以人工砂取代天然砂 促进商砼业绿色发展

浙江三得新材料有限公司 (三等奖)

　　随着我国经济社会的快速发展，砂的需求量正在逐年上升，全球每年用砂量已高达200亿吨，其中我国的用砂量近100亿吨，差不多占到全球的一半。砂用途十分广泛，在建筑领域，砂用来盖房子和修路;在工业领域，砂是玻璃的主要原材料;在微电子领域，砂是制造芯片的基础材料。全球目前正面临着砂紧缺的危机，中国尤为严重，就拿海砂资源十分丰富的福建省来说，2019年至2021年建筑用砂预测为1.1亿立方米，缺口高达75%。根据预测，到2030年，全球砂的需求量将达到500亿吨，中国砂需求量将达到200亿吨。砂采挖速度已超过砂资源恢复的速度，砂资源已面临枯竭。目前印尼、柬埔寨等许多国家已禁止砂的出口。可以预见，未来砂很可能成为一种事关国运的战略资源。

　　砂是商砼的主要原材料，其重量在商砼中的占比接近30%，砂的紧缺直接影响到商砼产业的发展，继而直接制约了建筑业的健康发展。解决好砂的供应紧缺问题是当前商砼产业发展的一项重要又紧迫的课题。

　　当前浙江商砼产业用砂存在的主要问题

　　就浙江而言，商砼用砂主要分为两大类：

　　在沿海地区，依托港口优势，主要使用淡化后的海砂，再掺些少量的人工砂。其弊端有3点。一是供应量不充足。目前全国只有福建尚在采挖海砂，其余沿海省份(包括浙江)均已禁止采挖。预计未来2-3年，福建也将全面禁止采挖，毕竟福建沿海区域海砂储藏量已严重不足。海砂供应只是权宜之计，不能作为今后用砂的主要渠道。二是价格偏高。随着海砂资源的枯竭，近年来，海砂的价格不断走高，尤其是今年以来海砂价格已突破了120元/吨，商砼成本由此增加30元/立方米，从而也相应推高了建筑成本。三是质量不稳。海砂粒径参差不齐，或大或小全凭采挖地资源状况而定，很少再进行人工筛选后分级供应。出于保护环境需要，沿海地区多数已禁止海砂的淡化，致使许多海砂淡化不够彻底，氯离子含量超标现象时有发生。在掺和的人工砂中，虽然粒径较大，但很不均匀，有些所谓的人工砂，并不是经过机器打磨后形成粒径大小均匀的石砂，而是石矿场里清洗出来的石粉，碎裂面过大。

　　在内陆地区，凭借资源优势，就地取材，主要使用人工砂，再掺些河砂。其弊端也有三点：一是河砂资源不足。虽然河砂是最为理想的天然砂，但河砂需要成千上万年的岩石风化，再经过河水长期冲刷才能形成，经过近30多年的采挖，资源已近枯竭，难以保持长期供应。二是质量不稳。机制砂的矿石原料大都就地取材，如果当地的矿石质量不好，那么机制砂的质量也难以保证。机制砂生产工艺普遍比较粗放，主要以压碎为主，打磨程度不高。还有机制砂和河砂相比海砂而言，含泥量偏高。三是调节能力差。由于砂是大宗物资，陆运成本较高，县域之间很难自由流通，只能以县域自给自足为主，造成县域之间砂质量、价格的反差。

　　商砼用砂还有一个突出的问题就是建筑垃圾问题。建筑用砂的需求量呈爆炸式增长后，随之而来的建筑垃圾也呈爆炸式增长。数据显示，中国每年产生20亿吨建筑垃圾，相当于每人每天4公斤。大量的建筑垃圾被填埋或堆放，占城市垃圾总量的30%以上，成为城市的第一垃圾，不少城市已经被建筑垃圾“围城。”目前建筑垃圾的回收利用率只有10%，远低于欧美和日韩的90%。可以预计，未来的建筑垃圾将成为城市的一种隐患，需要及时消纳。

　　解决浙江商砼用砂的有效途径

　　当前浙江商砼用砂的资源紧缺和结构不合理矛盾都比较突出，需要引起各级政府和全社会的高度重视，并及时解决。

　　砂资源虽然紧缺，但发展不能因此而停步。经过十几年的有效探索，实践证明用人工制砂来替代天然采挖是大势所趋。人工制砂也被称为机制砂，主要办法是使用机械，将岩石加工成不同大小的砂子。人工制砂速度快，可以根据不同的需求量，及时有效地生产出砂。人工制砂原料充足，浙江是多山地区，几乎每个县都有山，可以就地取材，就连尾矿废渣、废弃的鹅卵石等都可以变废为宝。人工制砂技术也比较成熟，目前国内生产的制砂机已经克服了过去碎石筛选法的粗放生产弊端，普遍采用干法制砂和湿法制砂的工艺，工艺精细，还节能环保，砂子粒度均匀、粒形好、级配合理。

　　人工制砂不仅可以解决资源紧缺的难题，还可以解决建筑垃圾的循环再利用难题，可谓一举两得。建筑垃圾中，主要成分还是砂。以建筑垃圾为原料进行人工制砂的技术也已成熟，不仅可以最大限度地回收利用砂，还可以回收钢筋，被压碎的砖更有利于填埋。采用这一技术，不仅可以节约集约地利用资源，还可以减少大量的建筑垃圾产生，从而更好地保护环境。

　　发展人工制砂需要解决的问题和建议

　　发展人工制砂是未来经济发展和城市建设的必由之路，也是商砼产业可持续绿色发展的基础。目前人工制砂主要存在选址难、生产成本高、投资大、市场难拓展等制约因素。今后一个时期，发展好人工制砂业亟需解决好以下几个问题，突破各种制约，促进人工制砂业又好又快发展。

　　一是统一编制规划。当前人工制砂业正处于发展的初始阶段，布局不合理、生产粗放、竞争无序、产品档次低，需要政府正确引导和规范。省级政府应出台有关人工制砂业发展的总体规划，明确今后一个时期人工制砂业发展的总体目标、指导思想、区域功能布局、技术标准等。市级政府应建立区域内行业协会，规范人工制砂企业自律发展。通过规划的指导，彻底改变人工制砂业低小散无序发展的状况，促进人工制砂业健康有序发展。县级政府应根据商砼产业发展规划，编制人工制砂产业发展的五年规划，控制产能总量，防止产能过剩;合理设定布局，引导有序竞争;制定能耗环保标准，推动清洁化生产。

　　二是提供配套服务。首先是基础设施配套。人工制砂对电力、排污、装卸、堆场等基础设施要求较高，需要政府形成完善的配套。其次是特定的选址配套。人工制砂企业一般都选在交通运输便捷的地方，需要有一个码头或运输中转站，需要有一个大型的堆场作为辅助场地。在一个县域范围内，能够完全符合建立人工制砂基地条件的地方比较稀缺，需要政府从合理规划和精心打造才能拥有。再次是形成服务合力。人工制砂涉及交通、交警、环保、水利、国土、规划等多个政府部门的审批或管理，政府各个相关部门只有形成合力，才能推动人工制砂项目的落地和发展。

　　三是出台扶持政策。虽然国务院文件已经明确鼓励和支持发展人工制砂，但省及省以下各级政府至今尚未出台一个完善的扶持政策。人工制砂是个利润率较低的行业，采用打磨技术制成的标准砂成本较高，如果没有政府的政策扶持，企业盈利较难，这也是目前人工制砂企业粗放发展的原因所在。以建筑垃圾为原料的人工制砂成本更高，如果没有政府补贴政策，肯定会亏本。政府应参照污水处理和其它垃圾处理的补贴办法，结合建筑垃圾的处理成本，制定出台具体的建筑垃圾处理补贴标准，鼓励人工制砂企业开展建筑垃圾回收利用。在税收政策上，鉴于人工制砂的特殊性，应出台相应的减免优惠政策，鼓励人工制砂企业发展。

　　在商砼制造过程中，控制砂的质量是控制商砼质量的关键因素。砂粒径、氯离子含量、酸碱度、水或杂质含量等是衡量砂质量好差的主要指标。采用天然砂，虽然成本低廉，但质量控制难度大，目前采用的抽样试验还不能完全检测出砂的质量状况。人工制砂的质量相对容易控制。在原材料岩石的选择上就可以有主动性，不同等级的砂选择不同等级的岩石与之相配套，确保机制砂的质量。采用打磨技术后，砂的粒径完全可以自主调节，能确保粒径均匀、级配合理。氯离子含量、水和杂质含量、酸碱度等指标也是可以通过技术完全得以控制的。人工制砂技术的应用和推广，是用砂的一次重大创新，必将对商砼质量的提升和资源的节约集约利用产生深刻的影响。加快实施以人工砂取代天然砂，也可以促进商砼业绿色发展。