推动固废生电,探索绿色转型路径;生产多种产品,形成4大产业集群;攻关关键技术,不断延伸产业链条……作为典型煤电大市,山西朔州充分利用煤矸石、粉煤灰等固废资源,固废综合利用率由“十二五”末的不足40%提高到73%。

 山西朔州是典型煤电大市,连续4年原煤产量超过2亿吨、发电620亿千瓦时以上。随之而来的,是每年产生煤矸石3300多万吨、粉煤灰1000多万吨。一座座矸石“山”,倒逼朔州持续探索固废综合利用的绿色转型之路。

 利用固废资源

 实现就近发电

 朔州平朔安太堡露天煤矿,巨型矿坑里机器轰鸣,电铲挥舞巨臂,厚厚的煤层瞬间剥离,被传送带运输到附近的洗煤厂。洗煤厂内,分选设备将煤与矸石分离,洗选好的煤炭被运往各地,分离出来的煤矸石则被运至废料场,聚成如山的矸石堆。

 这些煤矸石又将去向何处?

 记者在平朔安太堡露天煤矿工业广场西侧的平朔煤矸石电厂找到了答案。巨大的汽轮发电机组正在运行,传出阵阵轰鸣声。发电机组吃进的“原料”并非原煤,而是在原煤生产过程中分离出来的煤矸石。

 几百米外,洗煤厂的煤矸石顺着皮带被运送入炉,燃烧后产生热能,经过汽轮发电机组转化为清洁电能,源源不断地向平朔矿区供热。工作人员介绍,煤矸石的发热量较低,不符合生产生活用煤热值标准,过去直接当作废物进行处理。现在,电厂把煤矸石和中煤混合,达到发电热量要求。

 “目前,26台低热值煤电机组已经完成改造,实现污染物超低排放、生产废水‘零排放’,每年减排粉尘约1万吨、二氧化硫约2.2万吨、氮氧化物约2万吨。”平朔煤矸石电厂副总经理王鹏程介绍。

 朔州充分利用煤矸石和粉煤灰的固废资源,就近选择煤电厂较为集中的区域布局产业、进行消纳。目前,当地年均消纳煤矸石2100多万吨、粉煤灰1000多万吨、脱硫石膏130多万吨,固废综合利用率由“十二五”末的不足40%提高到73%。

 促进综合利用

 打造产业集群

 除了用来发电,煤矸石还有什么用处?

 山西晋豫融合新材料科技有限公司的生产线上,煤矸石被精细粉碎后,混合加入莫来石粉、氧化铝与蓝晶石等多种矿物“味精”,再由机器压制成一块块方正的莫来石毛坯。满载着毛坯的一辆辆窑车,缓缓驶入焙烧窑炉。48小时后,当窑车驶出窑尾,煤矸石已经变成了高档建筑材料莫来石。据介绍,莫来石产品广泛应用于陶瓷、冶金、铸造、电子等行业,不但市场价值较高,而且供不应求。

 “这种莫来石中,煤矸石占比达70%,消化煤矸石的效果比较显著。”山西晋豫融合新材料科技有限公司生产厂长、副总经理杨志平介绍,“每年每条生产线可生产5万吨莫来石,消耗煤矸石10万吨。”

 在山西晋坤矿产品股份有限公司的重点实验室,煤矸石也实现了“变身”。经过磨矿、制浆、分级等多道工序,煤矸石进入煅烧回转窑高温加热,内部晶体受热发生物理变化,结构重新排列,从而产出催化剂、颜料、填料等一系列高附加值产品。

 在这里,煤矸石还被做成塑料、橡胶、电线电缆、涂料、油墨、化妆品、杀虫剂等多个领域产品的填充剂和延展剂,煤渣渣变成香饽饽。

 废物是放错位置的资源。朔州围绕煤矸石堆,建成朔州神电固废综合利用工业园、怀仁宏力再生综合利用工业园、平鲁北坪循环经济园等特色固废园区;投产煤矸石综合利用企业86家、粉煤灰综合利用企业73家、脱硫石膏综合利用企业11家;由煤矸石“变身”的产品拓展到7大领域200多个品种,形成煤矸石发电、煤矸石制材、粉煤灰综合利用和脱硫石膏综合利用4大固废综合利用产业集群。

 攻克关键技术

 破解堵点难点

 怀仁市毛皂镇柳东营村800余亩重盐碱地里,玉米、西瓜等作物长势正好。在朔州市产业技术研究院首席科学家畅吉庆教授团队研发的相关专利技术支持下,煤矸石被用在盐碱地修复过程中。“加上关键性的激活剂、调节剂和中间体等材料,修复后的盐碱地能达到相关土壤标准,可以种植农作物。目前正在试验阶段,玉米出苗率可达100%!”畅吉庆介绍。

 朔州市产业技术研究院自2021年成立以来,以技术引领废弃物资综合利用产业发展,推动科研成果产业化、科技人才市场化,促进产业链上下游联动,成为当地以技术研发推动产业转型升级的缩影。

 据介绍,朔州已与国内16所高等院校和科研院所建立了联系合作关系,重点打造提升晋北固废资源综合利用研发中心、晋坤矿产品技术中心、中煤平朔技术中心、怀仁宏力再生技术中心等研发创新平台。

 “攻克关键技术,破解产业发展的难点和堵点,才能不断延伸产业链条。接下来,我们将吸引石油企业落户平鲁区,逐步建成石油催化剂全产业链,预计每年产值可达20亿元。”山西晋坤矿产品股份有限公司总经理李亚军说。

 技术为本,持续创新。朔州积极发展固废综合利用产业,探索“资源—产品—废弃物—资源化再利用—新产品”的绿色发展路径,逐渐形成了园区化、规模化、集约化、多元化的固废综合利用产业雏形。“未来,朔州将以这些科研院所、研发中心、技术中心等研发机构为依托,探索建立多模式产业创新联盟,开展固废综合利用关键共性技术研发推广应用。”朔州市工业和信息化局副局长解丽文说。