碳中和与固废资源化利用——“固废与生态材料”专题(第二辑)序

2020年8月，《硅酸盐通报》在以缪昌文院士为主编的新一届编委会指导下，首次组织出版了“固废与生态材料”专题，专题着眼于固废与生态材料理论前沿和技术创新研究，精选综述和研究论文40余篇，体现了本领域的国内外研究前沿，有力促进了领域内学术交流。一年多过去了，关于固废处置和生态材料制备的新方法与新技术不断涌现，于是，编委会组织出版了“固废与生态材料”专题(第二辑)。本专辑收录论文42篇，分为5个栏目，包括观点与综述4篇，混凝土12篇，胶凝材料9篇，功能材料6篇，道路材料及其他11篇。涉及的固废类别包括煤基固废(煤气化渣、煤矸石、循环流化床灰渣)、冶金及有色冶炼渣(矿渣、钢渣、富镁镍渣、电解锰渣、赤泥、锰硅渣、硅灰)、工业副产石膏(脱硫石膏、磷石膏、钛石膏)、尾矿(铜尾矿、黄金尾矿、珍珠岩尾矿、花岗岩沸石粉)及其他(再生骨料、电石渣、重金属污泥、垃圾焚烧飞灰、油页岩半焦等)；涉及的材料包括地质聚合物和碱激发胶凝材料、玻璃、复合硅酸盐水泥、水泥混合材、混凝土掺合料、高性能混凝土、沥青混凝土、陶粒、陶瓷清水砖、陶瓷、分子筛、合成沸石、泡沫轻质土、砂浆、土工材料、固化土、砖、墙体材料等；研究了固废的特性以及所涉材料的制备方法、性能和作用机理等。

42篇论文均来自科研一线研究人员的应用与技术成果，充分体现了我们所提出和倡导的“固废与生态材料”一体化思维的概念和解决方案。我们认为，固废有三大属性，即资源属性、能源属性和环境属性，其中能源属性侧重于有机固废即碳基固废，环境属性侧重于无害化处置。从材料科学的角度，特别是硅酸盐和无机非金属材料的角度，我们更注重无机固废的资源属性，这里的无机固废包括工业固废、矿业固废和建筑固废等，资源属性对应于材料组成与制备，这是无机固废资源化利用的根本出路，也是学科优势和我们广大科技人员的工作方向。

2021年“碳达峰”和“碳中和”成为社会热词，把碳中和与固废资源化利用结合起来，可以有效促进和创新我们的科研和技术开发与转化工作。至少有如下几点突出优势：1)固废资源化利用，可以替代天然矿产资源的开采、加工；2)很多有高温热历史的固废在使用中不再排放二氧化碳，可以实现大幅度减排；3)高温固废非晶态特性显著，在热力学方面的介稳特性正好成为水泥的火山灰活性和碱激发胶凝材料的潜在活性来源。因此，固废资源化利用是实现节材、节能、减排、碳中和与可持续发展的重要抓手。

世间无废，人间更美。让学科交叉融合，一起向未来！