一、前言

節能減排，是我國經濟建設及能源發展的重大戰略。在我國，建筑能耗占全社會總能耗的比重已達30%以上，如加上建材生產過程能耗，建筑總能耗占全社會總能耗的比重已達45%以上 。建筑節能意義重大，潛力巨大。推進建筑節能和綠色建筑發展，是新時期，國家落實能源生產和消費革命戰略的客觀要求和重要領域。大力推動綠色建筑和新型城鎮建設，推廣超低能耗的被動式建筑，在全國范圍內不斷提高建筑節能標準和建筑節能水平，大力推廣裝配式建筑，大幅提高建筑生產效率，全面推進既有建筑的節能改造，大幅降低既有建筑采暖和空調使用能耗，大力發展循環經濟，推動資源綜合利用等一系列系統的新舉措，已成為我國十三五期間，建筑、建材事業轉型升級、創新發展的新模式。
 
泡沫玻璃屬于新型建筑材料，既可制成高效能自保溫墻體材料，又可制成高品質的屋面和外墻保溫隔熱材料，不僅具有優異的防火、保溫、隔熱、隔聲、防水性能，且可利用大量固體廢棄物——工業尾礦渣進行生產，變廢為寶、保護環境，因而成為近年來建筑節能和綠色建筑發展新重點，也必將在建筑節能和綠色建筑應用中大顯身手，成為綠色節能保溫產品中的佼佼者。
 
“十三五”時期，新建建筑面積按100億平方米計算，其中綠色建筑面積將達50億平方米，加上既有建筑節能改造，新型綠色節能建材的應用面積將達到60億平方米以上。如泡沫玻璃占有率按10%計，用于建筑自保溫墻體和建筑外墻、屋面保溫隔熱的泡沫玻璃材料需求量將達1億立方米以上。而目前我國泡沫玻璃總產能僅有260萬立方米左右，泡沫玻璃大有可為。

二、泡沫玻璃基本情況

2.1泡沫玻璃簡介
 
泡沫玻璃是利用富含玻璃相的工業廢渣（如尾礦粉或粉煤灰）和少量廢棄玻璃為主要原料，添加發泡濟、改性劑、促進劑等，經粉碎、均勻混合成配合料，放置在特定模具中經過750-860℃熔化、發泡、退火形成的一種內部充滿無數均勻氣泡的多孔玻璃材料。該玻璃中氣泡占總體積的85-95%，氣泡的直徑約為0.5-3毫米，其密度為120-300千克/立方米，僅有普通玻璃的十分之一左右。
 
2.2 泡沫玻璃的分類及其用途
 
根據泡沫玻璃內部氣泡連通情況，分為保溫隔熱泡沫玻璃和吸聲泡沫玻璃。泡沫玻璃既可用于建筑外墻及屋面的保溫隔熱，又可用于結構自保溫墻體、也可用于內墻裝飾及吸音。在力學、熱學、聲學指標方面均超過粘土實心磚、空心磚，與傳統和其它新型材料相比，都有其獨到優越之處。泡沫玻璃既具有高效保溫隔熱效果、防水防潮、防火、耐酸堿、密度小、機械強度高等一系列優越性能，又具有玻璃材料本身固有的永久性（使用壽命）、安全性、可靠性、防化學腐蝕性和不受蟻鼠侵害等優點，可應用在中溫保溫隔熱、建筑內外墻的保溫隔熱、防水防潮工程、裝飾工程、石油化工、冷藏、地鐵和地下工程等領域。吸聲泡沫玻璃在地鐵、隧道、音樂廳、劇場、會堂等噪音比較大的場合下，既具有吸聲的效果，又具有彩色裝飾作用。

2.3 泡沫玻璃的主要性能指標

2.3.1 泡沫玻璃保溫隔熱材料主要性能指標

2.3.2 泡沫玻璃吸聲材料主要性能指標

吸聲系數	頻率（HZ）	125	500	1000	2000	4000
	吸聲系數	0.21	0.33	0.45	0.48	0.60
容重	160～190 千克/立方米	開孔率		≥52%
抗壓強度	0.5MPa	燃燒性		不燃
抗折強度	0.6MPa	使用溫度		≤400℃

2.3.3 泡沫玻璃與其他同類建材相比的優點

由于泡沫玻璃內部具有無數封閉微小氣泡，使之性質不同于普通玻璃。因此泡沫玻璃不但具有密度小、強度高、導熱系數小等物理性質，同時還具有的保溫、隔熱、吸聲、防潮、防水、防火等功能。與其它建筑材料相比，泡沫玻璃材料克服了珍珠巖、輕質碳酸鈣、泡沫塑料、軟木等有機、無機保溫材料存在的種種缺陷，在性能價格比方面具有較大優勢。

——綠色環保：大量利用工業廢渣、門窗廢棄玻璃、碎啤酒瓶玻璃、電視機顯示屏玻璃等原材料生產，利于環境保護和人體健康。

——使用性質：具有優異的保溫隔熱、隔聲吸音性能、安全防火性能；安裝簡便。

——應用范圍：特別適用于高層住宅、辦公樓臺宇，大型廠房的外墻、內墻并適用于高速公路隔音帶，工業石油化工管道、冷藏、地鐵和地下工程等領域等。

——完全符合國家產業導向，享受行業新產品、新材料價格補貼，并享有 5 年免增值稅等稅收等各項優惠政策。

三、國內外泡沫玻璃生產應用情況

3.1 泡沫玻璃國外生產情況

泡沫玻璃是首先由法國 St.Gobain 公司研制成功的。隨后，美、德、前蘇聯、英、捷克、日本等國發表了有關泡沫玻璃研制和生產的許多專利和研究報告。目前，國際上普遍采用“二步法” 生產泡沫玻璃，即以石英砂、純堿等為原料熔制碎玻璃，添加發泡劑制成有完全獨立的封閉氣泡結構的泡沫玻璃?！岸椒ā钡奶攸c是在發泡窯中進行發泡，隨后進行脫模，脫模后的毛坯再進入退火窯中退火成為產品。當前，國際上最大的生產廠商為美國康寧和日本紡績公司。美國是世界上生產泡沫玻璃最早的國家之一，年生產總量在上千萬立方米，曾壟斷國際市場長達50多年。中國的周邊國家，如韓國、日本、東南亞等國，雖然已認識和使用該材料，但尚無批量生產的廠家。

3.2 泡沫玻璃國內生產概況

我國在該方面的研究工作起步晚，因國內需用泡沫玻璃作為防腐保溫材料，主要應用于石油化工行業，1974年引進了日本11.5萬噸/年乙烯裝置，為替代進口。當時，國內通過協作研制出體積密度為160千克/立方米全封閉氣孔的泡沫玻璃，采用“二步法”共生產了300立方米的泡沫玻璃制品。雖然產品的技術性能指標達到了國際先進技術生產的泡沫玻璃的指標，而且該技術于1980年通過了技術鑒定，但由于生產成本過高，不久即停產。通過幾十年的努力，我國已經能夠利用新技術生產泡沫玻璃，并且在原料和工藝上均有所創新，性能質量也達到了美國的技術水平。1998年在“國際建材展覽會”參展，因質量良好和價格適中而受到外商的歡迎；近幾年國內開始將泡沫玻璃用在建筑上，取得了較好效果。因此，需求量逐步增大，市場前景會越來越好。

3.3泡沫玻璃應用情況

3.3.1 泡沫玻璃保溫隔熱材料應用情況

泡沫玻璃作為保溫隔熱材料，已在石油化工行業得到成功應用，如大慶、燕山石化、齊魯石化、揚子石化、遼河油田、錦西石化等；在熱電廠的煙囪內壁保溫。

近些年，由于建筑節能快速發展，泡沫玻璃越來越多應用于建筑屋頂的保溫隔熱、外墻保溫及防水等；同時還可用于生產自保溫綠色墻體材料新新領域。

3.3.2 泡沫玻璃吸聲材料應用情況

吸音泡沫玻璃在發達國家已廣泛用于地鐵、地下軍事設施、隧道、工廠車間、音樂廳、劇場和大會堂等建筑中，以及飛機場周圍建筑物外表，以降低噪音。國內在九十年代陸續用于上海地鐵、廣州地鐵、人民大會堂空調機房和風道的降噪吸聲材料。近年又用于上海市內高架路兩旁的吸音墻。

3.4 泡沫玻璃市場需求預測

3.4.1 絕熱墻體材料開發前景無限

2017年北京地區及國內發達地區建筑節能率將達到85%，被動式房屋（泡沫玻璃）+裝配式+鋼結構=未來建筑，這種綠色、環保、零能耗的建筑，是中國未來發展的方向。這意味著建筑節能材料市場今后幾年需要大量優質可靠、節能效果顯著以及價格低廉的產品。建筑節能的重要環節是墻體節能，因此，提高建筑特別是墻體絕熱性能是降低建筑能耗的關鍵環節。目前，我國正在積極開發和生產墻體絕熱材料，使其能夠提高墻體熱阻，降低墻體傳熱系數。

按照住建部《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》要求，“十三五”期間，我國新建建筑面積仍按100億平方米計算，其中綠色建筑面積將達50億平方米，加上既有建筑節能改造，新型綠色節能建材的應用面積將達到60億平方米以上。如泡沫玻璃占有率按10%計，用于建筑自保溫墻體和建筑外墻、屋面保溫隔熱的泡沫玻璃材料需求量將達1億立方米以上。而目前我國泡沫玻璃總產能僅有260萬立方米左右。應用市場前景十分廣闊。

3.4.2 高效節能保溫材料亟待開發

我國外墻外保溫系統的推廣應用已歷經10多年的探索和發展，在國家建筑節能政策、法規的推動下，國內自主開發的外保溫技術蓬勃發展，相關標準、規范和工法等也在不斷完善中。但在保溫系統的安全性、耐久性和有效性方面，與國外相比，仍然存在很大差距，尤其在防火安全性、耐久性方面，國內一直都存在著較大隱患。近些年來，由于大量使用燃燒性能差的有機保溫板材及其它低質量的保溫材料，造成了外墻保溫系統發生火災、脫落事故頻發，給人民生命財產安全造成了嚴重損失。

隨著國家對人民生命財產安全的重視度越來越高，保溫材料市場的運作和管理更趨規范、更加嚴格。據業內專家分析指出，隨著建筑節能標準不斷提高，我國現有高性能防火保溫材料產品遠遠不能滿足市場需求，其中A級防火保溫材料的運用比例不到1%，外墻保溫材料或將迎來新一輪行業洗牌。未來幾年，防火性能好、保溫性能優異的綠色節能保溫產品亟待開發，必將形成更大的產業化規模，其價值和價格更易于得到市場接受。

3.4.3 高效低價吸聲材料前景廣闊

隨著我國人民生活水平的提高，對減少環境噪音污染的要求和對公共場所聽音效果的要求不斷提高，同時國家有關部門對公共設施的防火安全也有越來越高的要求，吸聲泡沫玻璃必將被越來越廣泛的使用。

四、 利用尾礦渣廢料生產泡沫玻璃技術

以尾礦渣廢料為主要原料生產泡沫玻璃，在應用發泡劑生產泡沫玻璃的過程中直接受爐內氣氛和溫度的影響。在發泡前氧氣會使發泡劑氧化燒損，喪失發泡作用。泡沫玻璃的物理性質（體積密度、機械強度、隔熱性能等）主要取決于發泡溫度，實驗表明：發泡溫度變動5℃，產品性質就可能產生不可接受的大幅度變化，要求控溫精度±2℃。目前國內外普遍采用電能作為加熱方式，雖然加熱爐內溫度，氣溫可控制，但成本較高，且爐內溫度均勻性差；也有用燃油隔焰間接加熱的，但控溫困難、熱效率低。河北正迪泡沫玻璃研制出一種單盒天燃氣加熱爐新技術，可利用網帶式生產泡沫玻璃，大大降低了成本，增加了規模產量。

泡沫玻璃生產技術是多種專利技術和成熟的高新技術的集成，在工業化生產中用工業尾礦及廢棄碎玻璃作為主要原料，添加少許礦物料及部分化學藥品，經球機粉碎后，裝入標準尺寸的耐熱鋼模具中（650×650×260 毫米），置入全自動控制的燃氣明焰加熱窯內發泡、退火。生產的泡沫玻璃達到了國際先進技術的產品標準。因此，該技術已具備了工業化生產推廣的條件。

4.1 原輔材料來源

泡沫玻璃是一種生產成本低而技術附加值高的產品。生產泡沫玻璃的原輔材料的90%以上是工業尾礦渣及少量廢棄玻璃原料，其來源非常廣泛。
 
工業尾礦渣是鐵礦廠選礦后的最大的副產品，排放量大，每年要消耗大量的農田、林地用于深藏掩埋，嚴重破壞生態，污染環境。例如，安徽省某大型鐵礦石采礦區，尾礦渣堆儲占地達數千畝農田，堆儲量達上億噸，并且每年還在持續增加。因此，加快研發新技術對尾礦廢渣綜合開發利用，變廢為寶，生產高性能的綠色節能保溫產品，具有極其重要的環境意義、社會效益及顯著的經濟效益。

鐵尾礦是一種復合礦物原料，除了含少量金屬組分外，其主要礦物組分是脈石礦物，如石英、輝石、長石、石榴石、角閃石、及其蝕變礦物；其化學成分主要以鐵、硅、鋁、鈣、鎂氧化物為主，并伴有少量磷、硫等，經過改性等技術處理，完全可用于生產高品質的綠色節能保溫材料。

廢玻璃原料，玻璃廠家每年就有大約20%的廢棄玻璃下腳料，急待處理；還有報廢汽車廢玻璃、建筑工程中的廢玻璃門窗廢棄玻璃、碎啤酒瓶玻璃、電視機顯示屏玻璃等，都可成為泡沫玻璃生產的原填材料。不僅價格便宜，而且每噸碎玻璃可以生產大約5~8立方米的泡沫玻璃毛坯。另外，生產泡沫玻璃添加劑是幾種化工原料按一定的比例混和而成，在市場上也易購得并且價格低廉。因此，生產泡沫玻璃，原輔材料充足，綜合成本低，環境效益和經濟效益可觀。

利用尾礦廢渣生產泡沫玻璃屬于國家重點扶持的利廢節能，資源綜合利用項目，可積極申請政府的各項扶持政策，享受稅收減免優惠待遇。
 
4.2  環境保護

因為生產泡沫玻璃原料主要是工業廢棄物尾礦渣，是綜合利用、保護環境項目，所生產的產品是一種綠色節能產品，生產中使用的能源主要是電力和天然氣，沒有新的廢水、廢渣，廢氣排放，不會造成新的環境污染和生態破壞，而且可為國家節約大量的土地、燃料、人力物力，具有十分顯著的社會效益和環境效益。當然，項目生產中，必然會按照國家環保新要求，嚴格做好各方面的環境保護措施。

五、結語

本項目采用的原材料是工業廢渣尾礦粉等，屬于廢物綜合利用；生產的產品具有顯著的環保效益；生產過程不產生“三廢”， 所以本項目符合國家的產業政策，所得稅可爭取減免，屬于國家大力提倡和發展的產業，市場前景廣闊，投資利潤率高，經濟效益和社會效益顯著。

當前，國家正積極推進新型城鎮化建設，大量新建、改擴建、拆遷重建、棚戶區改造等工程陸續上馬，對高效優質保溫材料的需求巨大。而傳統的保溫材料存在防火等級低、保溫性能差、使用壽命短、污染環境等一系列問題，已經不能適應市場的需要，將逐步被淘汰。這就為新型保溫材料行業帶來了巨大商機。

2017年，伴隨我國新型城鎮化進程的加快，資源節約型、環境友好型智慧城市和綠色城市規劃理念的植入，隨著國家快速推進建筑節能和綠色建筑的發展，新型高品質的保溫材料——泡沫玻璃產品，必將會搭乘上國家“供給側結構性改革”的時代列車，奔向更加輝煌的明天。