在潞安化工集團(tuán)常村煤礦墻材廠一間不足10平方米的實(shí)驗(yàn)室，廠長王菲忙著記錄充填新材料數(shù)據(jù)。他眼前看似普通的灰褐色粉末，卻暗藏著工業(yè)固廢“華麗轉(zhuǎn)身”的密碼。

經(jīng)過無數(shù)次配比試驗(yàn)，氣化爐渣、水泥與墻材廠自主研發(fā)的外加劑完美融合，轉(zhuǎn)化為性能卓越的新型礦用充填材料。

“我們在煤基固廢里淘出了‘綠色金礦’?！蓖醴浦钢囼?yàn)臺上的樣品說。

近年來，常村煤礦加速綠色轉(zhuǎn)型，將煤炭清潔高效利用產(chǎn)生的固體廢棄物，變成井下沿空留巷的“脊梁”，串聯(lián)起一條“從煤炭中來，到煤炭中去”的綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。

氣化爐渣變身充填材料

在煤炭開采過程中，沿空留巷技術(shù)是保護(hù)巷道、提高煤炭回采率的關(guān)鍵技術(shù)之一。但長期以來，充填式沿空留巷技術(shù)在應(yīng)用中，依賴河砂、石子等充填材料，成本高、環(huán)保壓力大。

與此同時(shí)，作為山西省煤炭清潔化利用標(biāo)桿項(xiàng)目，潞安化工集團(tuán)180萬噸/年高硫煤清潔高效利用油化電熱一體化示范項(xiàng)目面臨固廢處理的棘手難題。該項(xiàng)目煤氣化裝置每年產(chǎn)生飛灰、爐渣等各類固廢81.5萬噸，需要花費(fèi)高額費(fèi)用堆存處置，既占用土地，又存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

能否讓這兩大痛點(diǎn)“雙向奔赴”、化弊為利？材料學(xué)研究生出身的王菲開始探索固廢資源化利用。

2018年，墻材廠調(diào)整經(jīng)營思路，聚焦綠色礦用建材，確立“爭做潞安化工集團(tuán)固廢產(chǎn)業(yè)領(lǐng)頭羊”目標(biāo)，以180萬噸/年高硫煤清潔高效利用油化電熱一體化示范項(xiàng)目氣化爐渣利用為突破口，全力攻關(guān)固廢高值化、效益化利用技術(shù)。

攻關(guān)之路布滿荊棘。氣化爐渣成分復(fù)雜，且存在堿骨料反應(yīng)，直接使用難以滿足充填的強(qiáng)度要求。王菲和團(tuán)隊(duì)其他成員扎根實(shí)驗(yàn)室，從氣化爐渣預(yù)處理工藝到外加劑復(fù)配，進(jìn)行了上百次試驗(yàn)。他們在反復(fù)嘗試中，尋找高效減水劑、偏高嶺土、微硅灰、專用活性劑等材料的最優(yōu)組合?！罢{(diào)配充填材料就像炒菜，火候、配料比例差一點(diǎn)，味道就天差地別?！蓖醴七@樣比喻。

最終，王菲團(tuán)隊(duì)研發(fā)出煤基固廢沿空留巷充填材料。該材料中，核心原料氣化爐渣占比72%至80%，再配以水泥和其他功能組分的高性能混凝土材料。

“煤基固廢沿空留巷充填材料抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)C60等級，相當(dāng)于每平方厘米能承受600公斤以上的壓力，完全滿足井下充填要求?！蓖醴普f。

在此基礎(chǔ)上，墻材廠開發(fā)出兩大產(chǎn)品系列：包含制品類、袋裝粉料類等近10種規(guī)格的煤基固廢礦用混凝土材料和煤基固廢環(huán)保噴漿材料，后者可用于井下不同場景。

煤基固廢物盡其用

“固廢‘再就業(yè)’，帶來的變化是全方位的。充填效率、充填質(zhì)量、現(xiàn)場管理水平，都實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提升?！背４迕旱V生產(chǎn)技術(shù)管理中心主任工程師程坦說。

“過去，充填材料需要在地面預(yù)混后才能運(yùn)送下井，工序煩瑣?，F(xiàn)在，煤基固廢沿空留巷充填材料為50公斤標(biāo)準(zhǔn)袋裝成品，可直接運(yùn)至井下，減少預(yù)混作業(yè)人員2人；袋裝成品配合機(jī)械上料，單班可減少5名上料工，效率大幅提升?！背烫拐f。

另外，煤基固廢沿空留巷充填材料的防潮防水包裝更加適配井下潮濕環(huán)境，避免了材料受潮結(jié)塊堵管和浪費(fèi)問題。同時(shí)，袋裝材料便于碼垛，節(jié)省了井下巷道空間，地面清理工作量大大減少。

程坦表示，這項(xiàng)變廢為寶的技術(shù)若能在潞安化工集團(tuán)推廣應(yīng)用，每年可消化12萬噸氣化爐渣。

如今，墻材廠已形成覆蓋多場景的綠色礦用建材產(chǎn)品系列：煤基固廢沿空留巷充填材料實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、袋裝化供應(yīng)；煤基固廢礦用混凝土砌塊可替代傳統(tǒng)料石，用于井下密閉墻等；煤基固廢地面快速鋪貼硬化材料適用于礦區(qū)地面硬化工程；生產(chǎn)煤基固廢裝飾材料，將固廢應(yīng)用拓展到礦區(qū)建筑裝飾領(lǐng)域。

“把煤制油產(chǎn)生的固廢變廢為寶，再用于煤炭開采，我們打通煤炭清潔高效利用綠色產(chǎn)業(yè)循環(huán)‘最后一公里’?！蓖醴七@樣總結(jié)創(chuàng)新的意義。

目前，墻材廠生產(chǎn)的系列產(chǎn)品已在常村煤礦、漳村煤礦、高河能源公司、溫莊煤業(yè)公司、夏店煤礦等潞安化工集團(tuán)內(nèi)部單位推廣應(yīng)用，完成從實(shí)驗(yàn)室到規(guī)模化生產(chǎn)、再到工程驗(yàn)證的全過程，技術(shù)成熟且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

作者：李佳琦 岳鵬 版面編輯：盧慧穎

編輯：張瑩

來源：中國煤炭報(bào)

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