资源循环利用专题研究：看好有技术优势的资源化龙头

资源循环利用专题研究：看好有技术优势的资源化龙头1.大宗固废：综合利用是实现碳中和有力手段大宗固废主要指单一种类年产生量在

1

亿吨以上的固体废弃物，包括煤矸石、粉煤灰、

尾矿、工业副产石膏、冶炼渣、建筑垃圾和农作物秸秆等七个品类，具有量大面广、环境

影响突出、利用前景广阔等特征。开展大宗固废综合利用能够节约和替代原生资源、有效

减少碳排放，助力碳中和实现。1.1

量大面广：年产量超

70

亿吨，累计堆存量约

600

亿吨，年新增堆存

量近

30

亿吨大宗固废主要来源于各类工业生产过程中排入环境的各种固体废物，主要来自于煤炭、

电力、建筑、冶金等行业。具体包括：1)

煤矸石。煤矸石是指与煤层伴生的一种含碳量低，比煤坚硬的黑灰色岩石，按来

源分，可分为掘进矸石和洗煤厂洗矸石。据工业固废网，2017

年我国全年原煤产

量34.5

亿吨，伴随产生的煤矸石量约为6.2

亿吨。目前我国煤矸石利用率约70%，

主要利用方式有煤矸石发电和生产新型墙材。2)

粉煤灰。粉煤灰是指从燃煤过程产生的烟气中收捕下来的细微固体颗粒物，主要

来自电力及热力行业又称飞灰或烟道灰。其中，电力行业产生的粉煤灰约占粉煤

灰总量的

73%。据工业固废网按照全国煤电发电量

44888

亿千瓦时，每亿千瓦时

产生

1.4

万吨粉煤灰测算，2019

年我国粉煤灰年产量约

6.2

亿吨，综合利用率约

为

78%，主要应用用于水泥、混凝土和建材深加工产品。3)

尾矿。据工业固废网统计，2019

年我国尾矿总产生量约为

12.72

亿吨，其中，铁

尾矿约为

5.2

亿吨，占

40.9%；铜尾矿

3.25

亿吨，占

25.6%；黄金尾矿

1.98

亿

吨，占

15.6%；其他有色金属尾矿产生量约为

1.19

亿吨，非金属尾矿产生量约为

1.1

亿吨。尾矿综合利用率约为

32%，主要应用于尾矿制砂石，提取金属等有价

组份。4)

冶炼渣。冶炼渣按来源可分为钢铁行业冶炼渣及有色金属冶炼渣。钢铁冶炼渣主

要指高炉渣、钢渣、铁合金渣、钢铁尘泥等；有色金属冶炼主要包括铜渣、铅渣、

锌渣、镁渣等。

2019

年全国约产生高炉渣

28327

万吨、钢渣

14945

万吨、铁合金渣

7315

万吨，

含铁尘泥

9028

万吨，有色冶炼渣总排放量约为

6822

万吨（其中铜渣

2971

万吨）。5)

工业副产石膏。工业副产石膏主要来源于火电燃煤机组烟气脱硫和磷肥行业，主

要包括脱硫石膏和磷石膏，二者产量约占全部工业副产石膏总量的

85%。目前工

业副产石膏的累积堆存量超

8

亿吨，并以每年产生

2

亿吨至

3

亿吨的速度持续增

长。其中磷石膏

2019

年产量约

7245

万吨，累计堆存量约

7.7

亿吨，磷石膏综合

利用率约为

41%，主要用于水泥缓凝剂、砂浆、石膏板等。6)

建筑垃圾。建筑垃圾主要指来源于建筑拆除、建筑施工以及建筑装修过程中所产

生的弃土、弃渣及弃料。据中环协建筑垃圾管理与资源化利用工作委员会，目前

国内建筑垃圾增量每年达到

35

亿吨左右，是我国城市单一品种排放数量最大、最

集中的固体废物。从

2018

年开始住建部在

35

个城市进行建筑垃圾治理试点，目

前建筑垃圾的资源利用的处理能力已经达到了

5.5

亿吨/年。7)

秸秆。秸秆是指水稻、小麦、玉米等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分。

国内由于煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富，农村对秸秆的需求减少，

大量秸秆的处理成为严重的社会问题，虽然法律禁止，但很多地方农民仍然直接

在田地里燃烧秸秆，引发空气污染、火灾、飞机无法正常起降等后果。由于历史上我国大宗固废产生强度高、利用不充分、综合利用产品附加值低，历史大

宗固废堆存量较高，累计堆存量约

600

亿吨。尽管近年来我国大宗固废利用率不断提高，

2019

年大宗固废综合利用率达到

55%，但由于产废基底值大，年新增堆存量仍近

30

亿吨。

此外，受资源禀赋、能源结构、发展阶段等因素影响，未来我国大宗固废仍将面临严峻挑

战。1.2

环境危害突出，多部委发文推动减污降碳大宗固废目前累计堆存量约

600

亿吨，占用了大量宝贵的土地资源。“十三五”期间，

累计综合利用各类大宗固废约

130

亿吨，减少占用土地超过

100

万亩。大宗固废具有污染特征，会造成水-土-气复合污染突出，成为诱发环境和安全问题的

主要因素之一。例如大宗固废中含有的药剂及铜、铅、锌等多种金属元素，随水流入附近

河流或渗入地下，将严重污染水源。干涸后的尾砂、粉煤灰等遇大风形成扬尘，煤矸石自

燃产生的二氧化硫会形成酸雨，对环境造成危害。尾矿库、赤泥库等超期或超负荷使用，

甚至违规操作，会带来极大安全隐患。十部门印发指导意见，顶层设计推动综合利用减污降碳。2021

年

3

月，国家发改委等

十部门印发了《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》，是“十四五”期

间推动大宗固废综合利用、提高资源利用效率、降低碳排放实现碳达峰碳中和的重要文件。

《意见》聚焦七大主要大宗固废，并提出了利用效率提高的路径，要求到

2025

年，新增大

宗固废综合利用率达到

60%，存量大宗固废有序减少。《意见》同时提出了从模式创新、科技创新、机制创新、管理创新四个层面推动大宗

固废综合利用创新发展，并安排了培育

50

家骨干企业，培育

50

个大宗固废综合利用基地、

50

个工业资源综合利用基地、50

个工农复合型循环经济示范园区，加大资源综合利用产品

推广力度，大宗固废系统治理能力提升行动等四项具体行动。1.3

综合利用前景广阔，有望助力碳中和实现大宗固废有着明显的资源特征，开展大宗固废的资源化利用对碳减排的作用将十分显著。例如粉煤灰、煤矸石、工业副产石膏、尾矿废石、建筑垃圾等已成为了天然矿产资源

的重要补充，事实上，建筑行业已有大量产品利用到对大宗固废，包括水泥、混凝土、建

材等。此次国家《意见》也提出，将聚焦七类大宗固废，针对性地推动提高利用效率。尽管目前我国尚无大宗固废相应的碳核算的方法学及标准，但通过利用大宗固废制备

建材等资源化利用，能直接减少开采、运输、研磨、生产等环节的碳减排，大宗固废的资

源化利用对碳减排的作用将十分显著，例如：高炉矿渣：作为水泥掺和料，与传统水泥生产过程相比，每生产

1

吨水泥可节约

50%的能源消耗，减少

44%的二氧化碳排放，即减少约

0.36

吨二氧化碳排放，

如果每年产生的

2.8

亿吨高炉矿渣均以此利用，则可减少约

1

亿吨二氧化碳排放。钢渣：可替代

15%左右石灰石质原料生产水泥，单位水泥二氧化碳排放量比常规

生产减少

10%，即减少约

0.07

吨二氧化碳排放，如果每年产生的

1.5

亿吨钢渣均

以此利用，则可减少约

1000

万吨二氧化碳排放。工业副产石膏：可生产胶凝材料，从而替代水泥在建筑非结构方面的使用。每生产

1

吨水泥，排放二氧化碳约

0.8

吨，而生产建筑石膏粉产生

的二氧化碳仅

0.2

吨，如规模化应用可大大降低二氧化碳排放量。按我国每年新增建筑面积

20

亿平方米计算，如果用高性能石膏胶凝材料部分代替水泥，可减少

3

亿吨二氧化碳排放。工业副产石膏生产新型建筑材料：例如北新集团自主研发，实现利用工业副产石

膏为原料生产纸面石膏板，每年可消纳工业副产石膏约

2500

万吨，折合减排二

氧化硫约

900

万吨，减少碳排放约

400

万吨。粉煤灰、煤矸石等为原料生产新型墙材：可降低能源消耗、减少原生资源的开发

利用、减少二氧化碳排放，如安徽省通过发展新型墙体材料，近十年实现了节地

41

万亩，节约标煤

1517

万吨，综合利用固体废弃物

10495

万吨，减少二氧化硫

排放

21

万吨，减少二氧化碳排放

3778.2

万吨。以秸秆为主要原料生产纸浆：有利于节约木材消耗、减排温室气体，如山东泉林

纸业的

20

万吨纸浆生产线，可年处理秸秆

60

万吨，年节约木材

90

万方，约

6

万公顷森林植被，这些植被年可产氧气约

145

万吨，吸收二氧化碳约

163.8

万吨，

减排温室气体效果显著。伴随相关标准体系的完善，大宗固废的综合利用将成为我国实现碳中和的有力手段。

根据国家《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》，我国将在十四五期间

加快完善大宗固废综合利用标准体系，包括加强大宗固废综合利用行业统计能力建设，明

确统计口径、统计标准和统计方法，鼓励企业积极开展工业固体废物资源综合利用评价，

健全评价机制，加强评价机构能力建设，规范评价机构运行管理，积极推动评价结果采信。

我们认为未来随着大宗固废综合利用相关标准体系的完善，我国大宗固废的综合利用有望

助推我国实现碳中和目标。2.废钢：减碳前景最为广阔的环保市场，可减碳6亿吨2.1

钢铁行业是碳排放大头，节能降耗青黄不接钢铁行业生产以“长流程”工艺为主，2020

年行业碳排放量达

16

亿吨左右。钢铁工

业是经济社会发展的支柱产业，2020

年我国粗钢产量

10.53

亿吨，同比增长

5.2%；生铁

产量

8.88

亿吨，同比增长

4.3%；钢材产量

13.25

亿吨，同比增长

7.7%。钢铁行业产业链可分为“铁矿石-粗钢-钢材”三大环节。钢材冶炼工艺可分为长流程（高炉/转炉）和短流

程（电炉钢），长流程以焦煤、焦炭和铁矿石为原材料，经过高炉冶炼成铁水后，于转炉

炼钢生产出粗钢；短流程以废钢和少量铁水为原料，经电炉冶炼产出粗钢。粗钢经过炉外

精炼、轧制等工艺后即成为各类钢材。由于短流程路线的发展受到废钢供应成本高、电费

价格高等因素的限制，成本长期高于长流程，目前国内的炼钢工艺仍以“长流程”为主。基于行业碳排放=综合能耗*吨标煤排放

CO2+综合电耗*每千瓦时排放

CO2，根据我

们测算可知，2020

年我国钢铁行业碳排放量为

16

亿吨左右，是制造业

31

个门类中碳排

放量最大的行业，占全国碳排放总量

16%，因此钢铁产业低碳减排对全国实现“碳达峰”

至关重要！中国钢铁行业能耗环保指标世界领先，进一步脱碳生产工艺尚不成熟。据中钢协数据，

从吨钢综合能耗上看，中国钢铁行业从

1978

年的

2524

千克标煤已降至

2019

年的

553

千克标煤，行业平均单位能耗和排放强度已跃居世界先进行列。因此，随着技术进步，炼钢效率和再利用接近技术极限，进一步脱碳需要从根本上改

变生产方法，例如利用氢气或生物能代替煤炭作为高炉炼钢的还原剂，并且将生产供能过

程电气化，或者利用

CCUS技术清除化石燃料产生的碳排放等。但目前此类低碳炼钢技术

（如氢气炼钢）仍待技术突破实现规模化应用，传统行业脱碳仍旧面临挑战。2.2

电炉钢大幅推动碳减排，废钢回收迎来历史发展机遇若电炉钢比例提升至

50%，钢铁行业可减排

6

亿吨。根据上文钢铁行业二氧化碳的测

算方法，钢铁行业碳减排进程主要取决于电炉钢占比的变化趋势，即钢铁行业脱碳主要得

依靠生产工艺转型，由高炉冶炼向电弧炉冶炼路线进行转变，由铁矿石生产转为废钢生产。据我们测算，电炉吨钢二氧化碳排放量仅为

0.2

吨，大幅低于高炉吨钢的

1.7

吨碳排放，即

每吨废钢可减排

1.5

吨二氧化碳。

据废钢协会统计，2019

年中国电炉钢比例仅为

10.5%，相较世界平均水平

28%、美

国

70%、欧盟

40%、韩国

33%、日本

24%，仍存在明显差距。假设我国电炉钢比例达

到

50%，我国钢铁行业将直接减碳

6

亿吨。电炉钢的发展需要充足的废钢资源做保证，废钢资源综合利用是钢铁行业最重要的减

碳途径。2019

年中国废钢消费量增长

15%至

2.16

亿吨，而

2018

年的废钢消费量为

1.877

亿吨，废钢行业迎来快速爆发。在碳中和大背景下，伴随“地条钢”的清除，社会钢铁积蓄量不断增加以及相关大宗

商品例如汽车进入报废高峰期，我国废钢资源有望迎来进一步加速增长。据中国工程院预

测，2025

年中国钢铁积蓄量将达到

120

亿吨，废钢资源将超

2.8

亿吨；到

2030

年，

废钢资源量将超过

3.3

亿吨。按照

2000

元/吨的价格测算，中国废钢市场届时将达

6600

亿元，废钢市场的迅猛发展将直接成为我国钢铁业实现碳中和的强有力支撑。3.再生有色金属兼顾治污降碳，最高可贡献3亿吨碳减排3.1

有色金属行业中冶炼环节碳排放最多，再生有色金属助力碳中和中国是有色金属消费大国，但资源相对短缺。有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外

的所有金属，是国民经济发展的基础材料。根据申万行业分类标准，有色金属行业可大体

分为工业金属（铝、铜、铅、锌）、稀有金属、黄金以及非金属新材料。虽然我国有色金

属产量位居世界前列，但由于有色金属矿产资源匮乏，我国每年都需要大量进口有色金属

精矿，以满足有色金属冶炼的原料需求。因此我国有色金属行业对外的资源依存度较高，

例如我国精炼铜的进口依存度即高达

85%。发展再生有色金属产业可节约资源，保护环境，是战略新兴产业。再生有色金属主要

指再生铜、再生铝、再生铅锌、再生稀贵金属，该产业承担着我国废有色金属的回收利用、

高附加值资源转化、节约资源、保护环境、创新核心技术及开发新产品的职能，是我国战

略性新兴产业之一。2000

年以来，中国再生有色金属产业取得了长足发展，2002

年至

2018

年，我国共加工利用约

1

亿吨进口再生有色金属原料(实物量)、8500

万吨左右国内再生有

色金属原料(金属量)。2019

年我国再生有色金属产量约

1437

万吨，同比增长

1.9%。有色金属冶炼是高能耗行业，2017

年全国有色金属碳排放占比

4.9%。有色金属冶炼

是从矿物原料或二次资源中分离出伴生元素从而提取高纯度金属的过程。在大多数金属冶

炼过程中，焦炭、煤等能源和电力必不可少，整个过程都会产生大量二氧化碳，因此有色

金属冶炼行业总体来说是一个高碳排放行业。2017

年中国碳排放

量主要集中在电力（占比

48%）、黑色金属开采冶炼（占比

19%）和煤炭开采及制品（占比

14%），其中有色金属开采冶炼及加工约

4.5

亿吨，占比

4.9%；2017

年有色金属开采

冶炼及加工碳排放量主要包括有色金属冶炼

4.3

亿吨（占比

97%），有色金属加工

0.1

亿

吨（占比

2%），有色金属矿产采选

0.03

亿吨（占比

1%)。主要有色金属中，电解铝及精炼铜碳排放最多，通过再生铝及再生铜可最大程度减碳。

根据我们测算，有色金属行业中最主要碳排放来自电解铝和精炼铜，2019

年电解铝行业为

4.3

亿吨，精炼铜排放

0.4

亿吨，加之电解铝和精炼铜产量巨大，是有色金属行业碳中和最

主要的减排对象。与此同时，再生有色金属通过资源回收利用，可极大程度节能减排，其

中再生铝吨碳排放仅为原生铝的

2%，再生铜碳排放为原生铜的

21%，通过再生有色金属

资源循环利用，可最大程度实现原铝及精炼铜的碳减排。在碳中和政策的大背景下，同时

叠加国内大量有色金属制品陆续进入报废期，废旧资源回收体系不断健全，危险废物管理

日趋完善，从业企业资源利用技术不断升级，我国再生有色金属迎来发展黄金期。3.2

再生铝：最高贡献3亿吨碳减排，催生市场空间4500亿铝应用广泛，按照来源可分为原生铝和再生铝。铝在地壳中的含量位居第三，自

19

世

纪人类首次提炼出铝并实现电解铝规模化生产后，铝便以其重量轻、耐腐蚀、延展性好等

优势广泛应用于航空、建筑、汽车产业。铝的供应按照来源可分为原生铝和再生铝。原生

铝（电解铝）是指用开采铝土矿得到的氧化铝，再通过电解槽提炼出的电解铝。再生铝主

要是指利用各种废铝材料，通过分选预处理、熔炼、浇铸等生产工序，生产出的铝合金锭，

也可进一步用于生产各类压铸铝合金产品和铸造铝合金产品，最终应用于汽车、摩托车、

机械设备、通讯设备、电子电器、五金灯具等终端行业。原生铝碳排放占全国的

4%，是能耗最高的有色金属，是碳减排的重要领域。中国是全

球最大的电解铝生产国，2006

年至2019

年中国电解铝产量由430

万吨增长至3580

万吨，

年均复合增长率

18%。经我们测算，2019

年电解铝行业二氧化碳总排放量约为

4

亿吨，

约占全国二氧化碳净排放量的

4%，是有色金属工业实现碳减排的重要领域。政策倒逼电解铝减产或放缓。2020

年

11

月，中国有色金属工业协会发布《中国铝工

业“十四五”发展思路》，提出“十四五”期间国内电解铝布局调整将基本完成，产能形

成天花板。今年

2

月，内蒙古《关于确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措施(征

求意见稿)》，提出将控制高耗能行业产能规模：从

2021

年起，不再审批电解铝、氧化铝

（高铝粉煤灰提取氧化铝除外）等新增产能项目。同时，加快重点高耗能行业节能技术改

造步伐。2021

年至

2023

年重点对钢铁、电解铝等高耗能行业重点用能企业实施节能技术

改造。受此影响，内蒙共计

8

万吨电解铝产能减产。再生铝碳排放量仅为电解铝碳排放量的

2%，减排空间巨大。再生铝主要工艺为熔炼，

根据我们测算，相比原生铝

12.48

吨碳排放，再生铝碳排放量仅为电解铝碳排放量的

2%，

生产

1

吨再生铝可减少约

12

吨二氧化碳排放。如考虑再生铝节约的水资源以及减少的固废

排放等环节，再生铝实现的碳减排更加明显。2019

年与生产等量的原铝相比，生产再生铝共节约能耗

1137

万吨标准煤，节水

1.18

亿立方米，

减少排放固体废物

1.66

亿吨、减少二氧化碳排放

938

万吨、减少铝土矿开采

1.47

亿吨，

具有明显的节能减排优势。我国再生铝占比显著低于发达国家水平，再生铝有望减碳

3

亿吨，市场空间

4500

亿。

据中国有色金属工业协会数据，2006

年至

2019

年中国原铝产量由

936

万吨增长至

3580

万吨，再生铝产量达到

725

万吨，再生铝占比由

7%提升至

20%。与之对比的是发达国家

成熟的再生铝产业链，其再生铝产量普遍超过原铝产量，2017

年美国

再生铝产量

370

万吨，原铝产量

74

万吨，再生铝产量占总产量的

83%。相比美国再生铝产量占总产量的

83%，我国目前再生铝产量仅占总量的

20%左右，未

来随着我国铝废料大量报废，若我国再生铝产量达到美国同等水平，则将直接减少二氧化

碳排放

3.3

亿吨，降低全国碳排放

3.3

个百分点。对应的再生铝市场空间按照万吨再生铝产

值

1.25

亿测算，将从

2019

年的

900

亿增长到

4500

亿。3.3

再生铜：碳排放仅为原生铜的25%，可兼顾治污降碳铜应用广泛，按照来源可分为原生铜和再生铜。作为人类最早使用的金属之一，铜以

其优异的延展性、导热性和导电性，广泛应用于电力、空调制冷、交通运输、电子、建筑

等行业。从铜的冶炼工艺来看，目前铜的生产主要有两种方式，一种为火法冶炼粗铜，纯

度降低，应用相对有限，另一种则是利用电解工艺生产的电解铜，具有极高纯度，被称为

精炼铜。我国是世界上最大的精炼铜、铜材生产国和消费国，2019

年中国精炼铜产量

942

万吨，同比增长

10%。在碳中和背景下，光伏、风电、储能、新能源车及配套等领域对铜

的需求量有较大提升，有望带动全球铜需求进一步上升。原生铜冶炼为高耗能产业，吨铜碳排放超

4.8

吨。国内铜冶炼企业以火法冶金为主，

铜精矿经闪速/熔池熔炼-转炉吹炼-阳极炉精炼-电解精炼过程最终产出阴极铜。根据我们测

算，吨铜冶炼碳排放超过

4.8

吨，按照

2019

年我国精炼铜产量

942

万吨计算，我国精炼

铜行业碳排放达

4587

万吨。如考虑冶炼过程中消耗的焦炭等能源产品作为还原剂用途的排

放，以及生产过程产生的大量废酸、废碱和尾矿，实际碳排放则更高。再生铜碳排放仅为原生铜的

25%，可兼顾治污降碳。根据有色金属协会和再生金属分

会的统计，生产再生铜的能耗为

390

千克煤，以此测算，1

吨再生铜的碳排放约为

1

吨，

相比原生铜，再生铜碳排放仅为原生铜的

25%。2019

年中国再生铜产量

330

万吨、产值达

2000

亿元，再生铜占中国铜供应量

34%，

未来在碳中和的政策背景下，我国再生铜市场还将迎来进一步增长。此外，相比再生铝和再生铅的物料来源，我国再生铜物料来源种类更多、成分更复杂。

除了来源于国内消费领域淘汰或报废的含铜产品（主要为含铜量较高的含铜线缆及铜合金）

和进口的再生铜原料，还有夹杂较多杂质的含铜废物，包括有色金属冶炼、加工产生的含

铜污泥，含铜蚀刻液等含铜废物，这类含铜废物往往属于危险废弃物，对环境危害较大，

再生铜企业在进行这类含铜废物资源利用的同时，也实现了对环境的治理改善。4.

危废资源化：减污降碳协同治理4.1

危废种类众多，处置分为无害化与资源化危险废物处置是指将危险废物通过焚烧或其他改变物理、化学、生物特性的方法，达

到减少已经产生的废物数量、缩小固体危险废物体积、减少或消除其危险成分的活动，或

者将危险废物最终置于符合环境保护规定要求的场所并不再取回的活动，以此避免其中的

有害物质危害人体健康和污染环境。我国产生的危废类别相对集中，前

6

种危废类别占比达

68%。工业危险废物主要来源于：废碱

623.0

万吨，占

15.7%；废酸

571.2

万吨，

占

14.4%；石棉废物

549.2

万吨，占

13.8%；有色金属冶炼废物

388.9

万吨，占

9.8%；

无机氰化物废物

355.3

万吨，占

8.9%；废矿物油

213.0

万吨，占

5.4%。工业产废涉及行业众多，总体来看集中度较高。2015

年，工业危险废物产生量较大的

行业为化学原料和化学制品制造业

763.1

万吨、有色金属冶炼和压延加工业

619.1

万吨、

非金属矿采选业

548.5

万吨、造纸和纸制品业

506.