煤矸石磨粉機
我國富煤、貧油、少氣，在碳達峰中適宜走煤炭托底的能源發展道路。煤炭開采、洗選過程中會產生煤矸石。煤矸石屬于大宗工業固體廢物，含有碳等有機物和無機硅酸鹽、高嶺土類礦物，若不加以綜合利用，而是直接排放或充填回井，會浪費資源、侵占土地并造成大氣、水體和土壤污染。因此，探索煤矸石因地制宜的綜合利用，對煤炭行業綠色、低碳和循環發展意義重大。桂林鴻程是煤矸石磨粉機生產廠家，我們生產的煤矸石磨粉機在煤矸石綜合利用項目中得到了廣泛的應用，今天就為大家具體介紹一下我國煤矸石綜合利用的現狀、問題與建議。（資料來源：工業固廢網）
1 我國煤矸石的產生和綜合利用現狀
1.1我國煤炭產量逐年提升，煤矸石總體產量伴隨增長根據國家統計局數據，2021年，受國內下游需求加速增長和國際能源供求關系影響，我國原煤產量提升至41.3億t，同比增長5.9%。根據《2021—2022年中國大宗工業固體廢物綜合利用產業發展報告》測算的數據，2021年煤矸石產生量約為7.43億t，增長5.84%，增幅明顯。歷年煤矸石產生量情況如圖1所示。1.2 不同地區煤礦產矸率差異大，產地集中現象比較突出我國現役煤炭礦井約4700處，單井平均規模達110萬t，各礦井產能相近，但產矸率差異較大，如山西省太原市與臨汾市、河北省唐山市與邯鄲市、安徽省淮北市等地多數礦井產矸率超30%，而內蒙古鄂爾多斯市、陜西省榆林市等地新建礦井的產矸率低于10%。同時，我國煤炭產區主要集中在山西、陜西、內蒙古、新疆，這些地區的煤矸石產量占全國總產量的78.74%。1.3 煤矸石組分地域差異明顯，多用途綜合利用發展迅速根據共生黏土礦物的組分差異，可將煤矸石分為高嶺石泥巖、石灰巖、頁巖等類型。其中，山西省朔州市與大同市等地的煤矸石屬于多伴生煤系高嶺石型，陜西省渭南市與銅川市、黑龍江省七臺河市等地的煤矸石屬于石灰巖型，遼寧省撫順市的煤矸石則屬于頁巖型。因組分差異大，煤矸石綜合利用的用途和方式也各不相同。同時在資源節約、能源利用、生態保護、污染防治政策的倒逼和相關激勵機制的支持下，煤矸石綜合利用的路徑越來越多（見圖2）。目前煤矸石綜合利用的全產業鏈路徑主要包括：回收煤、黃鐵礦、高嶺土等有價組分；矸石發電、脫碳生產蒸汽；矸石充填、土地復墾；煤矸石制備土壤改良劑、生態土壤等；煤矸石制備路基料、燒結墻體材料、燒結陶粒、巖板等建筑材料。近年來，隨著煤矸石制磚、充填等規模化消納項目的涌現及技術的推廣，煤矸石綜合利用率逐年提高。據工業固廢網統計，2021年全國利用煤矸石5.43億t，綜合利用率73.1%，同比增長0.9個百分點。1.4 市場需求持續釋放，產品創新與標準化工作不斷加強隨著煤矸石綜合利用產品在建筑建材領域的應用占比提高，研發積極性保持高漲，技術創新和產品標準化工作不斷加強。2021年新技術申請專利248項，授權135項，為煤矸石綜合利用的科技成果轉化提供了重要支撐。當前，我國已制定煤矸石綜合利用相關標準約13項，包括推薦性國家標準4項和行業標準2項，相關內容主要涉及煤矸石制備生物肥料、煤矸石回收再利用等方面；地方標準7項，其中河北省2項、山西省2項、吉林省1項、安徽省1項、遼寧省1項，相關內容主要涉及煤矸石燒結磚隧道窯余熱發電、生態修復等方面。綜合利用產品的標準化會進一步促進煤矸石的高質量綜合利用。一些區域在煤矸石綜合利用方面走出了新路。例如，遼寧省阜新市煤矸石歷史堆存量約5億t。近些年，該市制定了《阜新市（新邱）循環經濟產業園總體規劃》《新邱區煤矸石綜合利用產業發展規劃》等，引入中科盛聯等企業建設煤矸石預處理中心等項目，成立了隧道窯產業聯盟，通過對煤矸石余熱的利用延伸產業發展鏈條，塑造煤矸石綜合利用產業生態，形成了“制坯不用土、燒磚不用煤、造紙不排水、發電靠余熱”的阜新模式。山西省懷仁縣煤矸石歷史堆存量超過5000萬t，年新增量超過800萬t。該縣積極布局煤系高嶺土新型煅燒工藝開發與關鍵設備產業化，重點突破中低品質高嶺土資源化利用技術，建設了多個處理規模大、技術含量高的煅燒高嶺土項目，經濟效益可觀，夯實了北方重要日用陶瓷生產基地的地位。一些企業在煤矸石綜合利用方面形成了產業優勢。例如，陜煤集團于2020年成立了固廢綜合利用中心，制定了《陜煤集團固體廢物綜合產業發展規劃》，規劃了韓城、銅川、黃陵三大固廢綜合利用產業園，設計了煤矸石制陶粒、煤矸石制巖板等五個項目，重點實現了集團固體廢物內循環。山東創聯建材有限公司利用當地豐富的煤矸石制磚和制砂，利用余熱給社區供暖及生產豆制品，然后再利用豆制品殘余物養魚，形成了聯動模式，2021年總產值6.5億元，經濟和社會效益可觀。內蒙古超牌新材料股份有限公司著眼于高嶺石泥巖型煤矸石的高值化利用，研發超細煅燒高嶺土產品，用于涂料、造紙、電泳漆、塑料橡膠、高性能混凝土、陶瓷、建材等領域，目前總產能達35萬t。此外，山西永昌集團采用“100%煤矸石超內燃式制磚+國內首創隧道窯高溫帶和冷卻帶余熱回收發電+發電余汽供暖梯級利用”的先進技術裝備，建設投產了年處理100萬t煤矸石、制備2億塊燒結磚的生產線。目前，一些地區和企業密切合作，開展頂層規劃，加快項目布局，形成了具有區域特色的煤矸石綜合利用路徑。總體上看，在礦產資源豐富的中西部地區，煤矸石集中度高，下游建材市場需求不足，資源化利用多以制備燒結磚為主，市場需求相對單一。但在礦產資源匱乏的華東地區，煤矸石作為一種稀缺資源，廣泛用于制備裝配式建筑材料、免燒陶粒、陶瓷等建材制品，煤矸石綜合利用產業的經濟效益得到充分體現。不論是哪個地區，都采取了余熱利用的低碳節能措施。具體表現為：（1）一些煤炭產地特別是煤炭依賴型城市，尚未針對煤矸石綜合利用制定專項規劃和長遠設計。煤炭依賴型城市多關注煤炭資源開采所帶來的短期經濟收益，而未對煤矸石固體廢物帶來的長期生態環境隱患給予足夠的重視，既未制定綜合利用政策和規劃，也未制定促進煤矸石綜合利用的地方法規和規章。（2）大型煤礦企業對煤矸石的持續管理重視程度不夠。很多煤礦企業建設早，那時綜合利用煤矸石缺乏技術和政策支持，因而有的未針對煤矸石處置制定利用規劃方案，即使制定了規劃方案，執行也大多不盡如人意，對煤矸石的處置仍以“一堆了之”等簡單粗暴的處理方式為主，留下了嚴重的生態環境隱患。2016年生態環境保護督察工作啟動后，一些地方按督察和整改要求補充了煤矸石山生態修復和土地復墾等內容，但與預期目標還存在差距，2022年4月披露的生態環境保護督察典型案例也反映出這一情況。（3）部分企業將煤矸石交由缺少固體廢物處理資質或未配套相應環保設施的第三方企業進行不合規處置。由于監管缺失、責任認定復雜、地方政府與企業法律意識淡薄等原因，有的企業的煤矸石被非法轉移、傾倒、亂堆或不規范填埋。例如，在回收完煤矸石中高嶺土等有價組分后，將剩余煤矸石隨意堆放，對環境造成嚴重污染，違反《固體廢物污染環境防治法》的處置要求。具體表現為：（1）煤矸石區域供需不均衡。在煤矸石排放量巨大的地區，煤矸石堆存占地面積大，已成為城市“頑疾”，帶來了沉重的安全生產和環境保護負擔。但在資源短缺的東部地區，煤矸石則搖身一變，成為生產水泥、磚瓦等建筑材料的搶手資源。然而如將煤矸石及其綜合利用產品運至東部地區，運輸成本過高，并不劃算。（2）前期缺乏煤矸石分類預處理的規范要求。煤矸石組成復雜，即使同一礦區排放的煤矸石，其物相成分有時也有差異，利用方式也不盡相同。例如，山西、內蒙古部分地區的煤矸石以高嶺土系為主，具備代替高嶺土礦資源的屬性，可有效甄選和利用其中的高嶺土成分，而其他煤矸石則無此屬性，只能尋求其他利用路徑。此外，有些煤化工企業同時排放煤矸石、氣化渣等多種固體廢物，因缺乏相關標準和規范要求，未開展前期分類便將不同類型煤矸石混合堆放，或者將煤矸石與其他固體廢物混合堆放，給后端分類和綜合利用帶來了困難。3.3 限制與支持政策存在矛盾，部分政策執行力度不足具體表現為：（1）限制性政策與支持性政策存在矛盾。近幾年，一些部委與地方政府出臺政策和實施方案，大力支持煤矸石綜合利用，但并未針對煤矸石綜合利用項目明確能耗優先配置或豁免等鼓勵措施，大多數地區仍將煤矸石中的熱值計入地方能耗指標，將煤矸石制備建材等項目與傳統建材項目同等對待，納入“兩高”或限制類產業進行管理，導致綜合利用項目落地難。（2）部分政策執行力度不足。近年來，國家鼓勵使用節能環保的新型墻材，但部分地區對黏土、頁巖等傳統資源制備建材的產能騰退力度不足，實心磚、黏土磚制品依舊盛行，導致煤矸石綜合利用產品的市場競爭力低、市場空間小，進而導致新建項目立項審批難，阻礙了煤矸石綜合利用產業的發展。4.1 加強頂層設計，統籌煤矸石綜合利用項目的規劃建議充分發揮規劃的頂層設計和引導作用，加強煤炭依賴型城市和大型煤炭企業對煤矸石綜合利用項目的統籌布局。（1）針對煤炭依賴型城市，地方發展與改革、工信、自然資源、生態環境等部門，依據本地區煤矸石的存量、增量及組分，出臺本地區的煤矸石綜合利用規劃，完善相關產業準入、產業支持、產業限制等政策，根據地方產業發展目標統籌調配煤矸石資源，構建煤矸石綜合利用項目鏈，引導煤矸石綜合利用產業健康有序發展。（2）各地按照“無廢城市”建設相關要求，針對大型煤炭企業要求編制煤矸石綜合利用解決方案，加強煤矸石綜合利用項目布局，爭取到“十四五”時期末實現煤矸石等固體廢物貯存的零增長。（3）建議地方政府對屬地煤炭企業的煤矸石綜合利用開展檢查評估。在全國范圍內評選示范引領區域和企業，并給予財稅減免、資金補貼等支持。4.2 建立產品標準化和綠色采購等制度，解決綜合利用產品銷售難的問題（1）建立健全綜合利用產品標準，強化煤矸石技術標準引領，從根本上消除消費市場對煤矸石綜合利用產品安全性的疑慮，提高其市場認可度。（2）建立綠色采購制度。地方政府在采購中優先選用符合標準的煤矸石綜合利用產品，如鼓勵生態文化旅游產業等項目在建設中優先選用符合相關標準的新型煤矸石建材產品；鼓勵礦山企業在充填采礦法中優先選用煤矸石充填材料，包括充填膠凝材料、充填骨料等。4.3 強化前端預處理，為提高資源利用效率奠定基礎前端預處理對煤矸石全量資源化利用提供重要保障，各地應重視煤矸石的預處理和分類管理。（1）在煤矸石集中的地區，針對不同組分、不同熱值的煤矸石做好前期摸底調查及檢測分析，因地制宜地制定煤矸石預處理規程，依據不同利用途徑開展相應的集中預處理。例如，從全產業鏈的角度看，可先利用煤矸石中的有機質，為化工、冶煉等行業提供優質原料，再將煤矸石用作砂石骨料、路基回填料、制磚原料、陶粒原料等，實現煤矸石的全量化和高值化利用。（2）煤矸石產生企業按照不同固體廢物的末端利用要求，建設相應標準的堆存庫，做到分類堆存和分品種屬性堆存，既提升后端綜合利用產品的質量，也降低后端綜合利用的難度和成本。4.4 精準施策，提高資源能源利用效率與行業低碳綠色發展水平加強部門政策協調，提高支持政策的精準度和協同性。（1）建議國家基于《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄》《國家工業資源綜合利用先進適用工藝技術設備目錄》《產業結構調整指導目錄》《建設項目環境影響評價分類管理名錄》等重點準入依據，建立煤矸石綜合利用項目技術與裝備細分管理清單，與傳統的建材行業實施差異化管理。（2）煤矸石綜合利用產品可替代一次性建材資源，減少煤炭的開采和使用量，具有節約資源能源和降低碳排放的綜合效應。基于市場對建材需求的客觀現實，對于煤矸石綜合利用類項目，建議不將煤矸石原料本身的熱值納入能源消耗總量控制指標。這樣可提高資源和能源綜合利用效率，減少煤矸石的堆存和自燃。（3）建議國家盡快制定固體廢物綜合利用項目的節能、降碳、減排等標準，解決煤矸石綜合利用項目立項難和落地難的問題。
