看煤基固廢的“72變”

鄂爾多斯市準格爾旗以科技創(chuàng)新為動力支撐,讓放錯地方的資源得到循環(huán)利用,成為暢銷市場的“搶手貨”——

8月,是全國的用電高峰期。在全國重要能源輸出地鄂爾多斯市準格爾旗,各煤炭企業(yè)開足馬力,滾滾“烏金”沿著鐵路“大動脈”源源不斷運往全國各地。而與煤炭相生相伴的固廢煤矸石、粉煤灰去哪兒了?在準格爾經濟開發(fā)區(qū),通過科技創(chuàng)新加持,煤基固廢正經歷“72”般變化,化身為各種價格不菲的新材料。

在內蒙古佳匯新材料科技有限公司生產車間,大型窯爐內火光四射,兩條生產線全速運轉。一邊,固廢煤矸石經粉粹、成型、煅燒等工藝流程后,成為了廣泛應用于窯具、耐火磚等產品制造領域的高檔耐火材料堇青石。另一邊,電廠燃燒后產生的固廢粉煤灰被制成了大小不一的填料球。

“準格爾旗的煤矸石硅鋁含量高,鐵鈦含量低,白度好、體密大,非常適合制作無機非金屬新材料。我們當時選擇落戶到這里,主要是看中了這些被‘遺忘’在角落里的寶貴資源。”內蒙古佳匯新材料科技有限公司總經理高翠說。

2016年,內蒙古佳匯新材料有限公司順利落戶準格爾經濟開發(fā)區(qū),成為了第一個吃螃蟹的人。8年來,公司組建研發(fā)團隊,圍繞準格爾旗當?shù)氐母黝惷夯虖U進行深度研發(fā),順利轉化落地莫來石、堇青石、陶瓷纖維針刺毯、填料球4個產品,并迅速在國內相關市場領域占據(jù)一席之地。“目前我們的產品已經遍布全國各地,經常供不應求。這些煤基固廢轉化成為新材料以后,銷售平均價格在3000元每噸。”高翠表示。

有了先行軍,準格爾經濟開發(fā)區(qū)的無機非金屬新材料產業(yè)開始全面起勢。自2016年以來,短短幾年間,便有15家無機非金屬新材料企業(yè)和一家研發(fā)機構相繼落戶,固廢煤矸石、粉煤灰繼續(xù)變身成為M45莫來卡特、精鑄砂、微晶球等應用于化工、航天、陶瓷等各領域的新材料產品。

“煤機固廢主要包含選煤洗煤過程中產生的煤矸石和電廠發(fā)電過程中產生的粉煤灰。準格爾旗煤炭資源儲量驚人,目前每年排出煤矸石約5000萬噸,粉煤灰約200萬噸。如果得不到有效利用,不僅占用土地、污染河道,還會造成大量的資源浪費。讓這些‘放錯的資源’真正發(fā)揮價值,是我們最主要的目標。”2020年,內蒙古工業(yè)陶瓷設計院應運而生,作為總工程師,薛友祥與一眾來自山東工業(yè)陶瓷研究院的專家學者通過反復調研,經歷上百過千次試驗,在國內首創(chuàng)煤矸石低溫熱處理制備陶瓷活性粉體等5項專利技術,并順利促成萬噸級陶瓷活性粉體材料、發(fā)泡陶瓷兩個產品開始進入中試驗證階段。

“以煤矸石、粉煤灰為基礎,通過技術的研發(fā),可以生產包括綠色建材、提取氧化鋁,做一些高端活性粉體、高端耐火材料。目前,我們已經成功開發(fā)一些綠色建材和標準化原料,下一步將繼續(xù)延長產業(yè)鏈條,向更高端的方向進軍。”薛友祥說。

在推動科技創(chuàng)新研發(fā)的同時,一大批煤基固廢綜合利用產業(yè)項目也在加速建設中——

內蒙古匯能硅鋁新材料科技有限公司20萬噸/年煤矸石粉煤灰資源化綜合利用示范項目,主要依托準格爾煤田產生的高鋁煤矸石、高鋁粉煤灰等固廢原料,采用公司自主研發(fā)的先進工藝生產硅鋁新材料;

內蒙古華宜卓材料技術有限公司工業(yè)固廢綜合利用項目,與清華大學技術團隊合作,圍繞準格爾旗的煤矸石、粉煤灰研發(fā)出20余種定型和不定型陶瓷基復合材料;

內蒙古三鑫新材料科技有限公司煤矸石綜合利用項目,將利用固廢煤矸石生產廣泛應用于涂料、電線電纜、高檔玻璃纖維等領域的低能耗高嶺土產品......

“準格爾地區(qū)有儲量豐富、性能優(yōu)異煤基固廢資源,開發(fā)利用價值優(yōu)勢明顯。科技研發(fā)的投入,可為準格爾地區(qū)進一步建設百萬噸乃至千萬噸級煤矸石綜合、粉煤灰綜合利用產業(yè)基地、打造上百億元產業(yè)規(guī)模的無機非金屬材料產業(yè)園區(qū),奠定良好的基礎。”薛友祥表示。

來自準格爾旗工信和科技局的報告顯示,截至2023年末,全旗高新技術企業(yè)達到39家,入庫科技型中小企業(yè)43家,實現(xiàn)“三清零”的規(guī)上工業(yè)企業(yè)達到42家,旗內自治區(qū)級以上科研平臺增至37個。

“雙碳”目標時代背景下,準格爾旗不斷強化以科技創(chuàng)新為重點的動力支撐,著力構建“研發(fā)—中試—孵化—加速—產業(yè)化”科技創(chuàng)新鏈條,搭建“企業(yè)+高校+科研院所”的“產學研”三位一體合作體系,將漫山遍野的煤基固廢變身成為暢銷市場的“搶手貨”,讓放錯地方的資源得到循環(huán)利用。