朔州市打造全国工业固废利用示范基地
作为国家工业和信息化部全国工业固废综合利用示范基地建设试点城市之一,朔州市以科技创新为引领,以园区建设为载体,不断提升工业固废资源综合利用水平,基本实现了对粉煤灰的“吃干榨尽”和全资源化利用,成为全国一流工业固废综合利用示范基地,亚洲粉煤灰国际交流大会连续7年在朔州举办。今年8月28日-31日,将继续在朔州市举办第七届亚洲粉煤灰及脱硫石膏综合利用技术国际交流大会。
工业园区循环化 提升固废利用技术水平
朔州市大宗工业固废主要为粉煤灰、煤矸石和脱硫石膏三大类。2018年,全市煤矸石产生量约3126万吨;粉煤灰产生量约897万吨;脱硫石膏产生量约130万吨。2018年,全市煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏三大工业固废产生量4100多万吨,利用量2700多万吨,全年综合利用率66%,产值约113亿元。
近年来,朔州市紧紧抓住建设国家工业固废综合利用示范基地的机遇,加快工业园区的循环化改造,使园区成为综合利用产业集聚、产品上下游链接、企业共生耦合的循环经济承载平台,有力提升工业固废综合利用技术水平和能力。目前,全市建成了山阴北周庄低碳循环经济工业园区、平鲁区北坪循环经济园区、朔城区富甲循环工业园区等8个各具特色的循环工业园区。尤其是市政府直接投资建设的朔州市神电固废综合利用园区,是建设示范基地的重点工程,已成为全市资源综合利用的龙头和示范园区,园区规划占地2.4万亩。目前,已有13家企业、23个项目入园,年可消化粉煤灰260万吨。全市通过园区集聚已形成四大产业集群——煤矸石发电产业集群。现在运行的煤矸石发电企业6家,装机容量267万千瓦。根据全省产业布局,还将有一批煤矸石电厂在朔州布局,朔州市将成为全省乃至全国最大的煤矸石发电基地。
煤矸石陶瓷及新材料产业集群。建成煤矸石新型材料项目48家,形成27亿块煤矸石烧结砖、25万吨煤矸石煅烧超细高岭土产能,形成20亿件日用瓷的生产能力。
粉煤灰新型材料产业集群。建成粉煤灰综合利用企业42家,形成10.4亿块蒸压砖、220万方砌块、200万平方米家具板材、40万吨超细粉煤灰、1万吨陶瓷纤维、10万吨高温耐火保温材料的生产能力。
脱硫石膏综合利用产业集群。建成脱硫石膏综合利用企业3家,形成年生产10万吨建筑石膏粉、3000万平方米纸面石膏装饰板、10万吨烧结石膏添加材料、30万吨喷涂石膏的生产能力。
产学研一体化 推进固废利用科技创新
工业固废综合利用的关键在技术,制约发展的瓶颈还是技术。围绕技术研发和创新,近年来,该市投入了大量的人力和财力,先后与国内16所科研院所建立了合作关系,建起了4个省级企业技术中心、1个省级行业技术中心。建起了省内外和行业领域具有广泛影响力的技术研发中心——北京大学固废资源化利用研发中心。这个中心是朔州市政府与北京大学工学院合作共建的,主要从事粉煤灰综合利用技术研究与开发。已经有8项技术进行了产业化运用,依托该中心的国家大宗工业固废及资源化产品质量监督检验中心已经通过国家认监委验收,获得授权。
中煤平朔技术中心。中心成立以来,先后与中国科学院、中国农业科学院、中国矿业大学(北京)、辽宁工程技术大学、煤炭科学研究总院签订了长期稳定广泛的技术合作关系。该中心承担了山西省重大专项《粉煤灰资源化利用产业化开发与示范》项目,已取得多项国家及国际专利,已完成主要生产工序的中试试验,建成了年处理20万吨高铝粉煤灰生产线。
平朔煤矸石发电公司技术中心。这个中心是市政府与企业联合华北电力大学、山西大学工程学院、太原理工大学、中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院、中北大学5所院校合作建立的。该中心主要开展煤矸石发电循环硫化床机组性能研究及煤矸石、粉煤灰和脱硫石膏高效清洁资源化利用的科学研究,中心建有4大专业22个实验室。
这些科技创新平台的建设,为全市工业固废综合利用提供强有力的技术支撑和保障。全市坚持推进产、学、研一体化发展,技术研发、技术创新、技术交流与产业发展同步推进的发展模式,收到了非常好的效果。通过强化技术研发和引进,全市的固废综合利用研发技术近几年来取得了重大突破,并成为国内外技术交流的重要平台。
在粉煤灰综合利用方面,朔州已形成了3条成熟的技术路径。一是高端技术。主要有粉煤灰提取氧化铝、白炭黑技术,粉煤灰制造陶瓷纤维技术,粉煤灰制造氮氧化物耐火材料技术,这些技术目前在国内外都处于领先地位。二是中端技术。主要有制造碳金家具、地板砖及各种装饰材料技术,粉煤灰制造轻质耐火砖技术,这些技术基本成熟,产品市场前景很好。三是低端技术。主要有粉煤灰制造蒸压砖和砌块技术,粉煤灰制造保温板和隔墙板技术。这些技术虽然科技含量不高,但比较实用,又可大宗消化粉煤灰。围绕这3条技术路径,该市已获得18项国家技术专利。通过这3条技术路径基本可实现对粉煤灰的“吃干榨尽”和全资源化利用。
完善政策保障 推进综合利用项目建设
工信部正式批准朔州市为全国十二个工业固废综合利用基地建设试点城市之一后,国务院《关于支持山西省进一步深化改革促进资源型经济转型发展的意见》(国发42号)文件也提出了“加快推进朔州工业固废综合利用示范基地建设”,把朔州示范基地建设提升到国家层面。
朔州市委、市政府高度重视,高起点规划,大力度推进,先后制定了《朔州市固废综合利用基地建设实施方案》《关于进一步加快工业经济循环发展的意见》《关于建设工业固废综合利用基地,加快工业循环经济发展的意见》。2017年年底,市政府出台了《朔州市人民政府关于加快推进朔州工业固废综合利用示范基地建设的实施意见》,从落实排放者责任、加快园区建设、提升科技创新能力、加大固废综合利用产品推广应用等方面提出了明确的要求和措施。六县区出台了相关的地方性政策和规定,从政策扶持到资金支持都有相关的措施,极大地推动了全市工业固废综合利用工作。
基地建设项目是关键。朔州市工信局把跟踪服务项目作为一项重中之重工作抓在手上,强力推进综合利用项目建设。目前,5个工业固废综合利用重点项目推进有力、进展顺利。晋坤公司年产10万吨超细高岭土项目位于平鲁区,为续建项目,建设内容为涂料级超细高岭土,建设起止年限为2018年—2020年。目前,项目可行性研究报告已编制完成,土地招拍挂手续完成,正在进行初步设计,年利用煤矸石10万吨。朔神公司年产2万吨精细陶瓷项目位于朔城区,为新建项目,建设内容为高岭土生产陶瓷耐火材料,建设起止年限为2018年—2019年。目前,车间、厂房等土建工程基本完工、设备的安装完成约59%,预计今年年底试生产,年利用煤矸石0.8万吨。山西超牌公司年产20万吨煅烧高岭土项目位于山阴县,为新建项目,建设内容为高岭土煅烧超细材料,建设起止年限为2018年—2019年。目前,已完成投资1.3亿元,厂房已建成,进入试生产阶段,年利用煤矸石20万吨。预计年底投产。山西金胜达环保科技有限公司年产5万吨再生胶及其下游产品改扩建项目位于山阴县,于2018年4月开工建设,建设起止年限为2018年—2019年,截至目前,已完成固定资产投资6026万元。厂房完成主体建设,生产设备购置完毕,进入了安装调试的阶段,预计2019年年底投产。朔州市绿源节能墙材科技有限公司一期生产30万m2/年保温板和12万m3/年保温块建设项目位于平鲁区,建设起止年限为2018年—2019年,截至目前,前期手续已办理完成,正在进行厂房主体建设,预计2019年年底试生产。
朔州是我国重要的煤电能源基地,也是我国煤基固废循环利用和产业集聚化发展的代表性地区。粉煤灰无论利用量还是利用水平处于全省领先水平。目前,该市全国工业固废利用示范基地建设成效显著,捷报频传。工业固废综合利用产业规模不断发展壮大,形成了以煤矸石发电、煤矸石材料、粉煤灰新型建材和脱硫石膏综合利用四大固废利用产业集群;研发技术不断取得新突破,形成高端、中端、低端3条技术路径。朔州的工业固废综合利用无论在项目建设、技术研发,还是在对外交流合作方面,在全国乃至国际上产生了较大的反响,取得了良好的经济和社会效益。
北大研发中心
新型氮氧化物复合耐火材料新技术国际领先
北大研发中心粉煤灰等固废制备绿色多功能板材中试示范生产线。 高 燕摄
北京大学工学院——朔州固废资源综合利用研发中心(以下简称“北大研发中心”)是由朔州市人民政府与北京大学工学院合作共建的固体废弃物资源化领域创新技术的高水平综合研发基地。
该中心由朔州市政府负责进行基础研发平台建设,由北京大学负责运行、管理与技术研发。利用北京大学的人才、技术等综合优势,围绕朔州市废弃物综合利用与生态环境保护等重大技术需求,以规模化高效利用废弃物以及服务朔州乃至全国相关企业为目标,开展废弃物高值化综合利用与环境污染治理等领域创新技术和前沿课题的研究。北大研发中心已建成具备新技术研发、中试示范、成果转化以及质量监督检验等功能的高水平综合研发平台。
目前,以粉煤灰、煤矸石等固废为主要原料,开展了9大类30多项固废利用新技术研发,这其中包括粉煤灰等固废制备高性能无机纤维材料、新型建筑材料、新型耐火材料等方面。已成功申请相关技术专利50多项,完成小规模放大试验的科技成果近20项,可进入中试试验的技术成果10余项,已完成工业化应用的新技术成果6项。所有技术成果都是具有自主知识产权的创新技术,绝大部分成果处于国际领先水平。
北大研发中心多项固废利用新技术成果已进行推广应用。其中,高铝粉煤灰、煤矸石制备陶瓷纤维的技术成果已在中源伟业新材料有限公司、华兴环保工程公司等推广应用;以粉煤灰、冶金渣等耦合制备矿渣纤维的技术成果已在华兴环保工程公司、马鞍山益丰实业集团、潍坊特钢有限公司以及内蒙古、江苏、河南等地推广应用;以粉煤灰和废塑料粉为主要原料的绿色多功能板材,经配方改良、工艺优化以及耦合发泡后,板材密度由2.0g/cm3降至0.7g/cm3,成本显著降低、性能大幅提高,目前,该技术成果已在包头试生产成功,并与中国包装集团、包头城建集团合作进行中试示范和产业化推广;利用煤矸石、粉煤灰制备新型氮氧化物复合耐火材料新技术,已建成年产万吨级新型氮氧化物复合耐火材料示范生产线,通过山西省科学技术厅鉴定,该技术目前处于国际领先水平。
此外,北大研发中心多项固废利用新技术成果以“循环低碳家庭”体验馆的形式入选“国家十二五科技创新成就展”,作为国家固废领域唯一的展示成果,该体验馆主体结构全部为固废资源化产品,配合北大工学院的新型全天候太阳能高效冷热供应等节能减排技术,充分体现了低能耗、低排放以及能源、资源循环利用的未来家庭生活模式。
朔州煤电宏力再生工业股份有限公司
煤矸石全处理循环模式国内唯一
位于朔州市怀仁县王坪小峪工业园区的大同煤矿集团朔州煤电宏力再生工业股份有限公司是一家专业从事循环经济、固废综合利用的环保型企业,建成了国内唯一的煤矸石循环利用生产示范线。公司生产煤矸石烧结砖、工业用型煤和以粉煤灰为主材的硅铝粉无机填充材料、作为节能、利废、绿色、环保的新型产品。
宏力公司超细粉煤灰项目于2016年4月进行试生产。现有全国第一台多级分选蒸汽动能磨,专业加工以粉煤灰为主材的硅铝粉无机填充材料和其它非金属矿,研磨细度最高可达到D97-4000目,是目前国内粉体加工既先进又经济的生产设备。该生产线是利用王坪电厂的蒸汽作为动力,以电厂产生的粉煤灰为主材,经高温气流粉碎分级、形成1-10微米的无机超细微粉体,充分激发了粉煤灰的化学活性,具备了应用于高分子填充材料的条件。产品适用于橡胶、PVC、PE、PP、电缆等一切使用传统产品领域,在国内及世界范围内较先进。
宏力公司还拥有一个固体废物综合利用循环再生示范项目——年产1.2亿块煤矸石烧结砖生产线项目。该项目于2012年4月26日奠基开工建设,主要是综合利用电厂、煤矿长期以来生产伴生的工业废物实现变废为宝。于2013年8月投产第一条日产15万块的煤矸石烧结砖生产线,首批产品出炉问世。宏力公司焙烧窑采用6.9米宽大断面隧道窑内燃焙烧技术,码坯采用9米夹具自动码坯机自动码坯,实现了“制砖不用土,码坯、烧砖不用人”的国际先进水平。
2016年12月,宏力公司还与中北大学、山西大学、山西省建筑科学研究院、中国矿业大学(北京)、山西工程技术学院研发项目《燃煤灰渣与工业副产品石膏耦合制备超强功能建筑材料技术》被评为“2016年度山西省科技重大专项项目”。这个项目通过对煤矸石循环流化床炉渣和脱硫石膏耦合备制高强材料的配比和制备工艺优化研究,研究超强高强道路砖、多孔透水砖制备设备工艺。
2015年11月17日,宏力再生工业股份有限公司登陆新三板。开创了4个第一:一是同煤集团第一家新三板上市企业;二是全省国资系统第一家在省内注册的企业新三板上市;三是朔州市第一家新三板上市公司;四是全国第一家以固废综合利用为主营业务的新三板上市公司。宏力公司实现了将工业固体废料“吃干榨尽”,真正做到了低耗能、零污染、零排放,实现了循环再生的绿色梦。
山西晋坤矿产品股份有限公司
高岭土行业挂牌上市本土首家
位于朔州市平鲁区北坪循环经济园区的山西晋坤矿产品股份有限公司是一家集煅烧高岭土研发、生产和销售为一体的高新技术企业,是国内最早从事煅烧高岭土研究的企业。2014年,被授予我国进出口信用管理最高荣誉“中国出入境信用管理AA级”企业,成为我省第六家获此殊荣的企业;2014年,公司技术中心被评为“省级优秀企业技术中心”,成为国内同行业中唯一拥有省级企业技术中心的高岭土生产企业;2016年2月,被授予中国出口企业质量最高荣誉“中国出口质量示范企业”,目前,我省仅3家企业获此荣誉;2016年12月,创新工作室被认定为“省级创新工作室”,多项成果在山西省“五小”竞赛中获得一等奖、二等奖;2018年5月,荣获“全国五一劳动奖状”。
回顾公司发展历程,晋坤公司能够发展成为今天的高新技术企业,并成功挂牌上市,主要得益于始终坚持以改革破解发展难题,以创新激发企业活力,正是改革创新让晋坤公司实现了企业规模由小到大、技术研发从弱到强、产品档次由低到高、销售网络由国内向国外的“华丽转身”。
面对激烈的市场竞争,该公司不等不靠,主动与山西大学、太原理工大学、中北大学和美国EarthRes科技公司建立了长期产学研合作关系,技术成果“煤矸石增氧高效煅烧制备优质高岭土技术”使高岭土煅烧窑炉产能增加40%,能耗下降15%,每年可为公司节约成本850万元,被省科技厅评定为国内领先科技成果。自主研发的WE、C-OP、C-98S等新产品成为国内独有的高岭土顶级产品,填补了国内多项应用领域空白,比如,汽车电泳漆、油墨、高活性专用高岭土等多种煤系新材料产品,附加值增加了3-5倍。形成全煅烧、半煅烧和特种煅烧高岭土3个系列4个板块22个品种模式,主要应用于造纸、涂料、油漆、橡胶、电线电缆和化妆品等领域。主要合作客户有立邦、嘉宝莉、威士伯和新加坡伯爵等国际知名公司,远销欧美、日、韩等34个国家和地区。
2017年10月31日挂牌上市,是朔州市本土首家挂牌上市公司。下一步,该公司将继续加大研发投入,延伸产业链,以项目促发展,利用朔州地区优质煤矸石资源,构建山西煤系高岭土技术创新体系和研发平台,助推朔州省高岭土产业快速发展,实现黑色煤矸、绿色加工、循环发展的高附加值利用。
山西平朔煤矸石发电有限责任公司
第五届中国工业大奖省内电力行业唯一
位于朔州市平朔安太堡露天煤矿工业广场西侧的山西平朔煤矸石发电有限责任公司,公司成立于2002年12月10日,由格盟国际能源有限公司和中煤平朔集团有限公司合资组建,总装机规模为600MW。2018年,公司“煤矸石清洁燃烧综合利用示范项目”荣获第五届中国工业大奖表彰奖,成为全国电力行业、山西省唯一获此殊荣的企业。到2019年7月底,累计发电量达370亿千瓦时,消化低热值劣质燃料约3050万吨。多次荣获“山西省五一劳动奖状”“山西省100强企业”“山西省优秀企业”等荣誉。
多年来,公司积极响应山西省与C9高校战略合作的号召,与浙江大学强强联合,实施“基于发电的低热值煤热解燃烧分级转化分质利用技术研发及工程示范”项目,真正实现煤的分级分质综合利用,提高产品附加值,降低污染排放,实现系统整体效益最优化。公司清楚地认识到良好的生态环境是最公平的公共产品,始终以打造清洁能源服务商为宗旨,积极践行绿色发展理念,把绿色、生态转化为生产力。探索粉煤灰综合利用新技术,提高粉煤灰产品质量,拓展产品销售渠道,向粉煤灰高端利用水平发展,深入研究粉煤灰制备水泥、烧结陶粒、制备“透水砖”等项目,为火力发电厂综合利用发展探寻道路。
公司坚持搭建产学研合作平台,技术中心与华北电力大学、中国矿业大学、山西大学等国内外知名院校合作建立研究生工作站,先后有93名研究生进站学习,为行业内兄弟单位储备技术人才。近年来,公司获授权发明专利7项,实用新型专利24项,省部级科技成果10项,承担国家、地方、行业、企业研究课题15项,参与起草《工业固体废物综合利用技术评价导则》《工业固体废物综合利用产品环境与质量安全评价技术导则》2项目国家标准,牵头起草山西省《粉煤灰与煤矸石混合生态填充技术规范》1项地方标准。
目前,公司上下正积极践行新发展理念,坚持安全环保发展为第一要务,科技创新为第一生产力,环境保护和企业社会效益、经济效益的和谐统一为根本追求,突出服务意识,以非常之力、恒久之功,着力谱写煤矸石发电新篇章。