中国陶瓷工业正站在绿色发展的关键十字路口。面对“双碳”时代命题,一场以科技创新为引擎、以绿色低碳为方向的产业革命正在全行业深入推进。从能源结构的清洁化变革到生产流程的智能化升级,从资源利用的循环化再造到绿色产品的多元化创新,陶瓷行业正在打破“高耗能、高排放”的传统窠臼,向着绿色、节能、高效的高质量发展新阶段稳步迈进。
目前,陶瓷行业每年碳减排约1000万吨,平均每年降碳约3.5%,为“双碳”目标实现做出了重要贡献。中国陶瓷工业协会相关负责人表示,这场深刻转型不仅关乎产业生存与发展,更是中国制造践行生态文明理念、构建可持续发展未来的重要实践。
能源清洁化加速行业绿色“蝶变”
近两年,全国各陶瓷产区加速“煤改气”“电代气”,各企业持续推进煤炭替代,天然气使用比例明显提升。记者从中国轻工业联合会获悉,目前,陶瓷全行业焦炉煤气、液化气、煤层气已全部停用,天然气已成为行业主要能源。
据介绍,能耗占陶瓷行业82%的陶瓷砖产业,天然气使用占比已达58%,比2022年提高约20个百分点;卫生瓷和特种陶瓷产业,天然气使用占比更是达到95%,陶瓷行业“煤改气”进程加快。
同时,陶瓷行业在电力资源优势地区推广电窑炉,应用范围逐步扩大,日用瓷产业电窑炉的使用比例比2022年提高10个百分点。作为重要陶瓷产区,广东省潮州市今年印发《关于加快推进陶瓷行业实施“气改电”的若干措施》,全力推动潮州陶瓷行业窑炉由使用天然气、石油气改造为使用电能,加快设备更新和技术改造步伐。
在广东雅诚德实业有限公司的生产车间,一座座崭新的电窑炉已投入使用。监控室里,技术员正在对窑炉烧制各个环节的数据进行智能监管。这是该企业实施“气改电”的成果。“我们目前共新建了10座10立方米的电窑炉,去年底建成投产,并配置智能温控系统和余热回收装置。”该企业生产中心总经理周勋楷介绍,相比气窑炉,电窑炉的烧成温度控制精度更高(误差控制在±3摄氏度),可节省生产成本约15%,烧制的骨瓷产品釉面效果更透亮,耐磨性更强,产品合格率提升至94%。
去年9月,全球首条陶瓷工业氨氢零碳燃烧技术示范量产线(以下简称“示范量产线”)在广东佛山蒙娜丽莎集团正式投产。示范量产线总长150米,年产量达150万平方米,以100%纯氨作为燃料,直接将燃料燃烧产生的二氧化碳排放量降为零,打造真正意义上的“零碳工业窑炉”。“氨氢零碳燃烧技术的突破,为全球高温工业可持续发展注入新的动力,我们将深化各方合作,共同推动该技术的广泛应用,为实现碳中和目标贡献力量。”蒙娜丽莎集团董事长、总裁萧礼标表示,该生产线综合利用燃料供应系统、烟气排放控制技术、在线监测系统等,实现了氨氢零碳燃烧技术在陶瓷工业的产业化应用。随着该技术逐步应用,佛山陶瓷产区160条陶瓷板生产线,将实现直接减碳66.5万吨/年,陶瓷产业绿色转型将迈向一个新高度。
技术革新推动陶瓷循环经济发展
作为建材领域节能减排的先行者,陶瓷行业正面临着巨大的挑战。今年获得中国轻工业联合会科学技术进步奖二等奖的广东唯美陶瓷有限公司的“环境友好型建筑陶瓷绿色低碳制造关键技术研究及产业化”项目,不仅开发了一套长期绿色低碳发展的生产体系,更实现了环境友好型建筑陶瓷的生产。通过固废利用技术的革新、能源结构的优化,以及智能化生产的应用,该项目不仅减少了资源消耗和废弃物排放,还降低了生产成本并提高了产品品质。此外,新型连续球磨自动化智能控制系统和大型智能化制粉喷雾干燥系统等创新研究的应用,将进一步推动行业向绿色、低碳、可持续方向发展,加速行业自动化和数字化改造的进程,实现标准化和智能化生产。
在陶瓷固废循环利用领域,湖南华联瓷业股份有限公司(以下简称“华瓷股份”)通过系统性优化废瓷分类、研磨工艺及泥料配方,成功破解行业资源浪费难题。华瓷股份相关负责人告诉记者,该公司研发团队历经上万次试验,攻克了废瓷粉添加导致产品开裂等技术瓶颈,创新开发出兼具环保属性与艺术美感的麻点釉面陶瓷系列。“这一技术不仅实现废瓷100%循环利用,更通过精细化研磨与配方革新,将固废资源转化为高附加值产品,为行业提供了可复制的绿色解决方案,推动了行业从‘末端治理’转向‘源头减量’的可持续发展模式。”该负责人表示,华瓷股份于2024年入选国家级绿色工厂,成为行业低碳转型的标杆,未来将继续深化陶瓷新材料研发与陶瓷固废循环技术的产业化应用,为“中国智造”注入绿色新内涵。
被誉为“中国卫浴第一村”的广东省潮州市枫溪区湖厦村,约在40家陶瓷企业集聚,近年来“废瓷围村”和“粉尘污染”等问题逐渐成为全村的难题。2015年,村委会牵头成立了枫溪区中环再生陶瓷原料厂,专门用于废瓷的收集处理再生。据该厂负责人介绍:“在再生陶瓷原料厂内,废瓷被粉碎,研磨成瓷粉,处理后的瓷粉再以低价转售给企业,最终加在陶瓷原料里面,实现回收循环再利用。”
潮州市生态环境局相关负责人透露,目前潮州市已经建立了5个陶瓷废物消纳场所和4个资源回收处理中心,这些设施的处置能力足以满足全市的陶瓷废物处理需求。企业采用市场化运作处理废陶瓷,实现盈利和资源循环。
中国陶瓷工业协会相关负责人表示,不只是潮州市,近年来,全国各地陶瓷产区通过技术创新,不断提升废陶瓷的利用率,推动产业可持续发展。
绿色产品成为新竞争力
落实“双碳”行动,建设美丽中国,是新时代的发展大计。当落后产能逐渐退出,千年陶瓷产业如何焕发新生?科技创新,是“大浪淘沙”后留下的最佳答案。
光线照射下呈现半透明晶玉效果,纹理犹如天然玉石;定制化能力强,可满足设计师对色彩、图案的个性化需求……这款由广东兴辉陶瓷集团有限公司(以下简称“兴辉陶瓷”)研发生产的绿色低碳晶玉透光瓷质砖如今已广泛应用于全国多个房地产项目。兴辉陶瓷工厂总经理袁伟告诉记者,绿色低碳晶玉透光瓷质砖采用高温高压一体挤出成型工艺和复合改性处理技术,实现低碳无醛、环保无污染,同时还具备防水防潮、防火阻燃、耐磨抗污等性能。
“2021年以来,我们研发投入超过7230万元。”袁伟表示,绿色低碳晶玉透光瓷质砖研发期间,团队曾面临高温高压成型工艺稳定性不足的瓶颈,历经上百次试验,最终通过材料配方优化和设备参数精准调控实现突破。难忘的是,为验证产品环保性,研发人员连续3个月驻场监测排放数据,确保达标。其绿色低碳晶玉透光瓷质砖产能和销售规模稳步增长,市场认可度持续提升,市占率达全国前三。
看上去普普通通的一块瓷砖,摸上去却有阵阵暖意传至手心。通过一旁的温控板,还能将其调至每个人感觉的舒适温度——这是马可波罗控股股份有限公司(以下简称“马可波罗”)研发的一款石墨烯发热瓷砖,使用了高性能纤维材料,通过增加电路层和导热性良好的石墨烯涂层,实现了发热与保温的功能。马可波罗江西研发中心负责人邓江文告诉记者,“北方冬天烧煤供暖,需持续供应,使用这款瓷砖,不仅能随时供暖,而且在同等条件下,比使用空调更加节能。”
绿色低碳晶玉透光瓷质砖、石墨烯发热瓷砖……近年来,我国陶瓷绿色产品的成就已不再是单一技术的突破,而是构建了一个从绿色能源、绿色生产、绿色材料到绿色产品的完整创新体系。中国陶瓷工业协会负责人表示,这些成就不仅极大地减轻了行业对环境的压力,更通过提供高性能、高附加值的绿色建材,赋能建筑行业的低碳转型,成为中国工业绿色高质量发展的生动典范。
文|记者 解 磊