2022.05.30 中国矿业报
——关于我国煤矸石综合利用情况的调查
◎ 首席记者 王琼杰
5月17日,陕煤集团生态水泥黄陵年产40万立方米煤矸石制陶粒项目在延安市黄陵县开工。
该项目首次采用“全密闭、全流程、全消纳、全利用、全链条”生产模式,是首个全国最大的在建煤矸石制陶粒的循环利用项目,也是首个实现“矸石全消纳、产业全循环、高值全利用、低碳零排放”的循环经济项目和储能存量绿色工厂,甫一亮相,就引起社会的高度关注。
该项目也是工业固废网参与技术选型、与陕煤集团根据当地煤矸石自身特点和当地市场需求,量身定制的一个煤矸石综合利用项目。
杜根杰在解读工业固废利用政策
“这次开工的40万立方米煤矸石制陶粒项目,标志着陕煤集团在煤矸石综合利用方面迈出了坚实步伐。”中国工业合作协会资源综合利用分会副会长兼秘书长、工业固废网总经理杜根杰介绍。
煤矸石高效综合利用势在必行
我国作为世界第一产煤大国,煤矸石产生量巨大。相关数据显示,我国每年的煤矸石排放量相当于当年煤炭产量的10%左右,煤矸石存量已达60亿~70亿吨,而且仍以每年约3亿吨以上的惊人速度在不断上升。近3年来,在煤矸石综合利用水平不断提升和国家严格控制煤炭产能的情况下,新增煤矸石产生量仍达6.5亿吨左右。
不容忽视的是,我国的煤矸石因地区不同而存在很大的差异性。工业固废网提供的数据显示,山西省朔州市和大同市、内蒙古自治区准格尔旗、陕西省榆林市的府谷等地为伴生煤系高岭石型,陕西省渭南市和铜川市、黑龙江省七台河市等地属广泛发育石灰岩型,辽宁省抚顺市则为页岩型。我国现役煤炭矿井约4700处,单井平均规模达110万吨,各矿井产能相近,但煤矸石产率差异较大。比如:太原市、唐山市、邯郸市、临汾市、淮北市等地多数矿井产矸率超30%,鄂尔多斯市、榆林市以及新疆等地新建矿井产矸率则低于10%。
由于当前许多煤矿企业还没有找到从根本上解决煤矸石问题的思路,所以我国的煤矸石堆放量仍在不断攀升。大量煤矸石难以利用和长期堆存,不仅侵占了大量土地资源,而且其中的二氧化硫等有害物质污染大气和土壤,并诱发滑坡等次生灾害,严重威胁周边人民群众的健康和生命财产安全。
“煤矸石是放错地方的资源。煤矸石并不是完全没用,而是如何用、怎么用的问题。”杜根杰分析说,煤矸石具有资源、污染、经济等多重属性,需加强其资源化利用。我国煤矸石产生量大、不同产区属性差异大、产地集中。虽然随着近年来政策法规目标的不断升级,但煤矸石资源化道路依然任重道远,特别是煤矿企业在原有整体方案中对于煤矸石利用方面的可行性方案部分可行性差,缺乏顶层设计,缺乏精准统筹项目规划,造成处置手段依旧是以堆存填埋为主,利用率低、利用难的现象一直没有得到改观,既污染环境又资源浪费,亟需行之有效的行动方案解决这些根本性问题。
综合利用亟需“底层技术”支撑
煤矸石不同于其他大宗工业固废,既要考虑固废资源的综合利用,又要考虑本身含有热值特性的能源综合利用,特别是还要对综合利用产品市场进行重点统筹。杜根杰认为,只有以多种创新性的技术作为“底层技术”,才能为创造性解决上述重大难题提供可能。而“底层技术”必须能同时解决“大规模、低成本、吃干榨净”三大难题,生产的产品必须也只有庞大的规模市场才可以消纳。
事实的确如此。多年来,我国的煤矸石综合利用水平之所以没有得到根本性突破,关键在于煤矸石量大且产地集中,如果技术上没有根本性突破,生产出的产品附加值低,就很难在市场上立足。同时,煤矸石本身资源多元化的特性,决定了在对其综合利用过程中必须既要环保又要吃干榨净。
“对煤矸石综合利用的‘底层技术’首先要既循环又经济。”杜根杰说,工业固废网的许多典型案例,都为企业和地方政府规划提出了行业引领性思路。如“建筑材料不用土、供暖发电不用煤、用电不购电、生产不冒烟”的绿色循环发展理念,采用了行业最先进的“煤矸石超内燃+国内首创隧道窑高温带和冷却带余热回收发电+发电余气供暖梯级利用+高强陶粒砂石”技术装备,项目具有“消纳规模极大、边际成本极低、节煤降碳效应显著”的特点。
煤矸石综合利用的“底层技术”还要具备先进性,能保证产品的高值化利用。然而,许多企业在煤矸石利用中,没有把创新性放在首位,因材而异,精准施策,只求“消化”煤矸石,不想追求高值化,研发的产品缺乏技术含量,没有市场竞争力。
“煤矸石综合利用项目方案,还需要全过程精准实施才能达到有效性。”杜根杰坦言,煤矸石综合利用从选择相应的技术、组织技术方与产废企业做精准对接,到确定技术优选项目方、进行优选示范项目现场调研、确定技术方案,再到确定产品进行市场情报调研、出示调研报告、形成项目投资可行性分析报告,各环节协调直至项目落地,并在项目推进期间协助企业申请相应政策资金支持等,必须全流程科学施策,精准对接。
煤矸石综合利用难,还难在对其综合利用政策的精准把握和用活用足上。杜根杰介绍,煤矸石等固废在一次资源替代、节能降碳效益方面都具有重要意义,需要精准解读来提高认知。针对煤矸石资源利用类项目,如何建议煤矸石原料本身的热值不纳入能源消耗总量控制指标,从而提高资源和能源综合利用效率。同时,基于市场对建材需求的客观事实,加强煤矸石的资源化利用和能源化利用,代替等量建材生产所消耗的原料、煤炭使用量,成为一种更优的节能降碳手段。如何采用专业化的政策标准,尽快制定固废综合利用项目降碳减排标准,解决煤矸石等固废资源化利用项目立项难的问题,也至关重要。
示范引领百花开
事实上,作为国内煤矸石综合利用技术研发推广平台公司,工业固废网一直在煤矸石综合利用方面发力。近年来,他们通过各类论坛、产业研究和专项规划咨询、调研等有效工具,对接了近百家创新技术厂商,解决了国内部分煤炭企业煤矸石综合利用难题。
“工业固废网对煤矸石综合利用量身制定的实施方案,是联合跨行业院校、专家、智库、企业、实验检测机构、上市公司等为企业量身定制的。”杜根杰介绍,工业固废网多年来积极贯彻国家关于工业固废、节能减碳和绿色建材产业发展的方针、政策、规划,以技术和项目为纽带,通过信息资源积累、跨界创新,形成了能迅速提供煤矸石综合利用一揽子解决方案的强大能力。每一个项目方案的制订,均促进了煤矸石综合利用有效实现“经济、环保、节能、减碳”多本账目标顺利达成。
据了解,工业固废网按照“扶上马送一程”的原则,在制订煤矸石综合利用实施方案的同时,为矿山企业组织各类信息交流活动,及时分享技术、业务、模式、市场方面的经验。同时,对每一个方案都会有对应帮扶企业的技术、政策、项目专家小组,一次咨询终身互联。
辽宁省阜新市的煤矸石综合利用项目就是一个成功范例。阜新市历史遗留煤矸石约5亿吨,先后制定了《阜新市(新邱)循环经济产业园总体规划》《新邱区煤矸石综合利用产业发展规划》等,引入中科盛联建设了煤矸石预处理中心、百年赛道小镇等典型项目,成立了隧道窑产业联盟,创造了“制坯不用土,烧砖不用煤,造纸不排水,发电靠余热”的阜新模式,充分利用了煤矸石的余热延伸产业发展链条,塑造了具有阜新特色的煤矸石综合利用产业生态。
山西省怀仁县作为全国重点产煤县,煤矸石累计堆存超5000万吨,年新增量超800万吨。与全国大多地区煤矸石属性相比,怀仁县煤矸石中含有大量的煤系高岭土。基于怀仁县为我国北方重要的日用陶瓷生产基地之一、高岭土消耗量大这一现状,当地积极布局煤系高岭土新型煅烧工艺开发与关键设备产业化,重点突破中低品质高岭土资源化利用技术,建设了多个处理规模大、技术含量高的煅烧高岭土项目,实现固废对于一次资源的有效替代。
而开头提到的陕煤集团,则制定了《陕煤集团固废综合产业发展规划》,成立了工业固废综合利用领导小组,将固体废物处理利用工作统一归口于二级子公司——陕西生态水泥,并先后规划了韩城、铜川、黄陵三大固废综合利用产业园,设计了煤矸石制陶粒、煤矸石制岩板等5个项目,重点实现集团固废内循环,力求将煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、炉渣“变废为宝”,年处置工业固废约150万吨,且产品广泛应用于轻质混凝土、园林绿化、道路桥梁及市政公共建设等领域。
“工业固废网为煤矿企业量身打造的几十项煤矸石综合利用规划咨询成功案例,为煤炭矿山企业全面精准解决煤矸石综合利用难题提供了有效解决方案,实现煤矿煤矸石综合利用项目有效落地。”杜根杰表示,随着工业固体废特排污许可管理制度的实施,针对煤矸石产生量大、堆存量大、综合利用率低、易自燃等特性,建议煤炭矿山企业尽快量身定制实施煤矸石综合利用项目方案,宜早不宜迟,宜快不宜慢。
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