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煤矸石的危害 煤矸石是指煤礦在開拓掘進、采煤和煤炭洗選等生產過程中排出的含碳巖石，是煤礦生產過程中的廢棄物，例如巷道掘進過程中的掘進矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。 隨著國民經濟發展對于煤炭需求的增長，煤炭產量逐年提高，2013年我國煤炭產量約37億噸，較2005年增長近70%，同年煤矸石排放總量達到7.5億噸，較2005年增長近1倍，預計2015年煤矸石排放量將接近8億噸，累計堆存量45億噸，形成的煤矸石山2600多座，占地 1.3萬公頃。隨著潔凈煤技術的發展及采煤機械化水平的提高，煤矸石的比例還將逐步增加，煤矸石綜合利用仍面臨較大壓力和挑戰。 煤矸石的大量堆放，不僅壓占土地，影響生態環境，污染周圍土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在適宜的條件下發生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和煙塵等有害氣體污染大氣環境，影響礦區居民的身體健康。 隨著國家節能環保提高資源利用效率的要求越來越嚴格，煤矸石隨意堆放污染環境的現象將成為歷史，國家以及很多地方政府出臺了相關的煤矸石綜合利用扶持政策，為煤矸石變廢為寶提高了良好的環境。 煤矸石綜合利用政策 1、國家政策： 2015年初，國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、財政部、國土資源部、環境保護部、住房城鄉建設部、稅務總局、質檢總局、安全監管總局等10個部門以聯合令的形式發布了《煤矸石綜合利用管理辦法（2014年修訂版）》。《管理辦法》規定，煤矸石綜合利用應堅持減少排放和擴大利用相結合，實行就近利用、分類利用、大宗利用、高附加值利用，加強全過程管理，提高煤矸石利用量和利用率的總體要求。 《管理辦法》同時要求，煤炭產量超億噸的產煤省份（內蒙古、山西、陜西、河南、山東、新疆、貴州、安徽、云南等）資源綜合利用主管部門要會同有關部門編制煤矸石綜合利用規劃。 2、優惠政策： 煤矸石可以經過處理后制成新型建材。2001年12月1日，國家經貿委辦公廳資源[2001]624號文轉發了《財政部、國家稅務總局關于部分資源綜合利用及其他產品增值稅政策問題的通知》，同時要求各有關部門認真落實國家給予資源綜合利用和新型材料產品的優惠政策，嚴格按稅率征收粘土實心磚、瓦的增值稅。 3、地方獎勵： 近年來，很多資源地方區域開始對煤矸石的綜合利用漸漸重視起來，甚至專門制定獎勵扶持措施，鼓勵企業購置相關破碎機、磨粉機設備，將這種固體廢棄物越來越多地考慮轉化為電力、建材、熱能等可用資源。 煤矸石綜合利用的基本情況 一、綜合利用規模穩步增長。 煤矸石綜合利用率由1998年的41%提高至2013年的64%。2013年我國煤矸石產生量約7.5億噸，綜合利用量4.8億噸，其中，煤矸石等低熱值燃料發電機組總裝機容量達3000萬千瓦，年利用煤矸石1.5億噸，綜合利用發電企業達400多家，年發電量1600億千瓦時，占利用總量的32%；生產建材利用煤矸石量5600多萬噸，占利用總量的12%；土地復墾、筑路等利用煤矸石2.6億噸，占利用總量的56%。 二、是利用領域不斷擴寬。 我國煤矸石綜合利用從“以儲為主”發展到“儲用結合”，目前煤矸石綜合利用途徑除在建筑工程、生產建材產品、綜合利用發電、土地復墾、筑路外，還擴展到井下充填、回收礦產品、制取化工產品等方面，涉及建材、建筑、冶金、農業等多個領域。 三、是技術裝備水平不斷提升。 煤矸石生產建材產品技術裝備達到國際先進水平。高參數、高效率、大容量循環流化床鍋爐燃燒技術廣泛應用于煤矸石發電機組，13.5萬千瓦及以上單機容量煤矸石發電機組占煤矸石發電總裝機容量70%以上。“矸石充填置換煤關鍵技術研究與應用”項目獲國家科學技術進步二等獎。煤矸石生產增白和超細高嶺土、氯化鋁和特種硅鋁鐵合金等新產品，煤矸石深加工技術取得突破。 各地綜合利用實踐 1、山西省 山西朔州市是一座資源型城市，據統計，這里年排放煤矸石4200萬噸、粉煤灰800萬噸、脫硫石膏120萬噸，不僅占用土地，而且對環境造成嚴重污染，影響人們的生產和生活。 朔州市把工業固廢綜合利用產業作為調結構、轉方式的重要支撐全力推進，規劃建設了固廢綜合利用工業園區。為吸引更多的企業入駐園區，朔州市制定了多項扶持政策，明確凡固廢綜合利用企業全部納入資源綜合利用類企業，享受國家各類優惠政策，包括稅費減免，在土地政策方面實行全征全返等。園區的公共服務平臺建設全部由政府投資，政府從各大院校和科研機構聘請專家隊伍，免費為企業提供技術和服務。努力創造良好的投資環境，為投資企業提供寬松的生產經營環境。 朔州把工業固廢利用作為新興產業培育，被工信部確認為全國首批十二個工業固廢綜合利用示范基地、全國工業綠色轉型發展試點城市，被國家發改委列為全國資源綜合利用“雙百工程”示范基地之一。2011年，“院士專家行”首站活動在朔州舉行；2013年到2015年，“亞洲粉煤灰及脫硫石膏處理與利用技術國際交流大會”連續3年在朔州召開。朔州發展工業固廢綜合利用產業取得的成就得到了國內外學術界和產業界的高度關注。 為了讓煤矸石成為新興綠色產業和新的經濟增長點，該市大力發展煤矸石制建材、煤矸石材料加工等產業，力爭到2020年，煤矸石綜合利用率達到100%，建成全國有影響的工業固廢綜合利用示范基地。” 目前，朔州市已有140多家固廢綜合利用企業，形成了煤矸石發電、煤矸石材料、粉煤灰綜合利用、脫硫石膏綜合利用的產業集群，在這四大產業集群的帶動下，全市固體廢棄物年綜合利用量達到3400萬噸，年綜合利用率達到63%。固廢綜合利用產業在朔州市工業經濟中的占比逐年提高，2014年產值達到180億元，占全市工業總產值13%，成為了新的支柱產業。 2、內蒙古自治區 從2013年開始，準格爾經濟開發區推進由煤向非煤產業強勁轉變，在提高產品附加值的同時降低產品生產成本。加快發展現代陶瓷業，把處于煤炭產業鏈終端的煤矸石，變成了陶瓷產業鏈上游的高嶺土。準格爾經濟開發區通過高嶺土資源豐富、能源價格低等優勢，已吸引了大批南方陶瓷企業落戶。現如今，準格爾經濟開發區近10萬平方米的陶瓷產業園已初具規模，已建成陶瓷產能6900萬件，在建產能8000萬件。 目前，準格爾經濟開發區已成為我國陶瓷產業由南向北遷徙的主要陣地，國禮瓷、大汗窯、蒙粵、力弘等一批陶瓷企業相繼落地投產，這里擁有優質的高嶺土資源在陶瓷界已是公開的秘密，在近幾年間，準格爾旗不斷加強地質勘察與應用開發試驗基礎研究，大力發展高嶺土加工生產及陶瓷為主的煤系高嶺土產業。開發區以伊東年產10萬噸高嶺土項目、蒙西年產50萬噸高嶺土項目和天之驕年產10萬噸高嶺土項目為依托，已建成規模龐大的煅燒高嶺土加工基地。 目前，中國陶瓷業處于外部反傾銷調查，內部原材料、人工成本上漲的“多事之秋”。然而，準格爾經濟開發區陶瓷的成本優勢漸漸凸顯出來，陶瓷企業用的煤矸石就在家門口，省去了運費，使陶瓷成本低了10%到20%。更重要的是，環境效益也非常明顯，原來沒人要的破爛，現在成了搶手貨，煤矸石降低了陶瓷的成本，陶瓷吃掉了固廢物煤矸石，實現了經濟效益、環境效益的統一。 位于千里山工業園區的天宇化工煤系高嶺土高檔填料二期項目總投資6.2億元，設計年生產能力為20萬噸，其產品廣泛應用于建材、造紙、陶瓷、醫藥、航天等多個領域。項目全部建成后，天宇化工有限責任公司將成為國內以煤矸石為原料生產高嶺土規模最大的企業。目前，天宇化工有限責任公司已與日本以及東南亞等多個國家和地區的企業進行接洽，二期正式投產后，產品有望走出國門，走向世界。 為迎合市場需求，內蒙古自治區敖漢旗已有23家以粘土為主要原料的制磚公司進行了技術改造，生產以煤矸石為主要原料的煤矸石燒結磚，規劃年出產能力已超越7億塊標磚，年綜合利用煤矸石98.7萬噸，節約燃煤12.8萬噸，年減少煙塵排放量1.28萬噸、二氧化硫排放量0.2萬噸、氮氧化物排放量0.1萬噸。有材料顯示，煤矸石按60%份額配以少數黏土、粉煤灰、水，通過陳化、成型、枯燥、預熱、烘干、燒結等系列工序，生產出綠色、環保、高強度的煤矸石磚，商品強度達到一般黏土磚的2倍以上，形狀規整，損耗極低，健壯經用，應用前景較好。 3、貴州省 2015年4月，國內首條可以綜合提取鋁、鐵、鈦等多種有價元素的煤矸石資源化利用生產線在貴州省盤縣紅果經濟開發區紫森源集團實現投料生產，這標志著我國煤矸石資源化利用從基礎研究向工業化生產邁出了重要一步。該生產線目前可年處理煤矸石5000噸。經過一期項目近兩年的試運行，驗證了工藝流程均能按實驗標準運行，鋁收率可達92%、鐵收率可達97%。 新投產的二期項目主要試驗以“廢渣”和回收副產品為原料，提取硅、堿等有價元素，同時剩余不超過10%的殘渣可用作玻璃添加劑。運行數據顯示，年處理100萬噸煤矸石可綜合提取總產值達209500萬元的有價元素，總成本估算約為161750萬元，稅前利潤為47750萬元,相當于企業再新建兩個100萬噸煤礦所產生的效益。“也就是說，每加工1噸煤矸石，大約可產出150公斤鐵紅、250公斤氫氧化鋁、40公斤金屬鈦及600公斤硅。按目前市場價產值來算，可賺取利潤477元。” 4、河北省 河北勇龍邦大新材料有限公司的“極低品位煤矸石制備陶瓷空心微珠”項目通過省科技型中小企業創新資金項目驗收。該項目擁有我國自主知識產權，同時已經獲得南非和澳大利亞專利授權。該項目以極低品位的煤矸石為原料，制備成高附加值的空心微珠，徹底擺脫了固體廢棄物原料組分多變、差異大對生產技術影響的制約，實現了開孔和閉孔可控技術，成球率達98%以上，并采取專有高溫懸浮燃燒技術，可制備出尺寸在5-300mm之間、高性能的開孔和閉孔聚空心球粉體。 與傳統產品相比，產品具有輕質、保溫、阻燃、緩釋、吸聲、高強、低導熱、耐磨、高分散、電絕緣和熱穩定性好等特性，可廣泛應用在航天、航空、軍工、醫藥、化工、石油、公路、建材、耐火保溫、塑料橡膠、高分子樹脂材料及水土保持、沙漠治理等領域中，具有重大的社會效益和經濟效益。 5、遼寧省 2015年實施的《煤矸石綜合利用管理辦法》中提到煤矸石用于土地復墾。這方面中國科學院沈陽應用生態研究所在多年前有所研究，并在遼寧省朝陽和撫順進行了保護地土壤改良工作，效果顯著。經過處理后的土壤鹽漬化現象降低，肥料利用率提高8%-15%，作物產量增加8%-11.3%。 隨著煤矸石在農業方面研究的不斷深入，其主要用途為： 第一，土壤調理劑。煤矸石經過微生物活化后，腐植酸、有機質等有效成分明顯提高，可以促進作物根系的發育和有益微生物的活動。簡單說，可以幫助土壤釋放有利于植物吸收的各種營養元素，治理土壤板結、沙化、鹽堿化現象，提高土壤滲透性，增加土壤的保水保肥能力，減少土壤水分蒸發，增加土壤的陽離子交換能力，促進微量元素更好地被植物根系吸收，有利于植物對鐵、鎂、鋅、銅的螯合，減少鹽分吸收土壤中的na離子等。 第二，生物肥料載體。當前生物肥料多以單獨的菌體為主或者以生物有機肥出現，而生物有機肥的載體主要是畜禽糞便和秸稈，期間是提供有機質。而煤矸石中不僅含有有機質，還含有多種中微量元素，能夠豐富生物肥料的功能，同時也能夠合理利用這一煤炭產業的廢棄資源。 第三，復混肥料配料。在復混肥生產當中會添加適當的配料，這些配料多數以膨潤土等為主，養分單一。而活化后的煤矸石不僅可以豐富復混肥料中有機質、腐植酸的含量，同時還能夠提供多種中微量元素。 第四，煤矸石吸附劑。煤矸石也可稱為低品位腐植酸，腐植酸中含有各種官能團、橋鍵，具有優異的吸附、交換、絡合性能，對土壤、大氣中的污染物都有很輕的吸附性。 來源：56選煤 |
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