在煤炭行業,煤矸石作為煤炭開采的“伴生物”,長期被視作固體廢物。如何實現煤矸石的高值化利用,成為煤炭行業綠色轉型的關鍵。盛夏時節,《科學導報》記者走進長治市山煤國際經坊煤業新型建材廠,探尋煤矸石的“變身”之路。該廠負責人王鵬介紹:“經過多重加工,煤矸石已成為新型環保磚的主要原料。”
廠區內,一排排紅色磚塊碼放整齊,即將送往各建筑工地?!颁N售旺季時,拉磚車能排三四百米長隊?!蓖貔i自豪地說。這些煤矸石磚之所以搶手,是因其性能遠超普通磚塊——強度達普通磚的3倍以上,防潮、抗震、抗風化能力更優,多年來在礦區周邊始終供不應求。
然而,煤矸石曾是令人頭疼的“麻煩制造者”。經坊煤業生態環保部部長何江魚坦言:“煤矸石含有害物質,逸出后會污染空氣、農田和水體。以往只能花錢運到指定場地填埋?!弊鳛槌侵械V,該礦的固廢處置成本更高。2004年,經坊煤業開始探索煤矸石的新出路,最終投資1700余萬元建成新型建材廠,占地3.4萬平方米,年產3600萬塊磚;2008年改擴建后,產能躍升至年產6500萬塊磚。
“煤矸石質地堅硬,可替代黏土制磚,其自身還能作為燒磚熱源?!蓖貔i解釋,經坊煤業煤矸石具有低硫、低鈣、低灰特質,為磚的原料穩定性提供了保障。但跨界探索初期難題不斷,制磚時磚塊頻繁炸裂,經化驗發現是混入的青石含氧化鈣遇水后膨脹所致。為此,建材廠增加兩道工序——前期人工分選剔除青石,出磚后加水檢測,雙重保險解決了炸裂問題。另一難題是煤矸石大小不一,導致發熱量不均、成品率偏低。成品車間主任張太兵說:“我們通過技術創新,自制往復式振動篩分選煤矸石,再按比例搭配大小顆粒,成功平衡了發熱量,攻克了這一難關?!?/p>
隨著技術成熟,建材廠的效益逐步顯現,累計消納煤矸石306萬噸,節約治理費用1.377億元。生產流程也日益優化,破碎后的煤矸石粉末在陳化庫放置72小時,經三級攪拌加水提純后,由全硬塑真空擠出機擠壓成型,再經鋼絲切坯,最后由機械手搬運至軌道車送入窯中燒制?!皬脑洗制频綗峁y控,全流程實現自動化。”王鵬介紹,建材廠近年通過工藝迭代,用細錘式破碎機替代環式破碎機,將煤矸石顆粒度降至0.2毫米以下,增強了粉末粘結度,使日消耗量提高10%,經濟效益進一步提升。
“以前看窯溫靠觀察火焰顏色,現在裝了熱電偶測溫儀,能精準調控風量和風機頻率,成品率從90%提升到98%以上。”張太兵說。
經坊煤業黨委書記、礦長李忠杰表示:“從‘生態包袱’到‘綠色財富’,我們不僅解決了固廢問題,更探索出可持續發展路徑?!蔽磥恚浄幻簶I將繼續深耕煤矸石高值化利用技術,為煤炭行業高質量發展增添生態底色。