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同心聚力共谋行业绿色发展（二）——2021年陶粒产业调研报告

来源：华佗小知识

本栏编辑：李瑜

同心聚力共谋行业绿色发展（二）

——2021年陶粒产业调研报告

李惠娴1,2

李寿德1,2

杨寰宇2

张树伟2

王英帆2100000；

（1.中国硅酸盐学会房屋建筑材料分会,北京

2.西安墙体材料研究设计院有限公司，陕西西安710061）

摘要：中国硅酸盐学会建筑材料分会会同西安墙体材料研究设计院，于2021年5月~8月四个月的时间，对全国陶粒轻骨料行业进行了较全面调查研究。涵盖了轻骨料及轻骨料混凝土相关的产业、陶粒生产与应用发展现状、存在的问题和产业发展前景，详细分析了当前全国及重点区域陶粒产业的生产情况，在节能建筑、装配式建筑等领域应用状况，以及在消纳处置固体废弃物、产业结构调整、工艺技术与装备水平提升、产品结构创新、节能减排与清洁生产等情况。调研结果显示，目前全国陶粒产量约1620万m3，其中黏土类固废陶粒占比近85%，粉煤灰煤矸石陶粒近5%。关键词：陶粒产业；产业发展现状；发展前景；固废资源化利用；黏土类固废陶粒；装配式建筑

中图分类号：TU522.01

文献标识码：A

文章编号：1001-6945（2021）12-051-06

2021ceramsiteindustryresearchreport(Ⅱ)

LIHui-xianLIShou-deYANGHuan-yuZHANGShu-weiWANGYing-fan

Abstract:Thisarticlecoverstheindustrialpoliciesrelatedtolightweightaggregateandlightweightaggregateconcrete,thedevelop⁃mentstatusofceramsiteproductionandapplication,existingproblemsandindustrialdevelopmentprospects,andadetailedanaly⁃sisofthecurrentproductionsituationoftheceramsiteindustryinthecountryandkeyregions.,Prefabricatedbuildingsandotherfieldsofapplicationstatus,aswellasinthedisposalofsolidwaste,industrialstructureadjustment,processtechnologyandequip⁃mentlevelimprovement,productstructureinnovation,energysavingandemissionreduction,andcleanerproduction.Thesurveyre⁃sultsshowthatthecurrentnationaloutputofceramsiteisabout16.2millionm3,ofwhichclay-basedsolidwasteceramsiteaccountsfornearly85%,andflyashandcoalgangueceramsiteaccountsfornearly5%.

KeyWords:ceramsiteindustry,industrialdevelopmentstatus,developmentprospect,solidwasteresourceutilization,clay-typesolidwasteceramsite,prefabricatedbuilding2.3.2

产品应用领域陶粒性能稳定，应用领域广。陶粒具有密度低、比强度高、隔热保温、隔声吸音、耐候耐火性良好、抗碱集料反应性优异等优点，利用陶粒这些优异的性能，可以将其广泛应用于建筑工程、路桥工程、墙体材料、耐火保温材料、吸音材料、园艺栽植、水处理、化工、石油等领域，应用于不同方向对陶粒的性能指标要求不同。

2.3.2.1工程建设用陶粒

结构工程用陶粒。高层、超高层建筑结构中采用陶粒轻骨料，可大幅降低建筑物自重，有利于减轻建筑荷载，降低基础乃至整栋建筑物的建造成本。在公共建筑和大跨度桥梁结构中，轻骨料也具有很大的应用优势。宜昌滨江国际商住楼、广州购书中心、广州珠江帝景、深圳世界金融中心、深圳规划大厦、深圳世界之窗、东莞海悦大酒店、广西桂林国际会展中心、广西南宁国际会展中心、广西柳州电视台、番禺星河湾、广州国际会展中心、昆明会堂等都分别在梁、柱、板等部位使用了陶粒轻集料混凝土。建筑和桥梁结构工程用陶粒要求达到高强轻骨料的技术要求，依据的标准有GB/T17431.1《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》和T/CECS10113-2020《高强轻骨料》。采用高强轻

骨料混凝土建设超高层建筑、大跨度桥梁等工程在上海、天津、

南京、湖北、珠海、北京、昆明等地成功应用，技术和经济指标较佳。

装配式建筑部品部件用陶粒。轻质高强的陶粒是预制构件最佳的骨料选择，理论上装配式建筑混凝土部品部件都可用陶粒作骨料，包括预制钢筋混凝土柱、梁、墙板、叠合板、屋面板、楼梯板、阳台板、空调板等，但因为陶粒产业规模小，产能往往跟不上工程周期的要求，陶粒在装配式建筑中的应用还处于起步阶段，目前应用最多的是隔墙板，近三年江苏、河南、安徽、福建等地都建有陶粒墙板生产线，尤其是福建省，陶粒隔墙板得到建筑市场认可，引发该产业井喷式发展，近三年新增了近二十家陶粒墙板企业，总产能约750万m2，仍不能满足市场需求。我国正在大力推进建设装配式建筑，相信随着陶粒产业的快速发展，叠合板、楼梯、外墙挂板、构造梁柱等构件的应用将越来越广泛，陶粒必将会在装配式建筑中占有一席之地。

公路工程用陶粒。2004年宜昌的碎石型页岩陶粒就用在公路工程上，取得了良好的应用效果和经验，2009年制定了交通行业标准JT/T770-2009《公路工程高强页岩陶粒轻骨料》。2021年公路工程仍是碎石型页岩陶粒和山东地区粉煤灰陶粒的主要应

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用方向之一。

建筑保温和回填工程用陶粒。这是目前陶粒最主要的应用领域，包括楼地面、屋面保温工程、保温隔热墙体材料（陶粒轻质隔墙板、自保温陶粒建筑砌块、自保温陶粒泡沫砌块、保温干混砂浆等）以及下沉式卫生间回填等。在南方大部分城市，陶粒在这一领域的市场需求呈现供不应求。为了提高民用建筑围护结构热工性能，规范全轻混凝土在保温工程中的应用，以GB/T36534-2018《陶粒发泡混凝土砌块》为代表的系列陶粒保温制品产品标准和应用标准先后发布，重庆市于2012年发布了地方标准DBJ50T-15-2012《全轻混凝土建筑地面保温工程技术规范》，湖北省、湖南省、浙江省也相继发布了相应的技术规范，四川省于2015年发布了14J171-TJ《全轻混凝土楼地面保温隔热建筑构造》，这些标准的发布实施为陶粒在建筑保温和回填工程的应用提供了标准依据，同时也加大了陶粒全轻混凝土在楼地面保温隔热工程中的应用推广力度。2.3.2.2水处理领域用陶粒

陶粒是多孔结构材料，具有比表面积大、孔隙率高、滤速快、运行平稳、使用寿命长、反冲洗耗水低等特点，是很好的水体滤料，广泛应用于水处理工程、生态湿地建设工程、海绵城市工程等。城建标准CJ/T299-2008《水处理用人工陶粒滤料》和轻工行业标准QB/T4383-2012《陶粒滤料》提出了陶粒用于水处理和水体治理工程的技术要求。随着生态保护和“水十条”的推进实施，水体治理、水处理工程量逐年增加，滤料需求量也随之增长，2021年调查结果显示，滤料是陶粒大量应用的一个重要领域。

2.3.2.3隔声、吸音工程用陶粒

陶粒轻质多孔的特点使其具有较好的降噪吸声功能。早在1991年全国首次于贵黄公路上采用页岩陶粒混凝土砌块声屏障，采用了反射式及吸收式两种结构形式，取得了较好的效果，湖北宜昌也在高速公路使用了该项技术。随着对轻骨料特性研究的深入，目前轻骨料已推广用于剧院、室内体育场馆的内衬隔音、吸声、降噪工程，特别是近几年随着我国高铁的快速发展，陶粒被广泛用于高铁声障屏和轨道吸音板等工程。济宁泽众资源综合利用有限公司与清华大学等单位联合研发，采用其公司生产的轻质陶粒，成功研制了微孔陶静音板产品，吸声系数0.55，吸声性能三级，为A1级不燃材料，是适用于剧院、音乐厅、博物馆等公共建筑以及病房、会议室、设备间等需要吸声降噪场所的优选材料。

2.3.2.4装饰工程用陶粒

人造文化石是陶粒混凝土应用于装饰领域的典型代表，它是以水泥为胶凝材料，陶粒、陶砂等为轻质骨料，辅以无机颜料及其他功能助剂制成的人造石材。使用时借助粘合剂或水泥净浆、砂浆直接粘贴在基体上。装修后的建筑好似天然石材砌筑而成，营造出特殊的文化氛围，故名“文化石”。国内陶粒应用于文化石行业起源于2003年，目前所有文化石基本全部采用陶粒为主要骨料。2.3.2.5其他应用

陶粒还可用于其他如园艺栽植、耐火材料、石油、化工等领域。

2021年调查结果显示，目前陶粒最大的下游市场是建筑保温和回填工程，江、浙、皖地区的轻质陶粒供给长三角和长江下游地区的建筑市场；湖南永州、广西、贵州等地的超轻陶粒供给广州市、湖南、重庆等地，湖南、湖北地区的碎石型页岩陶粒主要销往湖北、湖南、浙江、河南、重庆、四川及广东等地。滤料也是

述

目前陶粒的一个主要应用市场，江、浙、皖及湖北、江西等地的黏

土类陶粒、山东地区的粉煤灰陶粒都有应用于此。2021年全国用于建筑领域陶粒量约占总产量的55%以上，用于滤料市场约30%，其他路桥工程、文化石、隔音板、园艺陶粒等占比不到15%。

2.4重点区域陶粒产能情况2.4.1长三角地区

借助于该区域黏土原料优良的膨胀性能，这一地区一直是我国陶粒的一个产业聚集区，2016年长三角地区陶粒产能约为230万m3，占全国总产能的27%。

随着环保的推进，上海市的两家陶粒企业上海群拥陶粒制品有限公司和上海申威陶粒制品有限公司先后停产拆迁至江苏和浙江，目前上海市没有陶粒生产企业。

浙江省是陶粒产业发展较早且相对集中的地区，2016年浙江省是全国陶粒企业最多和总产能最大的省份，但单线产能普遍较低，均采用直径2.5m以下的回转窑，产能约5万m3/a。在环保督察下，截至2021年8月，关停或停产改造企业6家，完成改造在产企业11家，2016年后新增企业11家，在产企业总计22家，总产能256万m3/a，其中新增企业产能160万m3/a，新建陶粒

厂平均规模15万m/a，企业生产规模显著提升。

浙江省陶粒制品生产也走在全国的前列，2017年发布了浙江省地方标准《陶粒加气混凝土砌块应用技术规程》，陶粒加气混凝土砌块被纳入浙江省产品目录，2018年浙江省新墙材协会成立了陶粒加气砌块专业委员会，引导促进陶粒及陶粒加气混凝土砌块行业健康发展。目前浙江全省陶粒加气砌块生产企业15家，年生产能力超过300万m3/a，产品在绿城、恒大、万科等房地产建设项目中得到广泛应用，浙江省建筑应用面积超过1亿2[3]m。

江苏是近五年陶粒产业发展最快的省份，在原江苏大自然陶粒有限公司（已关闭拆除）的带动下，借助于当地黏土优良的膨胀性能，2020~2021年江苏淮安地区先后建成中信元钧、江苏睿新世越、江苏四洲环保等为代表的6家企业12条回转窑生产线，利用工程弃土和城市污泥为原料生产超轻陶粒。截至2021年8月，江苏全省陶粒生产企业12家，总产能223万m3/a，2016年以后新建企业8家，新建企业产能均大于20万m3/a，成为我国超轻陶粒的一大生产基地。2.4.2广东省

位于珠三角地区的广东省，在原广东华穗陶粒厂的带动下，曾经是一个陶粒产业集中区，2016年产能为100万m3。2021年在广东省严格的环保督察下，大部分陶粒厂被关停，目前有

10家企业在产，总产能约50万m/a。2.4.3安徽省

安徽省淮南市富有膨胀性能良好的页岩、黏土资源，依托于此，安徽淮南也是国内较为集中的陶粒产区。2016年后在环保的重压下，原有小规模陶粒厂或关停或改造或重建。2021年安徽全省共有10家陶粒企业，产能总计约122万m3。2.4.4湖南、湖北

湖南、湖北是页岩陶粒的产业基地，尤其是湖北宜昌，依托于膨胀性能优良的页岩资源，2000~2010年在宜昌周边共有5家企业建设了7条回转窑，生产碎石型页岩陶粒，应用于湖北等地区的房建、公路、桥梁等工程，取得了良好的应用效果。之后湖北咸宁、湖南益阳等地有4家企业先后建成了7条碎石型页岩陶粒生产线，到2016年湖南湖北破碎型页岩陶粒的产能为60万m3/a。2016年后，由于种种原因，湖北咸宁和湖南益阳的两家企

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各区域2016年~2021年陶粒产能对比见图2。

业先后关停，湖北长阳一条水泥窑改造生产页岩陶粒的生产线于2021年投产，截至2021年8月，两地共有5家企业生产破碎型页岩陶粒，产能总计71万m3/a。

除宜昌陶粒外，湖北襄阳、孝感、安陆等地利用一般固废和生活污泥生产陶粒，主要用于建筑保温、回填、滤料、湿地工程等领域。目前在产约6家企业，产能总计约90万m3/a。湖北省陶粒在工程领域的推广应用走在前列，部分企业着眼于建筑应用，将产业链延伸，建设了陶粒混凝土制品生产线。

湖南永州有丰富的铁泥资源，是生产轻质陶粒的优质原料，依托于此资源优势，2018年后永州周边新建了一批陶粒厂，形成了一个轻质陶粒的生产聚集区，企业多但规模小，主机大多采用φ1.65m的回转窑。2021年，这一地区陶粒厂总计37家，总产能

约263万m/a，分布在蓝山县、祁阳县、祁东县、以及郴州市嘉禾县等地区。

2.4.5重庆和四川

重庆地江中上游地带，富有膨胀性能良好的页岩资源。2016年川渝地区陶粒总产能130万m3，约占全国总产能的15%，以页岩原料为依托，产品有碎石型页岩陶粒、圆球形页岩陶粒等。2018年在环保督察中关闭了一批小产能企业，新建了一些以消纳污泥为目标的环保治理企业。2021年川渝地区共10家陶粒生产企业，总产能95万m3，产品涵盖碎石型页岩陶粒，圆球形页岩-渣土陶粒，页岩-污泥陶粒。2.4.6京津冀地区和山东省

在我国陶粒产业发展初期，京津冀地区是重要的研发和生产基地。2016年京津冀地区陶粒总产能130万m3，截止2021年8月，京津冀陶粒总产能55万m3，以污泥等固废为主要生产原料。

2016年山东省陶粒30万m3，2016年后有3家企业投资建设了5条瀑落式回转窑生产粉煤灰陶粒，单窑产能均为10万m3/a左右，但其中有2条窑未生产。截至2021年8月，山东共有6家企业在生产，产能总计50万m3/a。2.4.7东北地区

东北地区曾是轻骨料混凝土小型砌块的研发与生产基地，2016年东北三省陶粒总产能40万m3/a，近几年由于市场及环保原因，大部分陶粒企业已关停，黑龙江省目前在生产的只有鹤岗的一家陶粒厂。2018年沈阳泽众环保科技有限公司在沈阳胡台新城新建了2条陶粒回转窑生产线，产能30万m3/a，配套年产30万m3的陶粒自保温砌块生产线。2021年东北三省陶粒总产能约35万m3/a。2.4.8西北、内蒙古和山西

2016年西北、内蒙古及山西省陶粒产量总计约50万m3方，以黏土陶粒为主。2021年这一地区的陶粒厂大部分关停，仅有3家企业进行环保提升改造后继续生产，总产能29万m3。陶粒轻骨料有市场需求但无产出，天业集团公司新建了一条粉煤灰陶粒生产线投入运行，年产能15万m3。2.4.9其他地区

福建省的陶粒隔墙板得到建筑市场认可，引发该产业井喷式发展，近三年新增了近二十家陶粒墙板企业，总产能约750万㎡，仍不能满足市场需求。墙板的畅销又带动了陶粒生产企业的发展，近三年内福建省新建了约8家陶粒厂，总产能约为80万m3/a，产品为300kg/m3~400kg/m3的轻质陶粒，供给墙板市场。

2016年，云南、河南、江西各地均分布有零星的黏土陶粒厂，2021年大部分已关停，少量经过技改后继续生产。出于固废资源化利用的需求，各地均有新建陶粒企业，消纳污泥、淤泥、弃土

图22016年~2021年全国各陶粒产能对比

2.5

工艺技术与装备水平

自2018年起，陶粒行业正在发生着巨大的变化，一方面环保督察全面铺开，一大批小规模的传统陶粒企业被关停或进行技改，另一方面固废法的出台让更多的上游企业关注到陶粒产品，一些大型企业以消纳利用固体废弃物为目的进入陶粒行业，企业的投资主体和建设规模逐渐发生着改变，规模化建设、综合利废、清洁生产、节能减排、精准控制等理念已逐渐在业内形成共识。

2.5.1单线生产能力与总体规模显著增大

2010年，全国直径3m以上的回转窑只有宜昌朗天和台州方远两条生产线，窑径2m～3m的回转窑也只有屈指可数的10条左右。2016年，窑径3m以上的回转窑不到10条，窑径2m以上的回转窑占比50%。2021年全国直径3m以上的回转窑26条，窑径2.5m以上的回转窑55条，窑径2.0m以上的回转窑132条，占全国陶粒生产窑炉总量的55%以上，全国总产能比2016年增长了约1倍，单线生产能力与总体规模显著增大。2.5.2更加注重清洁生产和节能减排

在环保驱动下新建企业注重生产环境的建设，从原料入场、原料制备、成型造粒、烧成冷却和成品处理、燃料储运等整个生产工艺环节，设计粉尘收集处理、污泥异味处置、烟气净化处理等工艺措施，加强清洁生产，建设环境优美的工厂。

随着大气污染物排放监管趋严，工业窑炉排放督查不断深入，各地纷纷出台了污染物排放新标准，陶粒窑也逐渐纳入督查视野，不少地方标准已经明文将陶粒工业列进排放标准，其中包括新修订的山东省强制性标准DB37/2373-2018《建材工业大气污染物排放标准》和河南新修订的《工业炉窑大气污染物排放标准（征求意见稿）》，均将陶粒工业新纳入标准,对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物做了规定，一方面提高了进入陶粒生产行业的门槛，另一方面也倒逼企业走规范化、绿色化发展之路，近两年新建的陶粒厂均配备了烟气脱硝、脱硫、除尘处理等污染防治系统，原有部分陶粒厂均经过烟气处理系统升级改造后得以继续生产。

重视固废原料的环境危害性，采用工艺手段处理污泥等固废中的有害物质，一些以污染土、污泥等固废为原料的生产线开始采用热脱附等技术处置挥发性有机物。

余热利用技术悄然兴起。生物质燃料替代煤粉烧制陶粒技

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术已经成熟，并得到大面积推广。在我国南方大部地区基本采用稻糠作为燃料，达到了减碳和清洁生产的目的。但近年糠粉价格一路飙升，促使企业“斤斤计较”，采取各种工艺手段来降低热耗和燃料成本，如采用保温隔热复合耐火砖减少窑皮散热、窑内设计热交换器提高热烟气和陶粒的热交换、采用多通道燃烧器提高燃料燃烧效率、利用陶粒冷却热用于提高二次风温、回收陶粒冷却热用于干燥原料、回收烟热烘干生料球等。这些节能措施大大提高了能源利用和降低了陶粒的生产能耗。南京喜润发节能环保科技有限公司采用增加烘干窑或加长窑体预热段长度的工艺手段对既有生产线进行节能改造，取得了明显的效果，改造后能节约糠粉10~20（kg/m3陶粒）。2.5.3精准计量和自动控制技术得到重视

随着国家经济的快速发展，陶粒行业的工艺技术和装备水平也得到了较快发展。原料处理精细、配料计量准确、造粒成球合理、全线逐步实现自动化控制生产。

自动化控制（PLC或DCS）技术越来越得到企业的重视，新建的部分生产线设计了原料计量配料、自动加水、计量入窑、燃料精确计量等自控手段以达到物料精准控制；设计窑炉自动看火、设备、窑头窑尾温度压力监测装置以达到窑炉工况可控，改变了以往依赖于烧窑工经验烧成的状况；成品系统机械包装技术趋于完善，提高了陶粒包装速度和包装质量。部分企业已经基本实现全线自动化控制，一条生产线生产工人不超过10人，大大提高了劳动生产率。

2.5.4生产装备水平进一步提高

原料处理与制备技术方面，固废原料的多样性和复杂性给原料处理带来了新的难度，细碎粉磨、筛除杂质、混合均化是原料处理与制备需要重点关注的技术难点，需要企业因地制宜、因材制宜采取相应的工艺技术措施来处理。新建的部分企业注重改善与提高原料的精细化处理、原料均化与陈化技术的应用，保证原料的细度和颗粒级配达到工艺技术要求，提高混合效果，目前砖瓦行业普遍采用的陈化工艺逐渐被引入到陶粒行业，对提高原料的均化程度起到了较好的作用。

烧成与冷却技术方面，陶粒窑的产能不断增加，新建项目基本已淘汰直径1.45m的回转窑，直径3m及以上的回转窑数量逐渐增多。衬砖节能保温技术、窑内热交换技术得到广泛推广应用。生物质燃料烧成技术得到广泛应用，糠粉多通道燃烧器逐渐推广应用、燃油-谷糠联合燃烧器、气-固燃料联合燃烧器开始应用。余热利用技术在很多陶粒生产线中得到了推广。重庆渝泽建材有限公司2条生产线采用了竖式冷却机。生产工艺与装备技术得到较快发展，为下一步行业的升级改造和提质增效创造了一定的技术与装备基础。2.5.5新产品、新工艺、新技术不断涌现

陶粒是一种经过高温烧成的人造轻骨料，是极佳的砂石骨料替代材料，随着砂石骨料价格的走高和国家对骨料资源的性，人造轻骨料受到建筑市场关注和青睐，但陶粒生产成本高、能耗高、烧制过程中产生烟气，随着大气污染物排放监管趋严，环保处置费用也大幅提高、综合成本高居不下，在骨料市场的竞争缺乏价格优势。面对巨大的骨料需求市场，浙江中劲环保科技有限公司会同南京理工大学共同研制并建设了非烧人造轻骨料生产线，该产品是采用粉煤灰、炉渣、尾矿、钢渣、流化床尾渣等硅质与钙质固废材料经过蒸压养护形成的硅酸盐制品，堆积密度800kg/m3~1200kg/m3，筒压强度6MPa~25MPa，导热系数＜0.38W/（m·K）与石子相比具有轻质高强、蓄热隔热、吸音隔声等优点，可配制LC30~LC60轻骨料混凝土，该类产品的产业

述

化生产丰富了人造轻骨料的产品类别。

陶粒是一种多孔材料，除轻质高强的显著特点外，还具有优良的保温隔热、吸音隔声、耐火、耐腐蚀、抗冻性好等一系列优良性能，因此除用作混凝土（及制品）轻骨料外，还可用作一些功能材料的原材料。济宁泽众资源综合利用有限公司延伸产业链，以其生产的淤泥陶粒为主要原料，与清华大学等单位共同研发功能材料—微孔陶静音板，产品静音性能好，吸声系数0.55以上，吸声性能三级，防火性能佳，为A1级不燃材料，环保性能优，不会溢出甲醛等挥发性有机物，兼具轻质、防腐、防渗、抗冻、耐候性佳、装饰效果佳等特性，适用于剧院、音乐厅、展览馆、会议室以及工厂设备机房等需要隔声吸音降噪的场所。该产品的研发不仅拓展了陶粒的应用市场，也开拓了陶粒功能性建筑应用的新思路。

陶粒行业采用糠粉燃料替代煤粉烧制陶粒技术已经成熟，并得到大面积推广，2021年采用稻糠为燃料的企业占生产企业总数的66%，因和经济因素，煤粉和天然气均难以大面积应用到陶粒生产中，糠粉成为目前陶粒产业所依赖的燃料。但是近年糠粉价格飞涨，且糠粉储运输送过程中存在着粉尘污染和安全隐患，从清洁生产和降低成本的角度均需要开发新的燃料和燃烧技术。宣城市华科陶粒有限公司采用生物质炭气联产耦合陶粒生产技术，将生物质气化技术进行炭气联产，可燃气耦合陶粒回转窑，作为陶粒窑的燃料。该技术采用农林废弃物气化综合利用技术，将农林废弃物气化产生可燃气，可燃气中主要成分为一氧化碳（CO）、氢气（H2）、甲烷（CH4）和不饱和烃等，具有热值和可燃性，可满足陶粒生产。同时产出副产品生物质炭，可用于冶金和铸造行业的环保保温材料，需求量大，市场前景好，还可用以制备活性炭、机制炭、烧烤炭、碳基复合肥等，用途广泛。该技术充分利用农林废弃物，变废为宝，不仅副产品的附加价值降低了企业综合用能成本，提高经济效益，同时燃料无灰渣排放，环保达到国家要求，符合绿色、持续、高效的环保发展理念。

烧成冷却是陶粒生产的核心工段，2021年陶粒烧成窑炉和冷却机开始呈现装备多样化格局。回转窑窑径逐渐增大，目前最大窑径φ3.5m，全国窑径φ3.0m以上回转窑共26条，单筒窑与双筒窑并存；窑长不再局限于原来的区间范围，为了利用烟气余热，一些企业增加了窑炉预热段长度，利用烟热烘干湿料球，既有利于提高产量，还能降低烟气温度以利于烟气处置。专用于生产粉煤灰陶粒的瀑落式回转窑，2016年仅有1条生产线，到2021年山东共有4条生产线建成运行；调研中了解到目前还有企业正在尝试用隧道窑烧制陶粒。传统的单筒冷却机虽运行稳定，但冷却效果差强人意，重庆泽渝建材有限公司新建生产线采用了竖式冷却机，一些拟建生产线拟采用篦冷机进行冷却。装备的多样性更好地适应了固废原料多样性的需求。

利用水泥工业产业结构调而闲置的水泥熟料生产线的设备、场地和建（构）筑物等设施，改造建设陶粒轻骨料生产线，既是给闲置的设备找一条再利用的出路，创造新的价值，也有利于水泥企业延伸产业链和布局新产业。2021年由西安墙体材料研究设计院有限公司承担设计，将华新水泥（长阳）有限公司闲置

的水泥窑进行改建为年产12万m的页岩陶粒轻骨料生产线，该生产线的试产运营标志着国内首条水泥熟料生产线改产陶粒轻骨料的成功，它为众多因落后产能而闲置的水泥窑提供了一个新的解决方案。

2.6技术研发与技术支撑2.6.1技术研发

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2021年第12期（总第408期）

3.1.2砂石骨料市场情况

陶粒用于建筑业主要是代替砂石骨料用于混凝土（及制

[4]

品）。2020年，全国机制砂石总产量为190亿t吨左右，2021年

全国陶粒产能1615万m，若全部用于骨料市场，折算产能约800万t/a，仅能代替全国0.85%的骨料市场，对市场影响小，就区域而言，各地区陶粒轻骨料与砂石骨料的产能及比例见表3。

表3全国各区域机制砂石与陶粒轻骨料产能对比

技术研发是产业化生产的技术基础，在陶粒发展的各阶段

一直不乏研发单位的支撑，在产业升级换代阶段，技术研发更为重要。

从研发主体来看，对于陶粒的研发主要分为三类，一是建研院和高校，研发方向主要针对陶粒轻骨料及其在工程方面的应用研究，形成了目前陶粒轻骨料工程应用的技术基础和标准文件等；二是以西安墙体材料研究设计院为代表的材料研究和工程设计单位，注重于陶粒生产全过程的技术研究和产业转化。2019年~2020年西安墙体材料研究设计院针对固体废弃物制备高强陶粒进行了系统的研究，探索了固废原材料制备陶粒的增强机理，提出了高强陶粒原材料和配比设计的原则、要求等；三是企业自主研发。淮南东辰集团为消纳集团产出的煤矸石，建

设了年产5万m煤矸石陶粒试验生产线，以此为基础探索煤矸石陶粒烧成制度，为煤矸石陶粒的发展奠定了一定的基础；济宁泽众资源综合利用有限公司会同高校、研究单位共同研发了吸音板新产品，并建设生产线进行转化实施，是产、学、研联合研发的成功示范。2.6.2产业标准

目前，我国陶粒行业在原材料、节能环保要求等领域面临重大变化，以固体废弃物为原料的生产企业逐渐普及，能耗、排放等的要求逐步提高。这一方面需要企业改进现有的技术工艺、提高装备水平，加大环保措施，提升行业整体水平，另一方面需要产业标准的规范引导。

现行陶粒产业相关标准中，产品标准13项，涵盖了建筑用轻集料、陶粒砌块、陶粒墙板、陶粒轻质混凝土、水处理用陶粒滤料、公路工程用陶粒轻骨料等产品；应用标准11项，均为轻骨料混凝土及其制品的建筑和桥梁工程应用标准；陶粒生产过程技术标准3项，均为地方标准，是对污染排放等环保指标的标准规定；原材料标准只有1项，冶金部行标，对生产陶粒用的钢渣粉进行了标准规范；试验方法1项：GB/T17431.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》，该标准与GB/T17431.1-2010《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》共同支撑了陶粒产品的标准体系。3产业发展前景

3.1建筑用轻骨料市场需求3.1.1建筑业总体需求

陶粒市场下游领域主要集中在建筑业，据住房和城乡建设部通报，2020年度全国新开工建筑面积30亿㎡，其中新开工装配式建筑共计6.3亿㎡，较2019年增长50%。京津冀、长三角、珠三角等重点推进地区新开工装配式建筑占全国的比例为54.6%，其中，上海市新开工装配式建筑占新建建筑的比例为91.7%，北京市40.2%，天津市、江苏省、浙江省、湖南省和海南省均超过30%。据此测算2020年度若全国新开工建筑20%的楼地面保温工程采用全轻陶粒混凝土，则超轻陶粒需求量1680万m3；若全国新开工建筑墙体30%采用陶粒混凝土，则高强陶粒用量约5亿m3，轻质陶粒混凝土墙板（或砌块）需求量为7亿m3左右；装配式建筑叠合楼板用陶粒需求量为1.18亿m3，预制楼梯的陶粒需

求量约0.1亿m。从地区分布来看，京津冀、长三角、珠三角等重点推进地区装配式建筑走在了全国前列，这些区域正是陶粒产业聚集和快速发展的地区，这进一步说明建筑市场对陶粒产业起到了至关重要的引导作用。

根据2015年发布的《建筑产业现代化发展纲要》，到2025年，装配式建筑占新建建筑的比例要达到50%以上，保障性安居工程采取装配式建造的比例要达到60%，这一应用市场会愈加

注：机制砂石堆积密度取1600kg/m3

3.1.3

陶粒轻骨料制品、预制构件市场需求

随着驱动和市场内生动力的增强，装配式建筑相关产业发展迅速。截至2020年，全国共创建国家级装配式建筑产业基地328个，省级产业基地908个。在装配式建筑产业链中，构件生产成为新的亮点。陶粒轻骨料以其轻质高强的特点，能减轻构件自重，降低构建运输、吊装费用，在预制构件应用中具有独特的优势，目前陶粒制品多为墙材产品墙板和砌块，随着装配式建筑的推行，墙板的需求量逐渐走高，以北京市为例，据统计，2020年度北京市墙材应用总量为799.2万m3，其中砌块应

用量582.5万m，墙板应用量203.8万m，墙板应用比例较2019年增加120.9%；京津冀地区2021年陶粒总产能55万m3，若全部用来生产墙板，仅能供应不足北京市墙板40%的用量，陶粒产能远远不能满足现有市场的需求。而对于大型、异型预制件如叠合楼板、整体楼梯等，陶粒的减重特点具有更为明显的优势，具有巨大的市场空间。

综上所述，无论是从建筑市场总体需求、装配式建筑部品部件发展空间、以及与砂石骨料的产量相比，陶粒轻骨料均呈现出规模小、体量小的缺憾，2021年陶粒产业总产能约1620万m3，其中88%为轻质陶粒，高强陶粒产能不足，远不能满足建筑市场的需求。

3.2行业现状存在的问题3.2.1产业规模小、体量小

近五年陶粒产业规模大幅上升，较2016年增长了近一倍，但与建筑市场相比，产业规模难以支撑应用需求。根据测算，2020年度若全国新开工建筑20%的楼地面保温工程采用全轻陶粒混凝土，则超轻陶粒需求量1680万m3，若全国新开工建筑墙体30%采用陶粒混凝土，则高强陶粒用量约5亿m3，而2021年全

国陶粒总产能1620万m。与砂石骨料相比（表3），陶粒年产能不到砂石骨料产能的1.5%（以体积计），即使陶粒生产聚集区华东和中南地区，陶粒年产能也仅为砂石骨料产能的2%。从单线产能来看，目前陶粒最大单线产能不足10m3/a（高强陶粒），一条生产线往往很难满足工程量与工期的要求，一旦有工程项目要用，便很快凸显产能不足的缺陷。产业规模小、体量小，不能形成稳定的供给，是陶粒轻骨料推开建筑市场应用的一个瓶颈。3.2.2原材料的多样性带来了新的技术挑战

固废资源化利用为陶粒生产提供了原材料，在驱动下也为企业带来税收和补贴收益，但固废原料的多样性、复杂性也带来了新的技术挑战，一方面固废原料烧制陶粒的适用技术需要探索，另一方面固废的前端处置工艺及其烧成烟气的环保处

2021年第12期（总第408期）

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置工艺需要因材制宜，尤其是消纳危废的企业。一成不变的生产工艺很难适应目前固废原料多样化的需求，工艺技术提升改造势在必行。

3.2.3产品结构不合理，难以满足建筑市场需求

近五年陶粒产业发展成效显著，主要在于超轻陶粒的发展，高强陶粒发展乏力，2021年全国高强陶粒仅占总产能的12%不到。超轻陶粒只能满足建筑保温、填充等的需求，高强陶粒能满足结构保温等建筑节能和装配式建筑市场的需求。相对于高强陶粒，轻质陶粒生产成本低，价格低，性能优于炉渣等轻质保温材料，具有较强的市场竞争能力。从价格上看，2021年轻质陶粒价格140元/m3~220元/m3，高强陶粒价格≥350元/m3，但高强陶粒生产成本高，在建筑市场要与砂石骨料竞争，价格远高于骨料价格，很难形成竞争优势，呈现有价无市的态势，这一市场内生的阻力制约了高强陶粒的生产积极性和发展。3.2.4“双碳”背景下燃料将成为发展桎梏

在国家“双碳行动”等环保下，采用煤粉燃料已很难获批，天然气是国家鼓励的清洁燃料，但烧天然气的燃料成本是烧稻糠的2倍，经济因素了企业很难主动去采用天然气。烧制陶粒的燃料从煤粉发展为糠粉是一个重要的技术提升，是燃料利废的典范，但随着稻糠利用技术的开发和成熟，稻糠粉的价格一路走高，导致陶粒企业生产成本持续上行，陶粒企业盈利空间越来越小，在未来“双碳”背景下燃料将成为发展桎梏，陶粒行业亟须寻求新的燃料烧成技术。3.2.5节能降耗将成为企业的内生动力

环保的强力推动，原材料、燃料价格的节节攀升，建设投资和技改投资不可避免的增长，“双碳”的驱动，促使企业必须“斤斤计较”，节能降耗、降低生产成本，提升生产技术水平。3.2.6标准化建设成为产业的刚性需求

通过前文的标准梳理可以看出，陶粒行业现行标准体系尚不健全，主要集中为产品标准和工程应用标准，涵盖范围不全面，有些标准制（修）定时间较早，已不能指导产业现阶段发展。目前我国陶粒行业在原材料、节能环保等领域面临重大变化，以固体废弃物为原料的生产企业逐渐普及，能耗、排放等的要求逐步提高[5]，企业需要通过技术改进来提升行业整体水平，这个过程离不开标准的规范引导，标准化建设将成为产业的刚性需求。3.2.7加快供给侧改革步伐刻不容缓

纵观全国陶粒行业面临的形势，主要存在以下几个主要问题，一是总体产能小，市场开发乏力，但部分陶粒聚集区又显示产能过剩、同质化竞争激烈；二是产品质量不稳定，不能满足需求侧市场的需求。因此加快供给侧改革步伐刻不容缓，提升产业整体水平和质量，夯实产业发展基石，做大做强，才能为开发建筑市场打下基础。3.3产业发展前景建议

就建筑市场而言，市场空间是巨大的，陶粒轻骨料的性能也能够达到应用标准要求，但陶粒轻骨料在建筑市场并没有占有一席之地，2021年用于建筑的陶粒轻骨料占全国陶粒产量不足一半，且大多用于楼地面保温，建筑构件和装配式建筑部品部件用陶粒几近于零，归纳起来在于“质”“量”与“价”的因素。

在面对严峻的环保和经济下行压力的同时，固废资源化需求和装配式建筑对轻质预制构件的需求也给陶粒产业带来了发展动力和转型契机，在压力与动力的共同驱动下，希望陶粒产业经过结构调整的阵痛，行业运行趋势由数量增长型转变为质量效益型，实现产业转型，步入良性发展的正循环。

a.健全标准体系，引领行业质量提升。陶粒行业面对原料

述

体系愈加复杂、应用领域要求各异的现状，应加强行业标准化建

设，与上下游产业链协同，健全行业标准体系，包括原料标准、生产全过程标准、产品标准、产品应用规程等，与国家、行业、地方相关环保、节能、安全等标准接轨，提升标准质量和要求，改变“无据可循”的行业现状，引领产业向上发展。

b.提标改造势在必行。所谓标准化建设，一方面要建设标准体系文件，另一方面要依据标准文件进行生产、建设等。在日益严格的环保下，面对建筑市场对“质”与“量”的需求，面对众多的上下游产业链，陶粒产业必然要进行提标改造，以标准为基础依据，把控好从原料-生产-应用全周期的技术和质量监控，提升产业整体水平和质量，做大做强，为开发建筑市场打下基础。

c.产业结构转型。陶粒行业在巩固已有市场的前提下，应按照国家相关产业要求，大力推进供给侧改革结构性改革，研发生产高强陶粒，积极延伸产业链，进行陶粒深加工，生产符合建筑市场要求的陶粒混凝土空心砌块、陶粒加气混凝土砌块、陶粒混凝土墙板等产品，提高陶粒的利用率和利润率，努力满足建筑节能、建筑工业化、绿色建筑和海绵成等建设的要求，积极创造刚性需求，建立高强陶粒建筑应用的行业品牌。研发装备与技术增加单线产能，企业之间协同发展，组成区域联合体，建立共同发展规划，避免同业竞争，促进产业总体产能快速增长，扩大产业体量，构建行业品牌竞争度。

d.加强原料检测与分析。原料是产品质量的基础，面对复杂多样、来源不稳定的固废原料，要想生产性能稳定的高质量陶粒，必须进行试验试配、试烧，确定适宜的原料配比和烧成制度。新形势下企业应加强试验室建设，建立原料检测与分析体系，才能从源头控制质量，更好的应对市场和用户。

e.提高企业生产经营管理水平，提高市场竞争力。陶粒行业规模小、集中度低，在企业管理方面还比较落后。陶粒生产企业应加快提高生产经营管理水平，加强掌握生产技术知识与人才培养，加强成本控制与管理，努力降低生产经营成本，提高产品在市场上的综合竞争能力。

f.顺应要求，积极改进行业短板，做好环保节能技术提升，真正做到生产全过程绿色、环保、减碳，让陶粒这一优质的轻质材料进入绿色建材目录，为建筑工业化做出应有的贡献。4结语

2021年是“十四五”开局之年，陶粒行业面临着产业结构转型、延伸产业链、扩大产业体量、行业整体升级等目标，要充分认识当前产业发展痛点和瓶颈，同心聚力，加强行业基础建设，共创建筑应用品牌，助力“双碳”目标，助力建筑工业化和现代化，携手产业链上下游，共同为国家“十四五”经济社会发展贡献行业力量。（续完）参考文献：

[1]李寿德.人造轻骨料行业发展与典型工程应用（一）[J].砖瓦,

2019(11):15-18.

[2]李寿德,李惠娴.我国人造轻骨料发展现状与前景分析[J].砖

瓦,2016(12):37-41.

[3]本刊讯.浙江省新墙材协会陶粒加气砌块专委会在杭成立

[J].墙材革新与建筑节能,2017(11):39.

[4]胡幼奕.砂石业未来走势和企业应重视的若干问题[N].

中国建材报,2021-07-28(001).

[5]扈士凯,李应权,陈志纯,等.我国陶粒行业标准体系及污泥

陶粒标准制定进展[J].墙材革新与建筑节能,2018(12):28-30.

收稿日期：2021-9-22

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