程福安团队成员在实验室测试陶粒浸出液中的重金属含量。 任娜摄
　　煤矸石、钢渣、粉煤灰……这些传统意义上的固体废弃物有什么价值？
　　西安建筑科技大学（以下简称西安建大）程福安教授团队给出了答案。
　　“我们依托粉体工程研究所的科研力量，历时多年研发出多种工业固废高值化利用成套技术，从实验室到生产线，建成三条产业化示范线，就地消纳煤矸石、钢渣、粉煤灰等生产‘建材小精灵’，打通科技成果转化的‘最后一公里’，形成‘西安研发、产地转化、全省共享’的成果转化模式。”10月9日，程福安表示。

“没有现成的路，我们就自己踩出一条！”

　　9月16日，记者走进西安建大粉体工程研究所，展厅里一排蛋形标本瓶格外吸睛— —钢渣磁选粉、圆润的陶粒、云砼石等多种材料静静陈列。
　　“陶粒制备的原料其实是煤矸石。煤矸石的化学成分与黏土比较相似，煤矸石含有较高的碳及硫，烧失量较大；在一定温度范围内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质，具有膨胀性能。根据它的特点，我们研制出了陶粒。”团队成员杜旭升介绍。
　　和陶粒一样，这些外观看似寻常的颗粒，都是工业固废经历了实验室研发、小试、中试、输出工艺和装备设计方案、企业建厂量产一整段旅程，才能变成现在的模样。一步步“变废为宝”，蜕变成可以浇筑城市楼宇的绿色建材。
　　想要将工业固废再次循环利用，并非易事。
　　“煤矸石、钢渣、粉煤灰，这些工业固废成分复杂，每一种的硅、铝、钙含量都不一样。”程福安说，从零开始，团队没有现成的技术装备，只能一遍遍调整配方、温度和时间，小试做完做中试，中试做完再放大。最难的时候，连一套能用的工艺方案都拿不出来。
　　“ 没有现成的路，我们就自己踩出一条！”程福安说，这条路走得慢，但每一步都踩实了。这些工业固废的绿色化再生，科研团队用了十年左右。

将黑色废料转化为绿色建材

　　“ 全国大宗工业固废年产生量超35亿吨，历史堆存量近600亿吨。”程福安说，综合利用率不高、产业链条残缺等是困扰行业多年的痛点，也是来自产业一线的科研命题。
　　面对这一实际，程福安带领的粉体工程技术与装备团队迎难而上，从冶金矿渣入手，先后突破粉磨动力学、智能化控制等多项技术难题，开发出矿渣资源化成套工艺技术与装备，率先在沙钢、太钢、莱钢等多家大型钢铁企业应用。
　　面对煤基固废体量巨大，难以实现大规模、高质量利用的难题，程福安带领团队扎根煤炭资源密集区、深入一线，坚持从企业实际需求出发开展攻关。
　　历时多年，团队成功研发出钢渣高值低碳化综合利用技术、煤基固废制备低碳建筑材料系列关键技术，形成成套工艺，能够将钢铁废渣以及煤炭开采、燃烧产生的废弃物加工成低碳建筑材料，替代天然材料，以科技之力“变废为宝”，将黑色废料转化为绿色建材，实现资源循环利用。
　　“ 工艺突破后，核心装备攻关又摆在面前。”一名团队成员表示，团队在高压辊式磨机领域攻坚克难，将原有立磨二级粉磨机制升级为一级粉磨机制，粉磨效率提升50%以上，单位能耗降低12%，单位产品投资下降30%。
　　2025年，这项核心装备技术已成功应用于内蒙古包钢冶金固废资源化项目，团队签署了1.089亿元的科研合同。

企业验证技术实力

　　采访中，记者跟随团队成员来到团队冷试平台。“实验室做完，再做冷态流动性试验，看看粉末的流动性行不行。”宋强说，等这步做完，样品会被送到半工业化热态基地验证，后续环节都跑通了才能往企业的生产线上搬。
　　“ 每一步的推进都很难。如产业化环节，得到‘出题’合作企业的认可是合作的关键。”宋强回忆，在和一家企业合作钢渣转化相关项目时，团队完成小试、提交结果后，合作企业却一直存疑。
　　为了打消合作企业的疑虑，团队提出在企业自己的化验室里，用团队提供的原料独立开展复核试验。结果出来，性能优于团队的小试数据。后续项目推进到中试阶段，整条中试线的原料调配、样品采集、指标检测，全由合作企业的管理人员和工程技术人员独立操作完成。最终中试成果企业非常满意。也正是基于这一系列独立验证的可靠数据，合作企业下定决心，启动示范线的投资建设。
　　信任建立起来之后，技术在神木、韩城、黄陵三地先后落地。全国首条煤基固废制备云砼石示范线年消纳固废60万吨，产60万立方米云砼石。示范线日吞煤矸石100吨，年产微晶玉石90万平方米。煤矸石转化为超轻高强陶粒，年产43.2万立方米。
　　三套拥有自主知识产权的全要素工艺包也随之成型：煤矸石制备微晶玻璃，配料中煤矸石掺量在70%以上，产出的微晶玉石耐磨耐酸碱，适配装饰板材与工业板材；粉煤灰制备云砼石，作为轻质高强骨料替代天然石子，强度高、耐久性好、保温隔热，比天然骨料减重1/3，可用于节能保温工程、装配式建筑；煤矸石烧结陶粒，创新产出的超轻陶粒和高强陶粒轻质高强、隔热保温、抗震性能优，还可加工成为钻井岩屑陶粒支撑剂。
　　从“不相信”到“自己验”，企业与团队之间的信任链一步步建立起来。
　　在陕西“高校+企业”合作落地转化的实践中，来自生产一线的工业固废，完成向绿色建材的蜕变，实现了固废资源化技术从“实验室样机”到“工业化产能”的跨越。在此过程中，程福安团队形成了一批拥有自主知识产权、市场前景广阔的绿色建材成套技术。
　　“生产一线有需求，企业抛出命题，科研人员‘解题’，研究成果应用重回生产一线，我理解这就是用行动将论文写在祖国大地上。”程福安说。
　　（群众新闻记者郭诗梦通讯员任娜，原载于2026年10月13日“陕西日报”微信公众号）