新的 “心脏”,高性能掺合料、低碳凝胶材料等核心成果都诞生于此;而这颗 “心脏” 的跳动,离不开产学研协同的 “血液循环”:

  • 校企共建研发中心

    园区与高校联合成立 “固废资源化交通材料研发中心”,学校每年派驻 5-10 名研究生、3-5 名教授驻场研发,让实验室与生产线无缝衔接;
  • 院所联合攻关

    与武汉理工大学、交通运输部公路科学研究院等机构合作,构建 “基础研究 — 中试生产 — 工程应用” 全链条创新模式,避免 “实验室成果束之高阁”;
  • “出题 - 解题 - 验题” 机制

    企业根据工程需求提出技术难题(出题),高校院所聚焦痛点攻关(解题),最终通过实际项目验证成果价值(验题),让创新精准落地。

“我们的高性能掺合料生产线,年产能 20 万吨,每年能‘吃掉’15 万吨电厂 CFB 灰渣。” 园区副总经理白万玉指着生产线介绍。这项技术正是校企联合攻关的产物 —— 既解决了电厂固废堆存的 “心头患”,又为公路建设提供了低碳材料,实现 “双向共赢”。

目前,园区已组建起由 4 名博士、12 名硕士及 34 名本科专业技术人员构成的研发团队,授权专利 25 项,主编行业标准 15 项,在全省布局多个产业基地,让固废资源化技术从 “单点突破” 走向 “规模应用”。

三、绿色效益:从一条公路到全省,固废成 “新质生产力”

固废资源化的价值,早已跳出园区围墙,延伸到山西的一条条公路、一个个工程,成为推动产业转型的 “新质生产力”。

在国道 307 线文水至汾阳段施工现场,项目经理史文凯指着路基介绍:“这条 52.74 公里的公路,全程用了煤矸石、钢渣等固废,还有园区生产的路用产品,从路基到路面,都在‘消化’工业垃圾。”

这样的 “全固废利用示范工程”,在山西已不是个例:

  • 长治国道 208:用煤矸石填筑路基,减少开山采石;
  • 隰吉高速:用 CFB 灰渣改良路床,提升路基稳定性;
  • 太行一号旅游路:用煤气化炉渣铺设路面基层,降低建材成本;
  • 左涉国道 207:用铁尾矿制作低标号混凝土,实现 “尾矿再用”。

截至目前,山西交通领域已累计推广使用工业固废 6700 万吨,节约堆存占地达 4 平方公里 —— 这相当于近 600 个足球场的面积,既减少了污染,又释放了土地资源。

更深远的变化在于产业逻辑的转变:园区搭建的 “再生资源交易平台”,用数字技术整合全省固废信息,形成 “产废企业 - 运输环节 - 利用企业” 的全链条闭环。如今,工业固废在山西已不再是 “环保包袱”,而是能创造产值的 “朝阳产业”,从 “要我处理” 变成 “我要利用”。

二十载践行 “绿水青山就是金山银山” 理念,山西用科技为工业固废打开了 “涅槃之门”:从 260 万吨固废创造 3 亿产值,到 6700 万吨固废铺就绿色公路,再到产学研协同培育新质生产力,这片土地证明 —— 只要找对方法,“废料” 也能成为推动产业转型、实现 “双碳” 目标的重要力量。