山西是全國的煤電能源基地,而朔州是山西最大的煤電生產地。
「開採和洗選1噸煤炭會產生140—200公斤煤矸石;燃燒1噸煤產生300—400公斤粉煤灰。」6月10日,晉坤公司總經理李亞軍向行進中國調研採訪團介紹,煤矸石堆存不僅侵佔土地,如果發生自燃還會釋放出大量的硫化物和煙塵,嚴重污染環境。
但只要採煤就會有煤矸石產生,堆積如山的矸石該如何處置?如何破解固廢利用的難題?

在倉庫,煤矸石被分類堆放。
在晉坤公司倉庫,降塵設備通過高壓噴洒水霧,成堆的煤矸石前立有標牌——4#礦:二氧化硅44.9%,三氧化二鋁37.3%……
「煤矸石還需要分類?」記者不禁問道。
「在外行人的眼裡,感覺煤矸石都一個樣,其實它們『千差萬別』,能按照化學指標分類,還能按照密度分類。隨口咬一下,就能感覺出煤矸石的硬度。」
李亞軍介紹,煤矸石一旦運到倉庫,衍射儀就能利用X射線對煤矸石的礦物成分進行分析:「為啥要投這麼多錢,買這個衍射儀?就是依據礦物種類和晶體結構對煤矸石進行分類編號,我們才能更好地『配礦』,這也是關鍵技術。」

晉坤公司生產車間。
經過初步破碎的矸石,緊接着被送入磨粉機,再經超細研磨、控溫活化煅燒後,進入成膠和高壓造球系統,40分鐘即可轉化為石油催化劑前驅體。
「我們用煤矸石製備石油催化裂化前驅體,利用的是煤矸石本身的硅鋁成分,從而實現了生產過程的硅鋁原子結構經濟性。」李亞軍說,它的應用能夠提高石油煉製的轉化率。
原來,在石油中加入石油裂化催化劑,可以裂化出像汽油、柴油、航空煤油、重油等產品。同時,可提高4%—5%的汽油轉化率,降低1%的生焦產率,而生焦每降低一個百分點,一年可減排二氧化碳800萬噸。
至此,從煤矸石到石油催化裂化前驅體,產品價格從每噸200元躍升至5300元。煤矸石與石油組成了能源界的「超級CP」。

晉坤公司實驗室。
「這條生產線的原材料都來源於朔州所產的煤矸石,每年可將2萬噸煤矸石變廢為寶。」李亞軍說,他們的目標是建設固廢利用創新平台,當好綠色轉型的新引擎。
底氣何在?這幾年,晉坤公司持續投入5000餘萬元科研經費,建成五大省級創新平台和一個博士工作站,獲19項國家專利和2項科技成果。

煤矸石衍生品。
在晉坤公司的重點實驗室,煤矸石實現了華麗變身。目前,該公司開發出七大首創產品,形成三大系列20餘種新材料產品,廣泛應用於造紙、塗料、電線電纜、化妝品、電泳漆、醫用橡膠和石油催化劑等領域,產品附加值提升3倍,出口至歐美、日韓、東南亞等35個國家和地區。「截至今年5月,我們累計綜合利用煤矸石210萬噸,節約堆放土地近千畝。」
近年來,朔州市面臨煤矸石等固廢資源的處理難題,年產量高達3000萬噸。為有效利用這些資源,朔州市通過集群化發展策略,成功規劃並建設了多個特色固廢園區,如朔州神電固廢綜合利用工業園、懷仁宏利再生綜合利用工業園以及平魯區北坪循環經濟園等。這些園區的建立不僅實現了煤矸石等固廢資源的變廢為寶,還推動了固廢綜合利用產業的規模化發展。
目前,朔州市已具備年產27億塊煤矸石燒結磚、45萬噸煤矸石煅燒高嶺土、4億塊粉煤灰蒸壓磚等多項生產能力,為當地經濟發展注入了新動力。(劉紅、馬立明、桑莉媛、麻潞、趙芳、盧鵬宇、董童、張超寧、馬夢迪)