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” 成為現實。
1、能源領域的新燃料: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,產生的熱能轉化為電能,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)電機組轉化為電能,不僅實現了煤矸石的有效利用,還達到了污染物超低排放、生產廢水 “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,經過加工處理后,可成為建筑材料的優(yōu)質原料。它可以用于生產水泥、混凝土骨料、磚塊、陶粒等建筑產品。比如,山西晉豫融合新材料科技有限公司利用煤矸石生產莫來石,這種建筑材料中煤矸石占比達 70%,每年每條生產線可消耗煤矸石 10 萬噸,廣泛應用于陶瓷、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,相關技術填補了國內煤矸石基建材領域的多項空白。
3、農業(yè)領域的新助力:煤矸石中含有多種礦物質元素,經過適當處理后,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、土壤修復劑等產品。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,量產后用于礦山生態(tài)建設,可為改善土壤質量、提高農作物產量發(fā)揮重要作用。
4、其他領域的新應用:除了上述領域,煤矸石在其他方面也有廣泛的應用潛力。例如,經過磨礦、制漿、分級等工序,再進行高溫煅燒,煤矸石可產出催化劑、顏料、填料等一系列高附加值產品,被應用于塑料、橡膠、電線電纜、涂料、油墨、化妝品、殺蟲劑等多個領域,成為產品的填充劑和延展劑。此外,煤矸石還可用于土地復墾、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。