这些宝⽯加⼯产⽣的废物，竟然⽐新挖出来的矿⽯品质还要好。我们发现部分宝⽯固体废物和平时在矿⼭、地下挖出来的那些矿产资源相⽐，品质更好。我是喻连⾹，来⾃⼴东省科学院，从事资源综合利⽤的⼯作。在资源综合利⽤⼈的眼⾥，⽆论是固废还是废⽔，都是⼀种资源。今天很⾼兴能在这⾥和⼤家分享我们近五年在城市宝⽟⽯加⼯固废和废⽔处理的研究成果，如何通过科技创新将⼀堆堆的固废、废⽔变成⼀座座城市矿⼭。
⼤家是不是都很喜欢宝⽟⽯？⼥孩⼦们喜欢佩戴它们，美化我们的⽣活。在古时，有时候它们还会作为⾝份的象征，我们也会赋予它⽂化属性。什么样的东西叫宝⽟⽯呢？我们熟知的⼤概有红宝⽯、蓝宝⽯、祖母绿这些昂贵的宝⽯，还有些宝⽟⽯⼤家不⼀定熟悉。
存在于⾃然界中的宝⽟⽯⼤概有3000多种，它们质地细腻坚韧、⾊泽温润典雅，莫⽒硬度⼤于4，在加⼯过程中不会轻易破裂，加⼯后会变得很漂亮，通常是透明或者半透明且有⾊彩的⼀些矿物集合体，符合这些特征的都可以叫做宝⽟⽯。
宝⽟⽯在我们国家云南、新疆这些地区分布较多，在国外主要分布于俄罗斯、澳⼤利亚、南⾮等地。⼴东虽然不是宝⽟⽯的产地，但却是宝⽟⽯重要的加⼯集散地。
⽬前⼴东⼤约有7个宝⽟⽯加⼯集散地，其中位于惠州博罗四⾓楼的加⼯集散地是⼴东最⼤的彩宝加⼯地。有1000多种来⾃世界各地的宝⽯在这⾥经过加⼯以后，又销售到全国各地。据不完全统计，在全世界有80%左右的珠宝珠链产品都来⾃四⾓楼。这个产业由20世纪80年代⼀个台湾⽼板引⼊，当时还只有⼏个⼯⼈。他们在这⾥“⽣根发芽”，到了2013年，产业达到了⾼峰期。
当时四⾓楼有5000多家⼩作坊加⼯⼚，年产值达到了100多亿，成为了当地的经济⽀柱产业。
这些宝⽯的加⼯⼯艺主要有切割、打磨、抛光和染⾊。经过这些加⼯以后，⼀些不显眼的岩⽯就会变成美丽⾸饰。但是，这些光鲜亮丽的宝⽯后⾯存在着⼀些环保问题。这就是⼀个⼩作坊加⼯⼚的照⽚，他们的加⼯⼿段⽐较粗放，环保意识也不强。所以⼏⼗年来，产⽣的固废和废⽔基本上没有经过处理就被随意排放了，在当地造成了⼀定的环境污染。
当惠州打响蓝天保卫战的时候，⼴东省科学院就率先派出了我们团队到四⾓楼进⾏调研，因为我们从事资源综合利⽤研究已经有30多年了。
当时有部分宝⽯加⼯⼚经营不合规，2013年开始进⾏环保整治的时候，他们就受到过突击检查。当时我们第⼀次来到这⾥，他们以为我们是环保部门的⼈或者记者，把我们拒之于门外不想让我们调查取样。这就是当时的照⽚。在这种情况下，有⼀位教授拿出名⽚，跟他们仔细地讲：我们不是来给你们添⿇烦的，⽽是想取样回去进⾏科学研究，解决你们的污染问题。他们听到这样的话就了解了我们的⽬的，同意我们进去取样了。
经过⼀个多⽉的调研，我们发现在博罗四⾓楼这个地⽅存在4个⾏业问题：第1个是资源严重浪费问题；第2个就是污染环境问题；第3个就是环境处理成本问题，⼩作坊因为是分散处理的，他们的环保处理成本⽐较⾼，因此不愿意投⼊；第4个就是，有些⼩作坊违规经营，政府也很难管控他们。宝⽯固废的品质竟然那么好？针对惠州宝⽟⽯加⼯产业的这些问题，我们要如何解决呢？⾸先从固废的资源化利⽤开始。
2017年，我们来到四⾓楼，经过⼀个多⽉的调研，选定了10家左右有代表性的⼩作坊取样，然后把样品送到我们⼴东省科学院资源利⽤与稀⼟开发研究所进⾏科学研究。我们先对固废按照矿物成份、粒度或材质进⾏分类，分成不同的固废，然后对不同的固废开展不同的研究。我们发现，宝⽯固废有⼀个共同的特点：它们的成分⽐较单⼀，并且杂质⾮常少。
这也就是说，我们发现部分宝⽯固废相⽐在矿⼭、地底下挖出来的那些矿产资源，品质还更好。所以如果不好好利⽤它们的话，会造成很⼤的浪费。
有的宝⽯固废是含⽯英的，⼆氧化硅的含量达到99%以上，这些都是很好的⾼硅材料。于是我们根据宝⽯固废的性质特点，引进了“城市矿⼭”的理念，把矿物加⼯的⼀些⼿段应⽤到宝⽯固废与资源化利⽤的⽅⾯来。这是我们在实验室⽤宝⽯固废做出来的⼀些矿物材料的产品。
左上⾓这些⾼硅边⾓料，基本上都是含⼆氧化硅99%以上的。我们通过磨矿、分级、磁选、重选提纯以后，就可以把⾼硅材料的⼆氧化硅含量提到99.6%以上，进⼀步提纯后可以作为电⼦级的原料来使⽤，这样就提升了边⾓料的价值。
这些边⾓料看起来五彩缤纷，⾥⾯含有可以制成昂贵矿物颜料的⼀些原料。作画的⼈都希望⾃⼰的画永不变⾊，永远留存下来。⽽⽤这些矿物颜料作的画千年不变⾊，在故宫修复某些⽂物的时候也会⽤到。所以，⼀些当代的⼤画家都会去⽇本买昂贵的矿物颜料作画，但是，进⼜的矿物颜料⾮常昂贵，如果我们能从这些固废⾥⾯分离出有价值的矿物产品，把它制成矿物颜料，那普通学⽣也都能够⽤上这种颜料了。
通过这些技术研究，很多固废得到了充分的利⽤。那么废⽔又是如何处理的呢？这是从现场取回来的泥浆废⽔，我们⽤粒度分析仪对它进⾏粒度分析。结果发现，像这杯“⽜奶⽔”⼀样的泥浆废⽔⾥，其实含有⼤量的微细粒粒⼦。我们当时取样的这杯废⽔⾥⾯超过38%的粒⼦粒径在0.01毫⽶左右。这些粒⼦有什么特点呢？它们会在⽔介质⾥⾯形成⼀种胶态的稳定状态，在⾃然沉淀的情况下很难澄清，就像我们平时喝的⽜奶⼀样。
放在实验室⾥的这杯⽔已经⼏年了，它都没有⾃然沉淀下去。现在园区的⼀些⼩作坊会⾃⼰直接把这些⽔稍微沉淀⼀下，就回⽤到⽣产中。⽤这些“⽜奶⽔”有什么危害呢？如果在⽣产上回⽤这些⽔，⼑具就很容易受损。⽽且这些⼩作坊⾥的⼯⼈主要是⼿⼯操作，⾃动化程度⽐较低。⼯⼈们在打磨切割的过程中，这些“⽜奶⽔”会形成⽔雾被⼯⼈们吸⼊，所以从业⼈员中患矽肺病的⼈较多。
这些“⽜奶⽔”如果流⼊地下和河流中，就会污染环境。
在实验室⾥⾯，我们优化出了低成本处理宝⽯废⽔的⽅案。经过处理以后，这些废⽔可以回⽤，这些泥浆也可以被⼆次利⽤起来。通过⼤量的实验我们发现，只需要针对“⽜奶⽔”⾥这些微细粒⼦的性质特点，加⼊不同的电解质把它们聚沉下来，就可以通过固液分离把泥浆废⽔分离成回⽤⽔、泥浆和⼀些可利⽤的矿物质材料。如果切割打磨过程中还加了油，就更难沉淀了。
我们通过固液分离得到了⼀些油泥废⽔，再采取⽓浮的⽅法就可以把油和⽔分开。
这些被分开的油和⽔还可以回⽤到⽣产上去，这样，这些泥浆废⽔也得到了资源化利⽤。我们在实验室把这些技术研究出来了，但是最终⽬的还是要应⽤于⽣产、指导⽣产，改变⼀⽅的污染问题。在实验室把技术研究出来以后，我们就召集各⾏业的相关部门和那个园区内的⼀些相关公司坐在⼀起进⾏项⽬论证。
⽤什么样的⽅式能够在成果转化的过程中让⽣产成本最低，并且实现规范化管理呢？最后⼤家⼀致建议当地政府建设⼀个⼯业园，把那些⼩作坊全部引进到⼯业园中进⾏集中⽣产，从⽽把固废、废⽔集中。
因为要在每⼀间⼩作坊进⾏环保处理的话，就会很难实施下去。⼀个原因是他们不愿意出这个钱，成本很⾼；第⼆个是依然存在分散处理难的问题。从源头将固废和废⽔分类集中处理，这样运维成本就能降到最低。2018年，我们这个建议得到了当地政府的⼤⼒⽀持，他们在各个⽅⾯⽀持园区建设。这个园区规划是分三期建成，第⼀期是先建5栋安置⼚房，把⼀些原来就需要整顿的宝⽯加⼯⼚引进⼯业园⾥进⾏规范⽣产。
同时，我们把环保中⼼跟第⼀期安置⼚房⼀起建起来了，让进园区的那些宝⽯加⼯⼚产⽣的固废、废⽔都能够得到集中处理。这个园区在2020年建成。建成后，我们在实验室每⼩时处理2吨的中试线调试成功的基础上，又在现场临时搭建了⼀个每⼩时能处理20吨的中试线进⾏实验。这是我们在晚上挑灯夜战的情形，还把右边的这个景观池作为沉淀池⽤。
在这个中试线调试成功之后，我们又把中试线扩⼤到每⼩时处理100吨左右的⽣产调试。
这些照⽚就是我们当时进⾏现场⼯⼈培训以及分析取样、现场调试的⼀些情形。在经过⼀个多⽉的调试后，我们终于在2021年5⽉把这条⽣产线调试成功了。当把“⽜奶⽔”变成清⽔，回⽤于⽣产的时候，园区内喜悦的⽓氛我到现在还记得，⼤家都是奔⾛相告，特别是那些宝⽯加⼯户。他们说以前在园外的时候，常常就像是在跟政府玩“猫捉⽼⿏”的游戏，每天晚上都不能安⼼睡觉。
但是现在看到“⽜奶⽔”变成清⽔能回⽤⽣产，他们⾮常感谢科研⼈员帮他们解决了这个问题，以后他们就可以睡个安稳觉了。
我们科研⼈员也⾮常⾼兴，因为⾃⼰的科研成果终于得到了认可。在这之后，⼤家发现我们的这项成果对改善当地环保⾮常有意义。好的东西也不能独享，我们⼴东省科学院，希望把这些好的科研成果推⼴到整个惠州地区，推⼴到⼴东省，再到全国甚⾄是全世界。
于是，我们就跟企业⼀起联合共建了研发中⼼，并组建了⼀个联合团队。这个联合团队是由我们的特派员、科研团队和园区内的部分现场⼯程⼈员⼀起组成的，包括了各个专业的⼈员。我们准备长期为园区服务，然后⼀起把我们的环保科技往前推，让更多的⼈能享受到它的红利。
在这5年⾥，我感觉到要治理⼀⽅污染⾮常不容易。但是如果⼤家都有环保意识，从源头分类，后⾯再处理就⾮常容易了。所以我们认为⾮常有必要在园区建⽴⼀个环保科技馆。这个科技馆⾥⾯有⼀些环保模型，还有⼀些⼩⼩科学家的⼩实验以及⼀些固废利⽤的展⽰产品，随时接受同学们参观学习，并且有专门的科普义务团队为⼤家服务。
⽬前⼩作坊的加⼯还是⽐较粗放，⼿⼯环节⽐较多。我们正在做智能化⽣产线的研究，⽬前已经有两台样机基本上已经成型。将来⼀条宝⽯智能⽣产线上可能只需要三五位⼯⼈，这对于⽣产成本和⼯⼈们的⾝⼼健康以及车间环境等等都是⾮常有利的。接下来在未来的3年⾥，我们园区将要建成⼀个智能化、标准化的绿⾊园区。
最后，我希望⼤家都能关⼼环保，从源头开始进⾏垃圾分类，这会让我们每个⼈受益。谢谢⼤家。