在全球固废产量激增与资源循环利用需求迫切的背景下,我国固废资源化利用技术不断取得突破。超快闪速焦耳加热(FJH)技术、超低挥发分超细含碳燃料清洁高效焚烧技术、碱激发技术及热解技术等前沿成果,正重塑固废处理格局,推动行业向绿色、高效、高值化方向迈进。
一、技术革新:固废资源化的核心驱动力
中科院广州能源研究所研发的超快闪速焦耳加热(FJH)技术,凭借0.1秒内施加2000–3000°C瞬时高温的能力,能迅速破坏粉煤灰、赤泥的硅铝晶相结构,结合硝酸酸浸后,稀土元素、镓和锗的回收效率超80%,能耗较传统碱熔融工艺降低三分之二。该技术在电子废料处理领域优势显著,可在数秒内完成金、钯、铂等贵金属回收,电能转化热能效率近乎100% 。
超低挥发分超细含碳燃料清洁高效焚烧技术由中科合肥煤气化技术有限公司研制,专门针对流化床煤气化产生的气化细灰。500吨/日的焚烧炉实现99%的焚烧效率,不仅将细粉灰转化为高参数蒸汽用于发电,更达成氮氧化物原始超低排放,在江西高安等地成功商业化应用,为煤炭清洁利用与固废处置协同发展提供范本。
重庆交通大学聚焦的碱激发技术,深入解析铁铬渣解毒机制,基于固废与水泥材料的相容性,将其作为混凝土矿物掺合料,用于制备免烧砖、多孔陶瓷等高强耐腐蚀建材。乌克兰某奶品农场使用碱激发BFS混凝土制作的饲料槽,历经18年仍保持完好,远超硅酸盐水泥制品的耐久性。
热解技术则在有机固废处理领域大放异彩。以万容科技为代表,通过无氧条件下大分子有机物的裂解重组,将医疗、工业、生活垃圾等转化为热解油、热解炭及可燃气体。热解油用于工业燃料与化工原料,热解炭制成燃料棒,不凝气循环燃烧,全过程零二噁英排放,实现固废100%资源化、无害化。
二、应用成效:环境效益与经济价值双丰收
FJH技术以颠覆性效率提升资源回收价值,显著降低贵金属回收成本与能耗,为稀有金属资源保障提供技术支撑;超低挥发分焚烧技术突破传统固废焚烧的环保与效率瓶颈,实现固废从“包袱”到“能源”的转变;碱激发技术凭借优异的建材性能,为建筑行业绿色转型注入动力;热解技术则彻底解决有机固废污染难题,创造新的能源与化工原料来源。
三、前景展望:技术驱动产业升级
FJH技术将在电子废弃物激增的趋势下,进一步拓展稀有金属回收市场,并在石墨烯等高性能碳材料制备领域实现突破,成为高价值材料生产的关键技术。超低挥发分焚烧技术将伴随“无废城市”建设,在更多煤气化企业及固废处置场景中推广,推动行业标准升级。
碱激发技术虽面临早期凝结等挑战,但随着电石渣等新型激发剂的研发,有望大规模替代传统水泥基材料,引领建筑材料低碳革命。热解技术正迎来产业化爆发期,2024-2025年全球热解产能预计突破100万吨/年,在政策与资本双重驱动下,将覆盖更多有机固废处理领域,构建完整的循环经济产业链。
这些固废资源化利用新技术不仅是解决环境问题的“利器”,更成为推动产业升级、创造经济价值的新引擎,为全球可持续发展贡献中国智慧与技术方案。