面對煤矸石帶來的嚴峻挑戰(zhàn),科研人員和企業(yè)積極探索,開辟出了一條多元化的煤矸石資源化利用之路,讓煤矸石 “變廢為寶” 成為現(xiàn)實。
1、能源領(lǐng)域的新燃料:含碳量比較高(含碳量≥20%,熱值在 6270 - 12550kJ/kg)的煤矸石,可作為燃料用于發(fā)電。在流化床鍋爐中,煤矸石與中煤等混合燃燒,產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能,既解決了煤矸石的堆放問題,又為社會提供了清潔能源。例如,朔州的平朔煤矸石電廠,將洗煤廠分離出的煤矸石作為原料,通過汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)化為電能,不僅實現(xiàn)了煤矸石的有效利用,還達到了污染物超低排放、生產(chǎn)廢水 “零排放” 的環(huán)保標準,每年減排粉塵約 1 萬噸、二氧化硫約 2.2 萬噸、氮氧化物約 2 萬噸。
2、建筑材料的新原料:煤矸石具有一定的硬度和強度,經(jīng)過加工處理后,可成為建筑材料的優(yōu)質(zhì)原料。它可以用于生產(chǎn)水泥、混凝土骨料、磚塊、陶粒等建筑產(chǎn)品。比如,山西晉豫融合新材料科技有限公司利用煤矸石生產(chǎn)莫來石,這種建筑材料中煤矸石占比達 70%,每年每條生產(chǎn)線可消耗煤矸石 10 萬噸,廣泛應(yīng)用于陶瓷、冶金、鑄造、電子等多個行業(yè),市場價值較高且供不應(yīng)求。此外,煤矸石還能制成聚合物防水砂漿、瓷磚膠等特種砂漿,相關(guān)技術(shù)填補了國內(nèi)煤矸石基建材領(lǐng)域的多項空白。
3、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的新助力:煤矸石中含有多種礦物質(zhì)元素,經(jīng)過適當處理后,可用于改良土壤、制備肥料。準能集團利用煤矸石含鋁量高的特點,開展煤矸石制備氧化鋁科研課題研究,提鋁后的殘渣白泥中含有大量硅元素,科研人員將其制備成硅肥、土壤修復(fù)劑等產(chǎn)品。硅肥既可為植物提供養(yǎng)分,又能改良土壤,還具有防病、防蟲和減毒的作用。經(jīng)測試,準能集團白泥基硅肥有效硅含量超過 30%,遠高于國家標準,重金屬含量遠低于國家標準,量產(chǎn)后用于礦山生態(tài)建設(shè),可為改善土壤質(zhì)量、提高農(nóng)作物產(chǎn)量發(fā)揮重要作用。
4、其他領(lǐng)域的新應(yīng)用:除了上述領(lǐng)域,煤矸石在其他方面也有廣泛的應(yīng)用潛力。例如,經(jīng)過磨礦、制漿、分級等工序,再進行高溫煅燒,煤矸石可產(chǎn)出催化劑、顏料、填料等一系列高附加值產(chǎn)品,被應(yīng)用于塑料、橡膠、電線電纜、涂料、油墨、化妝品、殺蟲劑等多個領(lǐng)域,成為產(chǎn)品的填充劑和延展劑。此外,煤矸石還可用于土地復(fù)墾、采空區(qū)回填等,既消納了固體廢物,又為土地的重新利用創(chuàng)造了條件。