淺析陶瓷色釉料企業應對“碳達峰、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股份有限公司，佛山 528173）

1 前言

目前國內陶瓷磚行業產能過剩問題嚴重，原材料價格飆升、節能減排、市場萎縮等因素疊加，再加上房地產行業帶來的負面影響，行業發展面臨困境，讓很多企業舉步維艱。“碳達峰、碳中和”列入日程，很多地方政府紛紛試水，出臺探索政策，讓早已經不是“香餑餑”的色釉料企業更加如履薄冰。其實“雙碳”壓力，并不是陶瓷色釉料企業才會面臨，現在的政府也不會刻意去淘汰某一個行業，前提是政企都要與時俱進。

2 “碳達峰、碳中和”簡述

2.1 碳達峰、碳中和的緣起

2007年10月歐洲搖滾音樂愛好者舉辦了一次環保音樂節，他們在活動中推行了折椅環保方法。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，透過排放多少碳就作多少抵銷措施，來達到平衡。一般有兩個普遍用法：一是平衡二氧化碳釋放到大氣中燃燒石化燃料，與創造等等能量的再生能源，使該碳排放量補償，或者僅使用可再生能源，不產生任何二氧化碳；二是通過碳交易來由平衡碳排放。往往是多種做法同時使用，再加上節約能源措施，以盡量減少能源的使用，從而減少碳排放。碳達峰是指某個地區或行業年度二氧化碳排放量達到歷史最高值，然后經歷平臺期進入持續下降的過程，是二氧化碳排放量由增轉降的歷史拐點，標志著碳排放與經濟發展實現脫鉤，達峰目標包括達峰年份和峰值。

2.2 我國碳達峰、碳中和目標

2020年9月，習近平主席在第75屆聯合國大會提出我國2030年前碳達峰、2060年前碳中和目標。我國設定了各階段目標：2025年，綠色低碳循環發展的經濟體系初步形成，重點行業能源利用效率大幅提升。單位國內生產總值能耗比2020年下降13.5%；單位國內生產總值二氧化碳排放比2020年下降18%；非化石能源消費比重達到20%左右；森林覆蓋率達到24.1%，森林蓄積量達到180億立方米。

2030年，經濟社會發展全面綠色轉型取得顯著成效，重點耗能行業能源利用效率達到國際先進水平。單位國內生產總值能耗大幅下降；單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降65%以上；非化石能源消費比重達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上；森林覆蓋率達到25%左右，森林蓄積量達到190億立方米，二氧化碳排放量達到峰值并實現穩中有降。到2060年，綠色低碳循環發展的經濟體系和清潔低碳安全高效的能源體系全面建立，能源利用效率達到國際先進水平，非化石能源消費比重達到80%以上，碳中和目標順利實現，生態文明建設取得豐碩成果，開創人與自然和諧共生新境界。

3 色釉料行業現狀及耗能分析

3.1 與陶瓷共同進步的色釉料行業

色釉料行業一直與陶瓷企業一起進步，當時另一種說法更貼切，就是色釉料行業促進了陶瓷行業的進步。陶瓷是“泥、水、火”的行業，陶瓷產業鏈的很多環節也不例外，從化工原料生產、礦石開采加工到色釉料生產加工都存在高耗能、高污染狀況。我們經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《建筑衛生陶瓷用色釉料第1部分：建筑衛生陶瓷用釉料》和JC/T 1046.2-2007《建筑衛生陶瓷用色釉料第2部分：建筑衛生陶瓷用色料》又分別對釉料和色料進行分類，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多年間陶瓷產品流行多次轉換，但是有釉磚一直是主流，占有絕對高比例，只是隨著消費需求變化和生產進步，瓷磚規格越做越大，同時還派生出新類別“陶瓷板”。按照國家標準GB/T 23266-2009《陶瓷板》規定“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，也出現了一個很關鍵的變化，就是吸水率降低下來了，按照GB/T 4100-2015《陶瓷磚》的規定低吸水率（Ⅰ類）有兩種，分別是瓷質磚吸水率E≤0.5%，炻質磚0.5%＜E≤3%，現在市面上的巖板、大板、中板、大理石瓷磚、仿古磚大部分屬于這個范圍，很多企業為了強調產品差異性，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整配方降低瓷磚玻化溫度。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，這樣就會導致熔塊的用量下降。至于色料的用量，噴墨打印墨水的廣泛應用并沒有淘汰釉用色料，而是將其進一步加工使用而已，只是相對于網版印刷確實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。在目前的陶瓷產品結構情況下，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 色釉料行業耗能分析

雖然每家企業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 生料釉生產工藝流程

在整個生料釉生產過程中主要耗能是電力，大概是發生在輸送和混合工序，耗電量與原料、設備、產品等因素有關，在10-20kWh之間。

3.2.2 熔塊釉的耗能分析

圖2 熔塊釉生產工藝流程

熔塊釉是耗能較高的產品，大部分采用與玻璃相似的生產設備與工藝，早期燃料以燃料油為主，現在根據產區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，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 色料生產工藝流程

按照前面建材行業標準分類，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保監管的因素，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，現在很多色料企業的釉用色料也和坯用色料一樣不需要水洗，通過配方、燒成等環節的改進來保障產品質量。還要一個重要變化就是現在大量釉用色料是需要進一步加工成墨水，這也對一些特性提出了不同要求。色料生產的煅燒、研磨都是高耗能環節，其中煅燒為主，現在大部分企業使用天然氣，耗能量在300立方米/噸左右。

4 陶瓷色釉料企業應對“碳達峰、碳中和”的方法和途徑

4.1 重視節能減排，研發和應用節能新技術

現在國內大部分企業在環境績效方面與國際先進水平有較大差距，這些差距最終體現在產品成本和質量方面，值得所有企業重視。目前占比較大的生料釉因其耗能少，能耗占制費比例低被很多企業忽視，不同企業間耗電量差異很大，主要是混合時間有數倍差距，應該把方向放在提高混合效率方面，找到問題根源，大幅度縮短混合時間，既可以降低成本還可以提高生產效率，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、保溫技術、熱回收技術在色釉料行業應用較薄弱，這些技術需要大量的應用研發才能獲得成功，在能源緊缺和價格不斷走高的情況下，5%-10%的節能率都值得企業投入引進。

4.2 引進和使用清潔能源，減少碳排放

色釉料企業現階段的耗能主要是電能和其他化石能源，化石能源直接產生碳排放。目前我國電力來源75%左右來自火電，在沒有實現風能、太陽能自給自足的企業，電能雖然不直接產生碳排放，使用電網供電間接也在產生碳排放。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，但是不能帶來顯著變化。有實力的企業應該積極關注和投資清潔的電能、氫燃料這樣的低排放能源，通過這樣的能源使用外樹形象、內提績效，未來發展下去，清潔能源的性價比會越來越高。

4.3 關注客戶需求，研發低排放產品

目前有企業在研發“免燒陶瓷”，這種產品在本質上并不屬于“陶瓷”，只是類似于陶瓷性能的產品。陶瓷制品需要燒制才能實現預期的理化性能，唐三彩、青花瓷、秦磚漢瓦無一例外。和色釉料企業不同，陶瓷企業因其耗能巨大自國家開展“雙千節能”活動以來大部分企業被列入重點耗能企業強力監管，并在一些區域實行碳排放交易試點。陶瓷企業的耗能有70%左右產生在燒制環節，除了前述提及的高效燃燒技術、保溫技術、熱回收技術以外，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現，或者色釉料企業可以推動這個進程。當然還要其他更多方面可以著手，需要全行業集思廣益。

5 結語

環境保護是基本國策，經濟高速發展帶來的環境破壞即使不看官方數據，民眾一樣可以切身感受，節能減排是所有企業和公民的義務。只有環境績效較高的色釉料企業才能贏取更大的生存空間，現在我們看到政府的管理很少將色釉料企業納入嚴管，不是因為污染低，恰恰相反這個行業污染一直比較嚴重，只是規模小，排放總量小而已。自己的環境管理是什么水平，還有多大的節能減排空間需要企業認真評估、積極行動。