淺析陶瓷色釉料企業(yè)應(yīng)對(duì)“碳達(dá)峰、碳中和”的方法和途徑

李家鐸

（廣東佛山市陶瓷研究所控股集團(tuán)股份有限公司，佛山 528173）

1 前言

目前國(guó)內(nèi)陶瓷磚行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題嚴(yán)重，原材料價(jià)格飆升、節(jié)能減排、市場(chǎng)萎縮等因素疊加，再加上房地產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)的負(fù)面影響，行業(yè)發(fā)展面臨困境，讓很多企業(yè)舉步維艱?！疤歼_(dá)峰、碳中和”列入日程，很多地方政府紛紛試水，出臺(tái)探索政策，讓早已經(jīng)不是“香餑餑”的色釉料企業(yè)更加如履薄冰。其實(shí)“雙碳”壓力，并不是陶瓷色釉料企業(yè)才會(huì)面臨，現(xiàn)在的政府也不會(huì)刻意去淘汰某一個(gè)行業(yè)，前提是政企都要與時(shí)俱進(jìn)。

2 “碳達(dá)峰、碳中和”簡(jiǎn)述

2.1 碳達(dá)峰、碳中和的緣起

2007年10月歐洲搖滾音樂(lè)愛(ài)好者舉辦了一次環(huán)保音樂(lè)節(jié)，他們?cè)诨顒?dòng)中推行了折椅環(huán)保方法。從而使“碳中和”這一詞讓更多的人所熟知。碳中和是指零總碳量釋放，透過(guò)排放多少碳就作多少抵銷措施，來(lái)達(dá)到平衡。一般有兩個(gè)普遍用法：一是平衡二氧化碳釋放到大氣中燃燒石化燃料，與創(chuàng)造等等能量的再生能源，使該碳排放量補(bǔ)償，或者僅使用可再生能源，不產(chǎn)生任何二氧化碳；二是通過(guò)碳交易來(lái)由平衡碳排放。往往是多種做法同時(shí)使用，再加上節(jié)約能源措施，以盡量減少能源的使用，從而減少碳排放。碳達(dá)峰是指某個(gè)地區(qū)或行業(yè)年度二氧化碳排放量達(dá)到歷史最高值，然后經(jīng)歷平臺(tái)期進(jìn)入持續(xù)下降的過(guò)程，是二氧化碳排放量由增轉(zhuǎn)降的歷史拐點(diǎn)，標(biāo)志著碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)脫鉤，達(dá)峰目標(biāo)包括達(dá)峰年份和峰值。

2.2 我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)

2020年9月，習(xí)近平主席在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)提出我國(guó)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和目標(biāo)。我國(guó)設(shè)定了各階段目標(biāo)：2025年，綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系初步形成，重點(diǎn)行業(yè)能源利用效率大幅提升。單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2020年下降13.5%；單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2020年下降18%；非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右；森林覆蓋率達(dá)到24.1%，森林蓄積量達(dá)到180億立方米。

2030年，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型取得顯著成效，重點(diǎn)耗能行業(yè)能源利用效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗大幅下降；單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降65%以上；非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上；森林覆蓋率達(dá)到25%左右，森林蓄積量達(dá)到190億立方米，二氧化碳排放量達(dá)到峰值并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)中有降。到2060年，綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系和清潔低碳安全高效的能源體系全面建立，能源利用效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上，碳中和目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，生態(tài)文明建設(shè)取得豐碩成果，開(kāi)創(chuàng)人與自然和諧共生新境界。

3 色釉料行業(yè)現(xiàn)狀及耗能分析

3.1 與陶瓷共同進(jìn)步的色釉料行業(yè)

色釉料行業(yè)一直與陶瓷企業(yè)一起進(jìn)步，當(dāng)時(shí)另一種說(shuō)法更貼切，就是色釉料行業(yè)促進(jìn)了陶瓷行業(yè)的進(jìn)步。陶瓷是“泥、水、火”的行業(yè)，陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈的很多環(huán)節(jié)也不例外，從化工原料生產(chǎn)、礦石開(kāi)采加工到色釉料生產(chǎn)加工都存在高耗能、高污染狀況。我們經(jīng)常把色釉料稱為陶瓷裝飾材料，一般分為釉料和色料，JC/T 1046.1-2007《建筑衛(wèi)生陶瓷用色釉料第1部分：建筑衛(wèi)生陶瓷用釉料》和JC/T 1046.2-2007《建筑衛(wèi)生陶瓷用色釉料第2部分：建筑衛(wèi)生陶瓷用色料》又分別對(duì)釉料和色料進(jìn)行分類，釉料分為熔塊、熔塊釉、生料釉、底釉、干式粒釉、印刷釉；色料分為釉用色料和坯用色料。

雖然在30多年間陶瓷產(chǎn)品流行多次轉(zhuǎn)換，但是有釉磚一直是主流，占有絕對(duì)高比例，只是隨著消費(fèi)需求變化和生產(chǎn)進(jìn)步，瓷磚規(guī)格越做越大，同時(shí)還派生出新類別“陶瓷板”。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23266-2009《陶瓷板》規(guī)定“厚度不大于6mm，上表面積不小于1.62㎡”的板狀陶瓷制品可以稱為“陶瓷板”，這樣就人為的把陶瓷磚分為“磚”和“板”兩類，大且薄的叫“板”，小的是“磚”。在做大的同時(shí)，也出現(xiàn)了一個(gè)很關(guān)鍵的變化，就是吸水率降低下來(lái)了，按照GB/T 4100-2015《陶瓷磚》的規(guī)定低吸水率（Ⅰ類）有兩種，分別是瓷質(zhì)磚吸水率E≤0.5%，炻質(zhì)磚0.5%＜E≤3%，現(xiàn)在市面上的巖板、大板、中板、大理石瓷磚、仿古磚大部分屬于這個(gè)范圍，很多企業(yè)為了強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品差異性，還把吸水率控制在“雙零”，就是小于0.1%。吸水率降低的主要方法有兩種，提高燒成溫度或者調(diào)整配方降低瓷磚?；瘻囟?。目前主要采取的是提高燒成溫度方式，與之配合使用的釉料助熔性成份及其含量要求也隨之改變，這樣就會(huì)導(dǎo)致熔塊的用量下降。至于色料的用量，噴墨打印墨水的廣泛應(yīng)用并沒(méi)有淘汰釉用色料，而是將其進(jìn)一步加工使用而已，只是相對(duì)于網(wǎng)版印刷確實(shí)使單位面積的用量有所降低，近年興起的巖板讓坯用色料用量激增。在目前的陶瓷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)情況下，高吸水率的瓷片依然占有一定份額，各種釉料還需要不同比例的熔塊搭配使用，熔塊深加工的干粒也有一定的需求。色釉料產(chǎn)品主要以生料釉、熔塊釉和色料為主，其中耗能較高的為熔塊和色料，生料釉加工只需要消耗少量電能。

3.2 色釉料行業(yè)耗能分析

雖然每家企業(yè)的工藝流程稍有不同，但是大同小異，生料釉、熔塊和色料三大系列產(chǎn)品的耗能狀況大概如下：

3.2.1 生料釉的耗能分析

圖1 生料釉生產(chǎn)工藝流程

在整個(gè)生料釉生產(chǎn)過(guò)程中主要耗能是電力，大概是發(fā)生在輸送和混合工序，耗電量與原料、設(shè)備、產(chǎn)品等因素有關(guān)，在10-20kWh之間。

3.2.2 熔塊釉的耗能分析

圖2 熔塊釉生產(chǎn)工藝流程

熔塊釉是耗能較高的產(chǎn)品，大部分采用與玻璃相似的生產(chǎn)設(shè)備與工藝，早期燃料以燃料油為主，現(xiàn)在根據(jù)產(chǎn)區(qū)不同使用煤制氣或者天然氣為主，也有占地利條件使用煤層氣、焦化氣、甚至全電或者電助熔這樣的能源。各種燃料消耗量有差異，但是最終都是接近于熱值相當(dāng)，熱值8300kcal/m3的天然氣消耗量在180-220m3/噸左右。

3.2.3 色料的耗能分析

圖3 色料生產(chǎn)工藝流程

按照前面建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類，陶瓷色料分為坯用色料和釉用色料兩類，早期由于熔塊為主和環(huán)保監(jiān)管的因素，釉用色料一般有水洗工序，目的是降低使用缺陷。由于水洗污水處理困難，現(xiàn)在很多色料企業(yè)的釉用色料也和坯用色料一樣不需要水洗，通過(guò)配方、燒成等環(huán)節(jié)的改進(jìn)來(lái)保障產(chǎn)品質(zhì)量。還要一個(gè)重要變化就是現(xiàn)在大量釉用色料是需要進(jìn)一步加工成墨水，這也對(duì)一些特性提出了不同要求。色料生產(chǎn)的煅燒、研磨都是高耗能環(huán)節(jié)，其中煅燒為主，現(xiàn)在大部分企業(yè)使用天然氣，耗能量在300立方米/噸左右。

4 陶瓷色釉料企業(yè)應(yīng)對(duì)“碳達(dá)峰、碳中和”的方法和途徑

4.1 重視節(jié)能減排，研發(fā)和應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)在環(huán)境績(jī)效方面與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距，這些差距最終體現(xiàn)在產(chǎn)品成本和質(zhì)量方面，值得所有企業(yè)重視。目前占比較大的生料釉因其耗能少，能耗占制費(fèi)比例低被很多企業(yè)忽視，不同企業(yè)間耗電量差異很大，主要是混合時(shí)間有數(shù)倍差距，應(yīng)該把方向放在提高混合效率方面，找到問(wèn)題根源，大幅度縮短混合時(shí)間，既可以降低成本還可以提高生產(chǎn)效率，最終一樣有驚人的效益。熔塊釉和色料的煅燒是高耗能工序，高效燃燒技術(shù)、保溫技術(shù)、熱回收技術(shù)在色釉料行業(yè)應(yīng)用較薄弱，這些技術(shù)需要大量的應(yīng)用研發(fā)才能獲得成功，在能源緊缺和價(jià)格不斷走高的情況下，5%-10%的節(jié)能率都值得企業(yè)投入引進(jìn)。

4.2 引進(jìn)和使用清潔能源，減少碳排放

色釉料企業(yè)現(xiàn)階段的耗能主要是電能和其他化石能源，化石能源直接產(chǎn)生碳排放。目前我國(guó)電力來(lái)源75%左右來(lái)自火電，在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、太陽(yáng)能自給自足的企業(yè)，電能雖然不直接產(chǎn)生碳排放，使用電網(wǎng)供電間接也在產(chǎn)生碳排放。使用天然氣這樣的清潔能源因其潔凈、燃燒效率高，可以在一定程度上減少碳排放，但是不能帶來(lái)顯著變化。有實(shí)力的企業(yè)應(yīng)該積極關(guān)注和投資清潔的電能、氫燃料這樣的低排放能源，通過(guò)這樣的能源使用外樹(shù)形象、內(nèi)提績(jī)效，未來(lái)發(fā)展下去，清潔能源的性價(jià)比會(huì)越來(lái)越高。

4.3 關(guān)注客戶需求，研發(fā)低排放產(chǎn)品

目前有企業(yè)在研發(fā)“免燒陶瓷”，這種產(chǎn)品在本質(zhì)上并不屬于“陶瓷”，只是類似于陶瓷性能的產(chǎn)品。陶瓷制品需要燒制才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的理化性能，唐三彩、青花瓷、秦磚漢瓦無(wú)一例外。和色釉料企業(yè)不同，陶瓷企業(yè)因其耗能巨大自國(guó)家開(kāi)展“雙千節(jié)能”活動(dòng)以來(lái)大部分企業(yè)被列入重點(diǎn)耗能企業(yè)強(qiáng)力監(jiān)管，并在一些區(qū)域?qū)嵭刑寂欧沤灰自圏c(diǎn)。陶瓷企業(yè)的耗能有70%左右產(chǎn)生在燒制環(huán)節(jié)，除了前述提及的高效燃燒技術(shù)、保溫技術(shù)、熱回收技術(shù)以外，降低燒成溫度顯然是一種有效手段，這需要色釉料的配合才能實(shí)現(xiàn)，或者色釉料企業(yè)可以推動(dòng)這個(gè)進(jìn)程。當(dāng)然還要其他更多方面可以著手，需要全行業(yè)集思廣益。

5 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境保護(hù)是基本國(guó)策，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境破壞即使不看官方數(shù)據(jù)，民眾一樣可以切身感受，節(jié)能減排是所有企業(yè)和公民的義務(wù)。只有環(huán)境績(jī)效較高的色釉料企業(yè)才能贏取更大的生存空間，現(xiàn)在我們看到政府的管理很少將色釉料企業(yè)納入嚴(yán)管，不是因?yàn)槲廴镜停∏∠喾催@個(gè)行業(yè)污染一直比較嚴(yán)重，只是規(guī)模小，排放總量小而已。自己的環(huán)境管理是什么水平，還有多大的節(jié)能減排空間需要企業(yè)認(rèn)真評(píng)估、積極行動(dòng)。