科创中国

        2020年，财政部、住房和城乡建设部联合发布《关于政府采购支持绿色建材促进建筑品质提升试点工作的通知》，明确了南京、杭州、绍兴、湖州、青岛、佛山6个城市作为首批试点城市，要求在为期两年的试点期内，形成绿色建筑和绿色建材政府采购需求标准。 绿色建材，又被称作为生态建材、环保建材等，其具有较为突出的健康性、环保性和安全性特征。绿色建材不单指代建材产品，同时还关注到建材本身是否具备健康、环保还有安全的产品性质。此外，其还侧重于对建材本身是否会对人体健康、环境情况所造成的影响以及应用材料的防火防爆性能，能够起到消磁、消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的作用。

        固废基胶凝材料是采用以钢渣、矿渣、冶金脱硫灰等固体废弃物为原料，经加工 磨细后按一定比例配置成的水硬性胶凝材料，固废基胶凝材料配以矿山尾矿和废石为骨料，能够制备出100%利用工业固体废弃物的混凝土材料，该产品具有良好的工作性能和耐久性能，能够广泛应用于建筑工程领域。

1. 具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项，申请2项。授权号CN102765889B《一种含粉煤灰的尾矿废石高强混凝土的制备方法》授权号CN102765889A《磁铁石英岩型铁尾矿制备高性能混凝土专用水泥的方法》。

2. 技术先进性：倪文教授在减少混凝土中水泥熟料的用量增加冶金煤电固废等方面取得原始创新的技术突破，成果获得中国循环经济科学技术一等奖；研发成功多固废混凝土高强预制件技术，水泥用量从原来 90%下降到 30%，并得到大量工程应用。研发的 C40 人工鱼礁混凝土的胶凝材料使用 99%冶金渣和脱硫石膏等固体废物， 1%的水泥熟料。

3. 获奖情况：2019 年低熟料胶凝材料绿色高性能混凝土综合技术与应用获得科技进步奖一等奖；2017 年基于生态系统的北方典型海域海洋牧场关键技术研究与示范获得科技进步奖二等奖；2015 年尾矿和废石在混凝土中的应用技术 获得科技进步奖一等奖。

我国是钢铁、电解锰等重要基础金属材料的生产大国,也是冶金固废产出大国。如：2020年我国粗钢产量10.53亿吨、电解锰产量150.13万吨,冶金固废产出量近4.5亿吨,其中不锈钢渣、不锈钢酸洗污泥、电解锰渣、硅锰合金渣等对环境危害大,亟需无害化处置资源化利用。然而,大多数冶金固废被堆存或填埋,环境污染风险高、二次资源浪费严重。开发绿色、高附加值的冶金固废处置技术,已成为相关行业的重大技术需求。

技术优势：

倪文教授课题组研制出冶金和煤电固废总比例为 99%的冶金固废基胶凝材料和以尾矿和废石为骨料的人工鱼礁混凝土。人工鱼礁混凝土固废总比例达到 99.8%，最高抗压强度达 90 兆帕以上。在科技部组织的验收会上获得国际领先水平的评价 。近 8 年来， 100%由冶金和煤电固废制备的胶凝材料及冶金固废基混凝土，已使用 58 家钢铁和煤电企业的固废进行了2 万多组数据试验，并浇筑了数百万立方米的混凝土示范工程。主编的中国建设工程标准化协会（ CECS）标准《固废基胶凝材料应用技术规程》和河北省地方标准《全固废混凝土应用技术标准》已分别于2020年4月和11月正式发布。

性能指标：

1. 生产线量产的冶金固废基胶凝材料56d专用胶砂抗压强度40.0MPa，密度≥2.8g/cm³；

2. 生产的全固废混凝土强度等级为C10-C80，C80混凝土56d抗压强度≥92.0MPa。

3. 全固废混凝土抗硫酸盐侵蚀能力比同标号普通混凝土提高大于10%。

4. 全固废混凝土抗氯离子渗透能力比同标号普通混凝土提高大于5%。

5. 冶金固废基胶凝材料 28d 到 56d 强度提升幅度比PO42.5水泥高10%

倪文教授，主要负责人，博士生导师，长期从事大宗工业固废综合利用和胶凝材料研究工作。共获省部级科技奖7项，发明奖1项，获国家授权发明专利58项，国际发明专利14项，发表论文400余篇，其中SCI/EI收录论文66篇，出版专著3部，主持编写中国工程建设标准化协会1项，河北省地方标准2项。李克庆，教授，博士生导师，长期从事矿产资源综合利用的研究工作。2007获得冶金科技进步三等奖，2005获得冶金科技进步二等奖， 2000获得北京市科技进步三等奖，2013获得冶金科技进步三等奖。主持多项国家项目张思奇，北京科技大学讲师，2017年毕业于英国伯明翰大学，获批博士后国际交流计划引进项目，SCI期刊共发表论文6篇，EI、核心期刊十多篇，专利多项，著作一本。团队其他骨干人员8名，其中博士3名，技术专家1人，且3人具有高级工程师职称。骨干人员多年来一直围绕工业固废的处理和利用方面，从事相关技术研究和现场生产管控等工作，也参与过多项固废资源利用研究项目，发表过相关论文多篇，申报相关专利多项。

       冶金固废基胶凝材料以钢渣、粒化高炉矿渣、冶金脱硫灰等为原料，不含水泥熟料，适合用于配制高性能混凝土。由于其生产过程主要是将原料磨到规定细度并混合均匀，所以生产成本较低，据测算约为 150-200 元/吨。冶金固废基胶凝材料可用于生产预拌砂浆、预拌混凝土、各种混凝土预制件和装配式建筑 PC 构件，在大部分使用场合能够代替水泥使用。近年来水泥市场价格走高，河北省 PO42.5 水泥平均价格为 450 元/吨，使用冶金固废基胶凝材料生产 C30 预拌混凝土，如果冶金固废基胶凝材料市场售价按 300 元/吨计算，与水泥混凝土成本对比，使用冶金固废基胶凝材料的 C30 预拌混凝土，比传统水泥基 C30 预拌混凝土成本降低 27 元/方。一个年产 30 万方的混凝土搅拌站，使用冶金固废基胶凝材料可增加毛利润 810 万元/年。由于使用冶金固废基胶凝材料具有显著的成本优势，用户将在预拌混凝土市场的竞争中处于有利地位。对于冶金固废基胶凝材料生产厂家来说，每吨胶凝材料的毛利润是 100-150 元，则年产 100 万吨冶金固废基胶凝材料可实现销售额 3 亿元，获得毛利润 1.26-1.36 亿元，市场潜力巨大。

合作方式：合作开发

目前处于何种研发阶段：产业化

样机：有

已投入成本：1亿元。

推广应用情况：本技术成果应用单位之一涉县清漳水泥制造有限公司正逐步将产业化落地及工程试验全部配套资金和建设场地等方面落实。项目一期工程大概建设年产40万吨的固废基胶凝材料生产线，二期扩建至年产100万吨固废基胶凝材料，一条预拌泵送混凝土生产线，一条干混砂浆生产线，形成年产200立方米混凝土的生产能力，总投资58000万元。通过大量净浆、胶砂、混凝土适配生产实践和实验室研发实验，优化钢渣、矿渣、脱硫石膏、粉煤灰、尾矿废石等固废基胶凝材料配比，具有针对性的胶凝材料配置方案，形成多元化的协同处理模式：(1)工业化标准的固废基胶凝材料配比的研究以及全组分优化控制技术。(2)以立磨混合粉磨技术为主体，实现生产梯度多元化，实现大规模工业化生产固废基胶凝材料、固废骨料和工艺流程中经过处理的铁再生利用。全流程的无害化、零废物排放。(3)通过多固废协同胶凝强化作用大幅度降低生产成本，使固废基凝材料生产成本比普通硅酸盐水泥降低50%，碳排放降低90%。可用于生产预拌泵送混凝土、干混砂浆等不同种类的产品。

所生产的固废基胶凝材料、混凝土、砂浆均已正常生产并投入市场使用超过5年，辐射范围为邯郸市及周边地区，仅2020年生产固废基胶凝材料超过31万吨，混凝土34万立方米，砂浆6万吨，销售总额超过2亿元，市场反应良好。

期望技术转移成交价格（大概金额）：2亿元。