近日，國務(wù)院印發(fā)《固體廢物綜合治理行動計劃》，指出要加強大宗固體廢棄物綜合利用，因地制宜推動煤矸石多元化利用。
作為國內(nèi)最大量的固體廢物之一，煤矸石成分復(fù)雜，違法填埋會導(dǎo)致重金屬和酸性物質(zhì)析出，對水體和土壤造成損害，影響當(dāng)?shù)厝罕娚詈蜕鷳B(tài)環(huán)境。
當(dāng)前煤矸石發(fā)電、建材生產(chǎn)和高值利用發(fā)展面臨挑戰(zhàn)?；靥顝?fù)墾優(yōu)勢明顯，不僅處理量大，還能治理環(huán)境問題，但監(jiān)管、施工、環(huán)評難，實施成本高等因素仍困擾這一技術(shù)的推廣。為進一步提升綜合利用率，我國仍需在探索布局更多矸石利用路徑，并著手標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建。
違法填埋為何屢禁不止
通俗來說，矸石是由成煤物質(zhì)與其他物質(zhì)結(jié)合而成的固體廢物，也是煤炭開采必有的副產(chǎn)物，約占原煤產(chǎn)量的20%，不僅產(chǎn)量巨大，同時成分復(fù)雜、熱值較低，導(dǎo)致其利用率較低。2024年，我國矸石年產(chǎn)生量約為8.25億噸，歷史累計堆存量超70億噸，形成了2600余座矸石山，壓占土地約1.5萬公頃。
煤矸石山不僅會占用大片林地和耕地，同時也對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大壓力?！皩τ陂L期堆存的矸石山，必須防滅火、穩(wěn)定邊坡，建設(shè)完善的截排水和防滲設(shè)施，最終覆蓋土壤并恢復(fù)植被，實現(xiàn)安全的封場與生態(tài)修復(fù)?！敝袊V業(yè)大學(xué)（北京）能源與礦業(yè)學(xué)院教授鄧雪杰在接受《中國能源報》記者采訪時指出，違法傾倒與合法處置存在本質(zhì)區(qū)別?！昂戏ǘ汛婊蛘呋靥疃际墙?jīng)過審批后，在指定地點施工，并且需要按照特定的流程施工。違法排放未經(jīng)任何審批環(huán)評，肆意選址，粗暴傾倒，沒有任何防滲、攔擋或排水設(shè)施。”
近期，山西臨汾、晉城、懷仁等多地曝出矸石違法填埋問題，更是引起了民眾對環(huán)境污染的擔(dān)憂。矸石含有鉛、汞、鉻等多種重金屬和酸性物質(zhì)。如處置不當(dāng)，可能造成有害物質(zhì)滲入地下水，污染水體和土壤等問題。
資源化利用挑戰(zhàn)不小
如今，矸石綜合利用已不再是新概念。近年來，在國家相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的推動引導(dǎo)下，我國已經(jīng)形成了以發(fā)電、生產(chǎn)建筑材料、井下充填、高附加值利用及地面回填土地復(fù)墾為主的煤矸石綜合利用體系。2022年我國國矸石綜合利用率已達73.8％，但相比美國、英國等90%以上的利用率仍有一定差距。在法國、英國等部分礦區(qū)，煤矸石綜合利用率甚至可達100％。
從構(gòu)成來看，煤矸石成分多樣，可利用途徑眾多，“放錯位置的資源”所言不虛。但要真將矸石利用起來，挑戰(zhàn)依然不小。
當(dāng)煤矸石中含碳量超過15％時，可用于燃燒發(fā)電，目前我國煤矸石用于低熱值煤發(fā)電占總利用量的30％左右。而這一場景下，矸石成分復(fù)雜卻成了難題，燃燒發(fā)電面臨污染排放、發(fā)電效率和設(shè)備磨損等多重壓力，而伴隨洗選水平不斷提升，可用于發(fā)電的矸石量也越來越少。此外，矸石難以像電煤一樣長距離運輸，進一步限制了矸電廠的位置和市場。
當(dāng)前，矸石固廢屬性仍較強，利用效益難以和煤炭相比?！鞍l(fā)電要求矸石熱值較高，大量低熱值矸石難以適用。而在建材生產(chǎn)方面，受成本和傳統(tǒng)市場競爭擠壓，產(chǎn)品是能生產(chǎn)出來，但常遇到賣不出去的情況?！编囇┙芤仓赋?，當(dāng)前矸石高值化利用一般產(chǎn)能也不高，有些生產(chǎn)線矸石處理能力不足10萬噸/年，與礦山動輒幾百萬噸的矸石處理需求相差甚遠。
回填復(fù)墾是否更有優(yōu)勢
從全球范圍看，美國、澳大利亞等在矸石的建材化利用、有價元素提取方面已形成熟路徑。同時，國外煤炭開采以露天礦為主，回填復(fù)墾成為最重要的利用方式之一。例如，美國印第安納州的煤礦通過土壤改良、植被修復(fù)和侵蝕控制等手段，將矸石山改造成為牧場或果園。德國萊茵礦區(qū)塌陷區(qū)全部復(fù)墾，其中大部分采用矸石復(fù)墾技術(shù)，土地基本被用于植樹造林和農(nóng)業(yè)耕種。
“中國在不同煤矸石綜合利用路徑上都有布局，其中，礦山井下充填方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢?！编囇┙苤赋?，井下充填和土地復(fù)墾等工程可消納大量矸石，處理能力強的同時，也兼具防治地質(zhì)災(zāi)害、修復(fù)生態(tài)等環(huán)境效益?！俺涮畈粌H可以減少采礦帶來的巖層破斷、地表沉陷、水資源流失等環(huán)境問題，還能實現(xiàn)每年百萬噸級的大規(guī)模矸石處置。這一路徑優(yōu)勢顯著，目前已被廣泛應(yīng)用?！?/p>
但另一方面，將煤矸石用于井下充填會增加開采工序，導(dǎo)致礦井生產(chǎn)效率降低、開采成本提高，降低煤礦企業(yè)充填開采積極性。此外，我國煤炭開采以井工礦為主，矸石復(fù)墾雖然潛力大，但場景仍有限，僅占總利用量的10％左右。鄧雪杰也指出，當(dāng)前我國矸石綜合利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系仍不完善，導(dǎo)致監(jiān)管、施工、環(huán)評等工作開展困難。未來，我國仍需在煤矸石規(guī)?；鲁涮钐幹?、煤矸石中關(guān)鍵礦產(chǎn)資源提取、煤矸石生態(tài)化綜合利用和標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建等多個方面進行布局，進一步提升煤矸石綜合利用率。

                

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