在中国首个碳基固废中试基地揭秘“废石变沃土”黑科技

来源：我的钢铁网

“很多人不知道，煤矸石其实是制备人工土壤的优质材料。”走进位于榆林市榆阳区的陕西省碳基固废资源化利用中试基地(以下简称：中试基地)，轰鸣的机器声中，煤矸石正在这里经历着神奇的蜕变。据榆林中科环保科技集团有限公司总经理郑仕梅介绍，作为煤炭的伴生矿物，煤矸石含有钙、铁、锌等植物生长必需的元素，“只是这些元素以矿物态存在，难以被植物吸收。”

煤炭能源位于中国能源产业结构中的核心地位，然而，在煤炭开采加工过程中会产生大量的煤矸石，其平均排放比例约为20%。煤矸石作为一般固体废弃物是由质页岩、泥岩、砂岩及煤炭等物质组成的黑灰色沉积岩，具有含碳量低、比煤硬干基灰分大于50%的特点。

记者此次探访的中试基地是中国首个碳基固废中试基地，由榆林中科环保科技集团有限公司与中国科学院过程工程研究所共同组建，承担了万吨级煤矸石分质利用制备生态功能土关键技术中试示范项目。通过破碎、分选、分级选等多道工序，煤矸石在此被精准转化为生态功能土、再生骨料以及低热值煤等三类产品。

全国首个碳基固废中试基地为何落地榆林？

榆林煤炭开采量巨大，工业固体废弃物的综合利用率低于40%，其中煤矸石每年产生量达6000万吨以上，占比超过50%，这一现状表明，榆林地区工业固废，特别是煤矸石的巨量堆存和低利用率问题亟待得到有效解决。为此榆林市相继出台多个政策，推动大宗固废进行减量化、无害化、资源化利用。

曾经，煤矸石多用于生产烧结砖、路基材料、水泥掺料等建筑材料，或者用于矿坑回填。但这些处置模式成本高、末端市场消纳不足、依赖政策补贴、经济效益较小，同时因缺乏规模化消纳技术体系与技术创新，导致资源利用率不足。此外，部分煤矸石含有硫化物和重金属，可能会污染土壤与地下水，容易出现环保风险。

针对榆林及周边地区巨量煤矸石急需开发规模化消纳途径的重大需求，榆林中科环保科技集团有限公司和中国科学院过程工程研究所通过成果转化合作，将中国科学院过程工程研究所自主研发的“煤矸石智能分选——微生物降解耦合全量利用新技术”在榆林落地。

“该技术以煤矸石为主要原料制备人工土壤——生态功能土，重建土壤结构，塑造具有养分和水分的生态功能土壤，既能实现废弃矿山和退化土壤的绿色生态修复，又能同步实现煤矸石的大宗利用。”榆林中科环保科技集团有限公司首席科学家李世英说，目前，中试基地已经建成万吨级生态功能土生产线。

从实验室小试到中试验证，再到产业化示范应用，中试基地的科技成果转化路径相关成果，已吸引了来自内蒙古、山西、宁夏、贵州等地的固废行业投资商、产废单位、利废单位、相关部门前来调研学习、洽谈合作。

郑仕梅表示，项目调试完成后，将拓展陕西碳基固废资源化利用方向，随着行业标准与技术规范的初步完善，持续验证本技术产品在国土空间生态修复、林业生态修复、防沙治沙等领域的应用效果，为榆林乃至全国的煤矸石大宗固废综合利用提供技术支撑。