(1)成果简介

针对矿冶固废成分复杂、综合利用产品附加值低、市场竞争力弱等严峻挑战，系统开展了矿冶固废高值化利用方向的技术开发与工程转化工作。通过跨学科、跨行业、跨地域的多维度联合攻关，构建了“固废高效预处理-多尺度相态设计-产品精深调控”的全套矿冶固废高值化利用技术体系，典型技术路径如下：①高性能微晶材料：以矿冶固废为主要原料，突破成分体系复杂、熔化成型温度高、晶化调控难度大等关键核心难题，成功开发出多种性能优异的高性能微晶材料，该材料可广泛应用于高端装饰及化工耐腐蚀材料领域。②尾矿基多孔陶瓷材料：攻克了以有色金属尾矿为主要原料在制备多孔陶瓷材料过程中的有害组分阻断难度大、掺量低、孔结构不均匀等关键技术难题，研发出的新型尾矿基绿色轻质多孔建筑保温材料制备技术，为尾矿高值化利用开辟了崭新路径。③尾矿基建筑陶瓷材料：基于建筑陶瓷原料与尾矿物化组成的高度相似性，开发了尾矿预处理工艺、原材料复配制度、混合料成型及烧成工艺。④尾矿制备土壤调理剂技术：通过将尾矿中惰性元素转化为有效态，并复配其他辅助材料，生产出市场需要的土壤调理剂产品，用于改善土壤结构、调节土壤pH值、修复污染土壤、钝化重金属、提高农作物产量等。

(2)主要性能指标及适用条件范围

该技术体系可应用于大宗典型矿冶固废的高值资源化利用方向，推动固废处置从“末端治理”向“资源再生”的根本转变，助力矿冶行业绿色低碳可持续发展。基于该体系开发的高性能微晶材料性能可满足：莫氏硬度为7级、抗压强度≥100 MPa；多孔陶瓷保温材料可满足：面密度≤55 kg/m²、抗压强度≥5.00 MPa、导热系数≤0.15 W/(m·K)；建筑陶瓷材料可满足：吸水率0.5%～1%，断裂模量≥50 MPa；土壤调理剂产品可满足：有效SiO2含量≥20%，可实现矿冶固废资源的高效转化，有效解决传统固废处置方式存在的资源利用率低、产品附加值差的难题。

(3)成果应用情况

采用该技术开发出的矿冶固废高值化利用技术已应用于辽宁通化、江西新余、山西中条山、江西九江等利废企业，有效提高了矿冶固废的综合利用产品附加值。

(4)成果展示

图1 微晶玻璃

图2 建筑陶瓷

图3 多孔陶瓷         图4 土壤调理剂