來源:山西晚報·山河+時間:2025-09-25
粉煤灰、煤矸石、氣化渣等,是燃煤時產生的一種固體廢棄物,由煤炭中的礦物質在燃燒過程中殘留下來形成。如何處理煤電固廢,一直是困擾煤炭企業的難題,也是山西省污染防治攻堅的重點。
近年來,山西以“無廢城市”建設為抓手,全力探索煤基固廢的資源化再利用,成功開辟出一條“煤電固廢-資源化再利用-新型材料”的綠色發展新路徑。在這場固廢“變廢為寶”的攻堅戰中,朔州市成效尤為顯著,成為這場“綠色逆襲”的典范。近日,山西晚報·山河+記者對朔州案例進行了調查采訪。
科研人員進行煤矸石轉化研究。
煤矸石和粉煤灰的逆襲
山西朔州,是典型的煤電城市,連續4年原煤產量超過2億噸、發電620億千瓦時以上。但隨之而來產生的大量煤矸石、粉煤灰等工業固廢,曾讓城市發展面臨巨大的環境壓力。一座座矸石山,倒逼山西持續探索固廢綜合利用的綠色轉型之路。
近日,在朔州平朔安太堡露天煤礦礦坑里,伴隨著震耳的轟鳴聲,巨型電鏟把煤層剝離開采,被傳送帶運輸到附近的洗煤廠。洗煤廠內,分選設備將煤與矸石分離,洗選好的煤炭被運往各地,分離出來的煤矸石則被運至廢料場,聚成如山的矸石堆。
就在安太堡露天煤礦不遠處,平朔煤矸石電廠的發電機組正高效運轉。它“吃”進的并非優質原煤,而是洗煤廠分選出的煤矸石。這些昔日被廢棄的“石頭”,通過傳送帶直接送入鍋爐燃燒,產生的熱能不僅轉化為清潔電能,還承擔著為整個平朔礦區供暖的重任。
工作人員介紹,該電廠通過創新的燃料配比技術,將熱值不足的煤矸石與中煤進行科學混合,成功攻克了低熱值燃料穩定燃燒的難題,實現了固廢的資源化、能源化高效利用?!澳壳?,26臺低熱值煤電機組已經完成改造,實現污染物超低排放、生產廢水‘零排放’,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?!逼剿访喉肥姀S相關負責人介紹。
朔州充分利用煤矸石和粉煤灰的固廢資源,就近選擇煤電廠較為集中的區域布局產業、進行消納。目前,當地年均消納煤矸石2100多萬噸、粉煤灰1000多萬噸、脫硫石膏130多萬噸,固廢綜合利用率由“十二五”末的不足40%提高到73%。
除了發電,還有不少用途
煤矸石的再利用,除了發電,還有不少用途。
在山西晉豫融合新材料科技有限公司的生產車間,曾經堆積如山的工業廢料,經過精細粉碎后,與莫來石粉、氧化鋁等礦物味精“科學配比,被機器壓制成一塊塊方正的毛坯。隨后,滿載的窯車緩緩駛入百米長的焙燒窯爐。歷經48小時、上千度高溫的淬煉,窯車從窯尾駛出,黑色的煤矸石已經脫胎換骨,身價倍增,成為堅硬的高檔耐火材料——莫來石。這種廣泛應用于陶瓷、冶金等領域的產品,不僅市場價值高,更是供不應求。公司負責人介紹,莫來石產品70%的原料來自煤矸石。僅一條生產線,每年就能消耗10萬噸煤矸石,產出5萬噸高附加值產品,真正實現了點廢成金。
在山西晉坤礦產品股份有限公司的重點實驗室,煤矸石也實現了再利用。經過磨礦、制漿、分級等多道工序,煤矸石進入煅燒回轉窯高溫加熱,內部晶體受熱發生物理變化,結構重新排列,從而產出催化劑、顏料、填料等一系列高附加值產品。此外,煤矸石還被做成塑料、橡膠、電線電纜、涂料、油墨、化妝品、殺蟲劑等多個領域產品的填充劑和延展劑,煤渣渣變成香餑餑。
廢物是放錯位置的資源——這在朔州得到了最生動的詮釋。山西晚報·山河+記者在走訪中發現,在朔州圍繞煤矸石堆,做起了循環經濟的文章。全市86家煤矸石綜合利用企業、73家粉煤灰綜合利用企業、11家脫硫石膏綜合利用企業在此集聚,形成了強大的綠色產業合力。由煤矸石“變身”的產品拓展到7大領域200多個品種,形成煤矸石發電、煤矸石制材、粉煤灰綜合利用和脫硫石膏綜合利用等綠色產品矩陣。
固廢產業集群化發展
圍繞廢棄物資的綜合利用,我省走出了一條特色轉型之路。我省通過精心打造朔州神電固廢綜合利用工業園、懷仁宏力再生綜合利用工業園、平魯北坪循環經濟園等特色固廢園區,初步形成煤矸石發電、煤矸石制材、粉煤灰綜合利用和脫硫石膏綜合利用等四大固廢綜合利用產業集群,不僅實現了固廢產業從小到大、從分散到集聚的跨越式發展,更逐步形成園區化、規?;?、集約化、多元化的固廢綜合利用產業發展格局。
其中,神電固廢綜合利用工業園區規劃占地面積11.05平方公里,現有企業27家,初步形成以發展固廢綜合利用、節能環保新材料與再生資源利用產業為主導,以生產及配套服務為主體的產業園區,項目全部建成后,粉煤灰及脫硫石膏年消納能力可達到450多萬噸。
這一產業格局形成的背后,是強大的科技創新引擎在提供動力。截至目前,我省還先后與國內多所高等院校和科研院所建立了聯系合作關系,重點打造提升晉北固廢資源綜合利用研發中心、晉坤礦產品技術中心、中煤平朔技術中心、懷仁宏力再生技術中心等研發創新平臺。
業內人士介紹,例如贏勝(山西)陶瓷纖維有限公司與中科院合肥物質研究院等科研機構深化產學研合作模式,研發的煤矸石生產陶瓷纖維干法板和陶瓷纖維毯等技術國內領先,產品具有色澤白、渣球少、纖維長、重量輕、耐高溫、抗熱震、熱容小、保溫性及化學穩定性好等優點,被稱作“第三代耐火材料”。關鍵技術的研發攻關,有效破解了產業鏈發展的難點堵點,企業內生動力進一步增強。
多方合作加速成果轉化
然而,技術的突破只是破解難題的第一步,煤電固廢的綠色逆襲路依然面臨著嚴峻的現實挑戰。當下,在全球大力發展綠色可持續新能源的背景下,雖然新能源發展迅猛,但煤電作為我國電力供應的“壓艙石”,仍將長期發揮基礎保障作用。中電聯數據顯示,2024年煤炭發電量占比仍達55%左右,由此產生的粉煤灰、脫硫石膏等煤電固廢年排放量已超8億噸,其處置利用已面臨多重困境。在應用端,由于建材市場需求急劇下滑,導致灰渣消納嚴重受限,價格持續走低,不少地區電廠需倒貼資金尋求處置途徑;在存儲端,許多電廠的臨時灰場接近飽和,部分電廠甚至沒有應急灰場,導致環境風險凸顯。
面對這道復雜的綜合題,單靠任何一方都難以破局。面對這些嚴峻挑戰,政府、企業和科研界的緊密協作尤為重要。政府層面,我省將繼續完善政策支持體系,在財稅補貼、項目審批等方面給予傾斜,同時強化監管倒逼企業提升固廢利用水平;同時,企業也應主動承擔社會責任,加大技術研發與設備更新投入,探索固廢多元化利用途徑。而科研單位則需發揮專業優勢,深入開展基礎研究和應用技術創新,加速成果轉化落地。
在這場多方共治的實踐中,山西正積極探索,走在前列。目前,我省持續健全完善廢棄物資綜合利用產業政策體系,從技術創新、項目建設、產業合作、產品推廣等方面給予政策支持,支持固廢綜合利用產品納入政府綠色采購目錄;支持保障煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏一般工業固體廢物集中處置設施建設、信息化監控體系建設和重點項目建設;專項支持公共平臺建設、重點技術研發等。積極爭取廢棄物資綜合利用產業省級政策和資金扶持,為企業爭取到省級技改專項資金等。此外,我省還把人才培育引進作為推動廢棄物資綜合利用產業發展的重要支撐。
加快“無廢城市”建設
我省能源轉型不僅催生了朔州這樣的產業集群,更激勵著更多資源型城市踏上“無廢城市”的探索之路。山西晚報·山河+記者來到太原古交市,一幅“點面結合、全域推進”的固廢治理徐徐展開。
作為全國主焦煤生產基地,古交市“因煤而建、因煤而興”,也因煤而背負著沉重的歷史包袱——超1億噸的大宗固廢積存量,占太原市總量一半以上。如何破解這一“老大難”問題?古交市煤矸石資源化利用試驗項目的啟動,給出了答案。
該項目將打造一個年處理20萬噸煤矸石的試驗基地,核心在于對智能分選、固硫、矸石發泡制備種植基質等前沿技術進行集成驗證?!斑@不再是簡單的‘一埋了之’,而是對煤矸石進行精準‘體檢’和‘分質利用’?!表椖控撠熑私榻B,高碳、高硫的矸石被回收再利用,低碳、低硫的則“變廢為寶”,土壤化后用于土地復墾。這一革命性的變革,不僅有望根治古交的矸石山污染,更能填補生態土壤、溝壑填充等領域的材料空白,為資源型城市的綠色轉型提供了強有力的技術支撐。
古交的探索,正是太原市建設“無廢城市”的一個生動縮影。自2022年4月成功入選國家“十四五”時期“無廢城市”建設名錄以來,太原市全面貫徹新發展理念,扎實推進“無廢城市”建設,加速固廢源頭減量、資源化利用和無害化處理,從源頭減量和綜合治理,加快形成工業綠色低碳發展方式,厚植高質量發展底色,引領綠色生產生活方式。
在推進“無廢城市”建設的道路上,山西有著清晰的路線圖和明確的時間表。我省明確提出,要加快推動太原、晉城兩市先行先試,確保到2025年全面完成“十四五”建設目標;并計劃到2027年,將全省“無廢城市”建設比例提升至60%。從“無廢園區”“無廢機關”等“無廢細胞”的培育,到全社會共同參與的氛圍營造,山西一直在行動。