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煤基固废逆袭重生记—— 从“工业弃儿”到“地下卫士” 2025年04月25日 

■ 本报特约记者 吴 薇 通讯员 贠德华

宁夏宁东能源化工基地曾有一群被嫌弃的“工业弃儿”——煤矸石、粉煤灰、炉底渣、气化渣等煤基固废。它们每年以2000多万吨的规模“集结”,因为利用率低,成了生态环境的“烦恼”,就像美丽画卷上的“瑕疵”,影响着黄河流域的生态安全,也制约着能源产业可持续发展。

为筑牢国家能源安全防线,解决固废处置难题,推动宁东基地煤化工产业高质量发展与生态修复,一场关乎资源循环与生态平衡的技术革新迫在眉睫。

2020年3月,由国家能源集团牵头,联合多家科研院所与行业领军单位,正式启动“大型煤电基地固废规模化利用成套技术及集成示范”项目。宁夏煤业任家庄煤矿积极响应,主动承担“大宗煤基固废协同利用与绿色充填工程示范”课题,由此开启了煤基固废从“工业垃圾”到守护矿山安全的“地下卫士”的绿色逆袭之路。

“成团出道”

从工业废料到“最佳拍档”

走进任家庄煤矿充填站,一场充满科技感的“材料新生之旅”正在上演。粗破车间内,破碎机轰鸣作响,宛如一位技艺精湛的“雕塑家”,将煤矸石与炉底渣这些昔日煤炭开采与煤制油生产过程中的“边角料”,雕琢成粒径8毫米以下的颗粒。这些经过初步“打磨”的原料,搭乘转运皮带“小火车”,奔赴细破车间进行二次加工,摇身变为质地均匀的“粗骨料”。

“别小瞧这破碎过程,它就是给固废做‘整容手术’!”充填站负责人黄文勋看着传送带上的“粗骨料”,笑着介绍道,“煤矸石硬度高,适合做结构骨架;炉底渣孔隙多,能增加透气性,是‘透气小能手’,兼具透气与填充功能,二者堪称充填材料的‘最佳拍档’。”

破碎后的“粗骨料”接着来到配料车间,在这里,它们迎来了新伙伴——气化渣。这同样是一位曾被嫌弃的“工业弃儿”。它们按照比例“手拉手”,正式组成了“充填骨料”组合,准备开启新的征程。

搅拌成浆

在“魔法工厂”获得新生

如果说破碎配料是“材料集训营”,那么充填车间就是一座神奇的“魔法工厂”。在这里,粉煤灰和胶结料两位“神秘嘉宾”闪亮登场!

粉煤灰,作为煤制油生产过程中的废弃物,凭借细腻的粉末形态,化身“悬浮大师”,确保颗粒在浆液中均匀分散,既避免输送时堵塞管路,又能在采空区形成类似混凝土的稳固结构;胶结料则如同“凝聚力引擎”,为混合物注入“能量因子”,增强整体强度与耐久性。

矿井复用水则是这场“魔法”的关键“催化剂”。在搅拌机的强力搅拌下,固废颗粒与水、胶结材料充分融合,如同调制一杯精准配比的“混凝土奶茶”,最终形成流动均匀的似膏体浆液。黄文勋形象地比喻:“这就像调一杯特殊的‘混凝土奶茶’,水多了太稀,水少了太稠,必须精准控制,才能调出完美的‘奶茶’!”

经过充分搅拌,这些煤基固废完美“蜕变”,变成了一种既像泥浆又似软膏的神奇材料,它们蓄势待发,准备前往地下“战场”大显身手。

地下远征

五大工艺协同作战

随着地面充填工业泵发出低沉的轰鸣声,似膏体浆液就像一群勇敢的“绿色战士”,顺着直径194毫米的输送主管道这条“钢铁动脉”,开启了它们的地下远征。它们一路奔腾,被送往井下工作面风巷。

在井下,等待它们的是五大“作战工艺”:工作面悬管充填、采空区钻孔充填、回撤通道充填、远距离高位钻孔充填、固废置换呆滞资源充填。这些工艺就像五位默契的“指挥官”,协同作战,指挥着浆液注入采空区。

数据印证着这场绿色革命的卓越成效:项目运行至今,累计消纳煤基固废30万吨,能耗较传统技术降低22%,生产成本下降37%,煤基固废综合利用率高达96%。“如今学会了与自然共生。这些固废不过是放错位置的‘宝藏’,换个场景就能绽放光彩。”任家庄煤矿总工程师马国军望着监控屏幕上流动的浆液感慨道。

在百米井下的充填层中,曾经的粉煤灰、煤矸石正以混凝土的形态默默守护着矿山。它们的蜕变,不仅诠释了循环经济的无限潜力,更昭示着一个真理:在科技与生态协同创新的舞台上,没有绝对的废物,只有尚未被激活的资源。当智慧赋能,每一份工业废料都能书写属于自己的绿色传奇。

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