与乌金同根生的煤矸石,一出生便被定义为固体废物。然而,山煤国际经坊煤业将其“改身换命”,制成新型建材——煤矸石砖。这一转变,让煤矸石有了用武之地,获得了新生。
煤矸石成了香饽饽
走进经坊煤业新型建材厂,一排排红色砖块整齐列队。暖阳下,工人师傅们正在码放新出窑的砖块。
销售旺季一到,咱这儿的砖就供不应求。”新型建材厂副厂长(主持工作)王鹏说,“旺季时,销售场景非常壮观,拉运车排起三四百米的长队,一眼望不到头。有的客户为了能拉到砖,凌晨5点就会前来等候。”
经坊煤业新型建材厂的砖块为何如此受欢迎?
王鹏为笔者解开疑惑——这些由煤矸石制成的砖块与普通砖块相比,强度及防潮、抗震、抗风化等性能均提高了不少,且价格低廉。
值得一提的是,经坊煤业新型建材厂所生产的砖块原料只有煤矸石,不掺杂任何黏土。
“这意味着砖的硬度更强,是普通砖块的3倍以上。”王鹏说,建材厂的标砖主要销往矿区周边的城镇乡村,多年来一直是抢手货。
这两天,王鹏正多方打听、联系附近省市的建筑商,想创新销售模式,从被动式销售转为订单式销售,通过拓展市场,在产能提升上再加把力。
“经多方调研,大家对我们厂的砖块都非常认可,我们正在进一步洽谈。”王鹏说。
被“逼”踏上探索路
在经坊煤业新型建材厂建厂前,这里的煤矸石是另一番境况。
经坊煤业拥有四十余年的建矿史,历经多次技改后,核定产能达300万吨。按照煤矸石与原煤1:10的产出比例计算,矿井煤矸石产量也从年均几万吨增长到近30万吨。
“之前没有相应的生产技术和科学的处理方式,大量的煤矸石被弃用。”经坊煤业基建环保部部长何江鱼说,为避免煤矸石中的有害物质逸出污染空气、农田和水体,经坊煤业每年要拿出1800余万元把煤矸石拉运到指定的矸石处置场地进行科学填埋。
何江鱼算了一笔账:自20世纪90年代初到2004年建厂运行,企业处理煤矸石固废累计投入上亿元。
用传统填埋的方式处理煤矸石,成本高、占地面积大,还常因处理不当引发环境问题。何江鱼说,那时的煤矸石是令人头痛的环境负担。
经坊煤业位于山西省长治市上党区。随着上党区的城市建设与规划,经坊煤业成为了一座城中矿。如此一来,该公司背负的煤矸石固废处置压力更大了。
煤矸石该何去何从?经坊煤业踏上了求索之路。
废石“改命”变“黄金”
多次调研论证后,2004年,经坊煤业投资1700余万元,建成占地3.4万平方米、年产3600万块砖块的新型建材厂。
“煤矸石十分坚硬,可代替黏土制成砖块,还能作为燃料为烧砖提供热源。”王鹏介绍,经坊煤业所产煤矸石具备低硫、低钙、低灰特质,大大增强了煤矸石砖原料指标的稳定性。
经坊煤业煤矸石资源复用优势明显,但隔行如隔山,在运行初期,该公司还是遇到了不少困难。
煤矸石砖质量的优劣取决于多个因素,其中,原料煤矸石的纯度与颗粒度大小是关键。
新型建材厂粉碎车间主任王亚宁回忆道,制砖初期,我们常遇到砖块炸裂。经化验研究发现,煤矸石里有时会掺有青石,青石中含有的氧化钙遇水就会炸裂。
找到原因后,新型建材厂及时采取措施,多增加了两道工序——前期增加一道人工分选流程,出砖后增加一道加水检测工序。“两道保险”的加持,有效解决了砖块炸裂的问题。
发热量不均匀导致成品率不高,也是建厂初期常遇到的难题。烧砖的热源来自煤矸石自身,但因产出的煤矸石大小不一,常引发热量不均匀现象,导致成品率不高。
新型建材厂成品车间主任张太兵说:“我们通过技术创新,自制出往复式振动筛分选煤矸石的方法,并搭配使用大小煤矸石,解决了这一难题。”
面对种种困难,新型建材厂见招拆招,制砖作业逐渐步入正轨。建厂头一年,该厂消耗煤矸石10万吨,新增产值720万元。
新工艺助力产品升级
经破碎后的煤矸石粉末,在陈化库放置72个小时后,就会沿着运输皮带进入成型车间。在这里,粉末通过三级搅拌加水提纯后,便被挤压成型、钢丝切坯,随后被一支巨型机械手整体移动到轨道车上,等待成批运往火窑。这是经坊煤业于2008年建成的第二条机械化生产、自动化操作的煤矸石制砖生产线。
随着经坊煤业产能的提升,当时的新型建材厂已满足不了需求。新的生产线年净增产能6500万块,可消化煤矸石20余万吨。相比第一条生产线,新生产线除了产能大大提升,其设备先进性、自动化程度也都有了较大程度的提高。
建材厂主要设备采用当时国内最先进的全硬塑真空挤出机,从原料粗破系统、切码运系统、窑车运转系统到热工测控系统等全部采用自动化控制。
张太兵从建厂之初就来到建材厂,从一名烧窑工到成品车间主任,亲历了这些变化。
他介绍,以前识别窑温,只能通过观察火的颜色来判断温度合适与否。而现在,安装的热电偶测温仪可以提供烧窑所需要的一切指标,能够精准调控风量大小、风机频率,成品率也从90%跃升至98%以上。
“新的生产线还使原料不再需要黏土成分,100%来自煤矸石。”王亚宁介绍,建材厂将环式破碎机更换为更先进的细锤式破碎机,使得煤矸石颗粒度降至0.2毫米以下,增加了煤矸石粉末粘结度,不再需要黏土。
这意味着,在成本降低的同时,砖块的硬度更强了。自此,全自动化生产线实现了产量翻番,而且产品质量更优、更符合市场需求。
环境负担变“绿色资产”
煤矸石“脱胎换骨”,不仅由环境负担变为“绿色资产”,还不断延伸绿色产业链,形成一条“煤矸石—标砖—治污—废热回收”绿色清洁链条。
在新型建材厂厂区外延,伫立着一座巨大的拱形彩钢房。这里是煤矸石中转站。彩钢房一头连着储煤仓,另一头延伸出370余米的蓝色彩钢通道,直达新型建材厂破碎车间。两头全部密闭输运,成为新型建材厂一道别样风景。
煤矸石本身含硫、含氮,烧制过程中会产生二氧化硫、氮氧化物、烟尘等。经坊煤业建成脱硫塔,产出的二氧化硫、烟尘被引入脱硫塔后,通过湿法脱硫和湿电除尘得到处理;氮氧化物则通过SNCR尿素完成烟气脱硝。
目前,该厂所排放的烟气指标均低于国家超低排放标准。
在高温烧砖的过程中,会排出高达160℃的废热。经坊煤业采用梯级取温及水源热泵技术回收废热,用于生产生活区域6.8万平方米、2000余名职工的供热供暖。这项余热回收工艺获得中国煤炭工业协会“科技进步二等奖”。
如今的新型建材厂,三季开花,四季常绿,厂区绿化率达46%。
今后,经坊煤业将坚持走绿色低碳循环发展之路,不断优化生产工艺,扩大综合环保效益,在践行国企社会担当的同时,为企业高质量发展贡献更大力量。