在窯街煤電集團有限公司的礦區，堆積著(zhù)近百萬(wàn)噸頁(yè)巖油半焦固廢，已成為企業(yè)的“心頭大患”。日前，中科院蘭州化物所王愛(ài)勤研究員團隊創(chuàng )新性地從礦物材料視角出發(fā)，開(kāi)展了半焦利用的相關(guān)實(shí)驗，通過(guò)煅燒、酸處理等工藝，獲得了黏土礦物、碳復合材料和雜化材料用載體，為半焦高值化利用奠定了科研基礎。
半焦是以油頁(yè)巖為原料，運用低溫干餾技術(shù)生產(chǎn)頁(yè)巖油時(shí)產(chǎn)生的固體廢棄物。窯街煤電集團有限公司總工程師袁崇亮介紹，企業(yè)從2010年開(kāi)始生產(chǎn)頁(yè)巖油，每年產(chǎn)生約60萬(wàn)噸半焦，早期半焦主要用于水泥廠(chǎng)熟料配料和發(fā)電廠(chǎng)燃料配煤，但用量有限，同時(shí)由于半焦的售價(jià)較低，僅為油頁(yè)巖開(kāi)采成本的15%左右，因此產(chǎn)業(yè)鏈也出現了嚴重的成本倒掛。
去年10月，針對窯街煤電集團有限公司的迫切需求，王愛(ài)勤團隊啟動(dòng)了半焦增值利用新途徑、新材料和新技術(shù)研究。今年1月，團隊根據實(shí)驗室研究結果，利用企業(yè)已建成的隧道窯，進(jìn)行了4個(gè)系列108個(gè)樣品的工業(yè)化可行性試驗和生產(chǎn)線(xiàn)驗證，達到預期結果。王愛(ài)勤介紹，半焦主要由無(wú)機氧化物和殘余碳組分組成，通過(guò)不同溫度煅燒處理，團隊對半焦進(jìn)行了綜合利用驗證。驗證結果顯示，半焦具有很好的隔熱性能，高溫時(shí)有發(fā)泡性能，同時(shí)還具備生產(chǎn)鐵紅無(wú)機顏料的前提。
“過(guò)去通常是從能源燃料的角度想辦法將半焦‘吃干榨盡’，附加值非常有限，而從礦物材料的視角探索研究，為半焦的規?；鲋道锰峁┝藷o(wú)限可能。”王愛(ài)勤說(shuō)，從目前研究來(lái)看，半焦可用作土壤改良劑、復合保水劑、工業(yè)顏料、耐火材料、太陽(yáng)能涂層等，同時(shí)能夠用于解決瀝青改性和失陷性路基問(wèn)題。值得一提的是，科研人員還對半焦進(jìn)行了轉白實(shí)驗，半焦“黑美人”變成“白美人”后，將廣泛用作涂料添加劑。
目前，王愛(ài)勤團隊已聯(lián)合省內外相關(guān)領(lǐng)域高校、企業(yè)等科研力量，進(jìn)行半焦高值化利用協(xié)同創(chuàng )新，未來(lái)通過(guò)構建半焦高值化利用產(chǎn)業(yè)鏈，幫助企業(yè)在消除半焦固廢污染的同時(shí)，提升半焦利用的附加值，助推企業(yè)轉型升級。
(責任編輯：張云文)
