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(jīng)濟開發(fā)區(qū),通過科技創(chuàng)新加持,煤基固廢正經(jīng)歷“72”般變化,化身為各種價格不菲的新材料。
在內(nèi)蒙古佳匯新材料科技有限公司生產(chǎn)車間,大型窯爐內(nèi)火光四射,兩條生產(chǎn)線全速運轉(zhuǎn)。一邊,固廢煤矸石經(jīng)粉粹、成型、煅燒等工藝流程后,成為了廣泛應(yīng)用于窯具、耐火磚等產(chǎn)品制造領(lǐng)域的高檔耐火材料堇青石。另一邊,電廠燃燒后產(chǎn)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(nèi)蒙古佳匯新材料科技有限公司總經(jīng)理高翠說。
2016年,內(nèi)蒙古佳匯新材料有限公司順利落戶準格爾經(jīng)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(zhuǎn)化落地莫來石、堇青石、陶瓷纖維針刺毯、填料球4個產(chǎn)品,并迅速在國內(nèi)相關(guān)市場領(lǐng)域占據(jù)一席之地。“目前我們的產(chǎn)品已經(jīng)遍布全國各地,經(jīng)常供不應(yīng)求。這些煤基固廢轉(zhuǎn)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(jīng)濟開發(fā)區(qū)的無機非金屬新材料產(chǎn)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(gòu)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(yīng)用于化工、航天、陶瓷等各領(lǐng)域的新材料產(chǎn)品。
“煤機固廢主要包含選煤洗煤過程中產(chǎn)生的煤矸石和電廠發(fā)電過程中產(chǎn)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(nèi)蒙古工業(yè)陶瓷設(shè)計院應(yīng)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(fù)調(diào)研,經(jīng)歷上百過千次試驗,在國內(nèi)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(shù),并順利促成萬噸級陶瓷活性粉體材料、發(fā)泡陶瓷兩個產(chǎn)品開始進入中試驗證階段。
“以煤矸石、粉煤灰為基礎(chǔ),通過技術(shù)的研發(fā),可以生產(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)項目也在加速建設(shè)中——
內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)硅鋁新材料;
內(nèi)蒙古華宜卓材料技術(shù)有限公司工業(yè)固廢綜合利用項目,與清華大學技術(shù)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(fù)合材料;
內(nèi)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(chǎn)廣泛應(yīng)用于涂料、電線電纜、高檔玻璃纖維等領(lǐng)域的低能耗高嶺土產(chǎn)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??萍佳邪l(fā)的投入,可為準格爾地區(qū)進一步建設(shè)百萬噸乃至千萬噸級煤矸石綜合、粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)基地、打造上百億元產(chǎn)業(yè)規(guī)模的無機非金屬材料產(chǎn)業(yè)園區(qū),奠定良好的基礎(chǔ)。”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(shù)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(nèi)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(gòu)建“研發(fā)—中試—孵化—加速—產(chǎn)業(yè)化”科技創(chuàng)新鏈條,搭建“企業(yè)+高校+科研院所”的“產(chǎn)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。