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曾经堆积如山的煤矸石被当作垃圾简易处理,如今随着科学技术赋能,煤矸石摇身一变成为价格不菲的陶粒,可大范围的应用于工业、民用建筑、桥梁、公路、水利等领域……看似无用的煤电固废物,在淮南发展循环经济的战略思维下,实现了华丽转身。
近年来,淮南市建设国家级大宗煤电固废物综合利用基地,让煤电固废物这一“错放的资源”变废为宝,而且还实现了规模化的生产。
6月20日,在淮南市(国家级)大宗煤电固废物综合利用基地潘集园区,总控制室在实时监控陶粒生产线的运行情况
翻开淮南煤矿的老照片,经常能看到矿井不远处就是高高的煤矸石山。作为煤炭伴生物,煤矸石不仅严重影响城市形象,还造成了污染。而随着煤矸石综合利用,曾经的煤矸石山已消失不见。
“把煤电固废物资源化,让‘错放的资源’归位,化腐朽为神奇。”淮南市相关负责人和记者说,对于资源型城市来说,变废为宝、循环利用恰是转型发展的朝阳产业。
2019年,淮南市国家级大宗煤电固废综合利用基地被国家发改委、工信部批准为全国50个大宗固废物综合利用基地之一。2021年获批安徽省绿色发展试点示范基地。
淮南市制定了大宗固体废弃物综合利用基地建设实施方案,并在凤台县和潘集区煤矿、电厂等重点产废企业附近设立6个产业园区。
在凤台县丁集园区,东辰集团年产1.5亿块煤矸石保温砌块项目已建成。煤矸石粉碎后进入陈化池陈化72小时,被制作成砖坯后,在焙烧窑经过1000多℃高温焙烧,便成为烧结煤矸石空心砖,应用于墙体支护材料、园林绿化等不相同的领域,年消耗煤矸石80余万吨。
2018年8月,安徽理工大学与淮南东辰集团共同发起成立安徽煤系固废物综合利用与采煤沉陷区综合治理研究总院,先后与北京大学、武汉理工大学、中国矿业大学等多个科研院所、高校展开战略合作,构筑了产学研一体的科学技术创新平台、科研成果转化和技术输出平台。
“围绕煤电固废物综合利用,基地谋划重点项目20个,已投产项目6个,在建3个。”淮南市经信局负责人张斌和记者说,该市将固废劣势转化为资源优势,培育和扶持一批工业固废物综合利用专业化现代化企业和企业集群,打造新型环保建材产业体系。
东辰集团煤矸石研究所成功攻克了煤矸石陶粒系列技术难题,研发出煤矸石轻质发泡陶粒、全煤矸石高强陶粒和滤水陶粒系列新产品,填补国内高灰熔点煤石生产轻质发泡陶粒的空白。该项技术煤矸石掺入量可达96%以上,为煤矸石新型建材工业化利用提供了可靠的技术支撑,开创了煤矸石规模化利用的一个新途径。
在厂区内,淮河早报、淮南网记者看到,一粒粒长短不一、呈圆柱形的煤矸石陶粒被装在一个个大袋中。如何将煤矸石变成优质绿色的建筑材料煤矸石陶粒?淮南东辰集团煤电固废物综合利用开发团队进行了科研攻关,成功攻克了高灰熔点全煤矸石陶粒发泡技术难题,研发出煤矸石轻质陶粒、高强陶粒和滤水陶粒系列新产品。
淮南东辰集团新材料公司总工程师姚军介绍,该系列产品以煤矸石为主要的组成原材料,采取独特的技术工艺烧制而成,有保持温度、抗渗、隔音、抗腐蚀以及强度高等特点,是一种优质绿色建筑轻骨料,可大范围的应用于桥面铺装、路面铺装、建筑构件、屋面防水保温、污水处理、园林绿化等诸多领域。
据了解,为快速推进科研成果产业化转化步伐,淮南东辰集团于2019年5月建成了国内第一条5万立方米全煤矸石陶粒中试线年的测试,全面完成全煤矸石陶粒中试生产各项技术指标测试,实现从实验室成果向工业化生产转化,成为国内唯一掌握全煤矸石陶粒从配方到生产的基本工艺设计建设的企业。同时,以此为基础启动大规模工业化复制,在淮南市国家级大宗煤电固废物综合利用产业集聚基地潘集园区建设了2条年产量20万立方米煤矸石陶粒生产线。此外,该集团还规划建设年产量200万平方米陶粒板材生产线,用于煤矸石陶粒产品的产业链延伸。
为发挥煤矸石陶粒特有的轻质高强多孔耐磨等功能优势,推动煤矸石陶粒在中高端功能性建筑中的应用,淮南东辰集团与武汉理工大学、安徽建筑大学联合开展了“高强微细连通孔煤矸石烧结陶粒应用技术开发”和“基于煤矸石烧结陶粒的轻质超高性能混凝土开发”的科学课题研究。利用其轻质及特有的“内养护”和“拱壳”效应设计制备出工作性能优异、表观密度不超过2100kg/m^3、抗压强度不低于100MPa、收缩率不超过4.0×10^-4的轻质超高性能混凝土。以上研究在钢箱梁桥面铺装、桥梁构件连接、预先制作的构件、装配式建筑、钢管混凝土、建筑幕墙、海洋浮台工程、桥梁维修加固等方面具有广泛的应用前景。
日前,一批高强轻集料(陶粒)从淮南市国家级大宗煤电固废物综合利用产业集聚基地运到上海建工集团工程研究院,进行中试后,将用于装配式建筑结构的承重构件。
“煤矸石‘脱胎换骨’后变成陶粒,有保持温度、抗渗、隔音、抗腐蚀以及强度高等特点,相比玄武岩等高性能骨料,不仅强度更强,重量也减轻50%。”安徽东辰新材料科技有限公司董事长周明淮和记者说。
从煤矸石到煤矸石砖,价格仅翻一倍,而陶粒的价格是煤矸石价格的10至15倍,科技赋能带来了产品的高附加值。
目前,东辰集团已经与上海建工集团签订合作协议,就这种优质绿色建筑轻骨料的应用达成共识。在国家级大宗煤电固废综合利用基地里,东辰集团共规划17个项目,全部建成后可实现年处置煤矸石1000万吨以上、粉煤灰200万吨以上,减少碳排放300余万吨。
记者日前来到寿县窑口镇工业园,明英新型墙体材料有限公司生产的环保型蒸压加气混凝土砌块正在装车外销,而企业的生产原料来自凤台电厂的粉煤灰。
“一年可以消耗10万吨粉煤灰,企业年产值2000万元以上。”企业负责人鲍继刚告诉记者,将电厂废弃的粉煤灰资源综合再利用,生产加工成保温、隔热、节能的新型墙面砌体材料。
在淮南大通区上窑工业集聚区,安徽诺威新型建材有限公司每年以淮南平圩电厂、田集电厂的51万吨粉煤灰为原料,产品大范围的使用在预拌混凝土、水泥稳定土及沥青路面等,销往皖北及沪苏浙地区。
淮南市以煤系固废为主要生产原料的规模以上企业有23家,以煤系固废为生产配料的规模以上企业有58家。预计到2025年末,淮南市大宗固态废料工业产品转化利用率达到100%,年消纳利用工业固态废料达到2060万吨,实现产值50亿元以上。