科技日报记者 韩荣 通讯员 梁利惠
与乌金同根生的煤矸石，一出生便被定义为固体废物。如何将废弃物高值化利用，近年来成为煤炭行业绿色转型的关键方向。
7月23日，科技日报记者走进山西省长治市，山煤国际经坊煤业新型建材厂负责人王鹏告诉记者，现如今煤矸石经过多重处理加工，昔日的废弃物已成为新型环保砖的主要原料。
改头换面，煤矸石成了香饽饽
日前，记者走进经坊煤业新型建材厂，一排排红色砖块整齐码放，不久之后便会被运输到长治市各个建筑工地。
“销售旺季一到，咱这儿的砖就供不应求。”王鹏说，旺季时这些煤矸石制成的砖便会供不应求，顾客的拉运车甚至能排起三四百米的长队。
经坊煤业新型建材厂的砖块为何如此受欢迎？
王鹏解释，这些由煤矸石制成的砖块与普通砖块相比，其强度及防潮、抗震、抗风化等性能均较普通黏土砖更为优异。
“我们砖的硬度是普通砖块的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。
“煤矸石中存在有害物质，其逸出会造成空气、农田和水体污染。传统的做法是花钱把煤矸石拉运到指定的矸石处置场地进行科学填埋。”经坊煤业生态环保部部长何江鱼告诉记者，经坊煤业作为一座城中矿，煤矸石等固废处置的处理压力相较其他矿而言成本更高。
废弃的煤矸石除了填埋是否还有其他处理办法？2004年，经坊煤业展开了调研，在多次调研论证后决定投资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。2008年，经坊煤业对新型建材厂进行改扩建，实现了年产6500万块砖的产能升级。
“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，有利于增强煤矸石砖原料指标的稳定性。
尽管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，企业常遇到砖块炸裂的问题。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。
为了解决此问题，新型建材厂经过多方论证，在原来基础上多增加了两道工序——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，也是建厂初期王亚宁常遇到的难题。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，致使成品率不高。
新型建材厂成品车间主任张太兵介绍，为了解决上述问题，公司通过技术创新，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，攻克了难关。随着新型建材厂的制砖作业逐渐步入正轨，其背后带来的经济效益、生态效益也逐渐显现。
王鹏告诉记者，建厂以来先后共计消纳煤矸石306万吨，节约煤矸石治理费13770万元。
持续攻关，新工艺助力产品升级
在经坊煤业新型建材厂，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。
王鹏介绍，近年来建材厂在之前工艺的基础上不断迭代升级，采用了国内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。这样，煤矸石每日的消耗量比以前提高了10%，经济效益也显著提升。
“从‘生态包袱’到‘绿色财富’，我们的目标不仅是治理固废，更是打造一条可持续发展的全新路径。”经坊煤业党委书记、矿长李忠杰表示，未来经坊煤业将进一步探索煤矸石高值化利用技术路径，用生态绿色擦亮煤炭高质量发展底色。
