科研人员开辟煤矸石规模化消纳新途径

针对我国煤炭主产区煤矸石巨量堆存及脆弱生态亟需修复治理的重大需求，中国科学院过程工程研究所研究员马淑花团队开发了煤矸石分质全量化利用新技术，与榆林中科环保科技集团有限公司联合开展中试技术验证，2025年初在陕西省榆林市建成5万吨/年煤矸石分质全量化利用技术中试生产线，近日实现全线贯通投产。

作为煤炭主产区，榆林市2024年原煤产量为6亿吨，其中伴生的煤矸石达6000多万吨，占榆林市大宗固废总量的61%，加上历史堆存，上亿规模的“石头山”处理问题亟待解决。煤矸石以往多用于制砖、路基材料、矿坑回填等，资源利用率不足。此外，榆林市北接毛乌素沙漠南缘、南邻黄土高原，分布着大量退化土壤，危及粮食安全及生态环境健康。

马淑花团队基于矿物学和生态土壤学理论，开发出“相分离可控分选耦合生物解矸快速成土”新工艺，将煤矸石转化为生态功能土、再生骨料和低热值煤三类特色产品。其中，煤矸石基生态功能土可完全替代优质客土，用于矿区土地复垦、矿区生态治理以及沙化土地等退化土壤的修复与改良。该技术充分利用煤矸石中所含有的大量常量元素和中微量元素，赋予植被生长必需的环境和养分。通过煤矸石基生态功能土修复后，土壤具备更好的保水和保肥能力，透气透水能力也得到提升。这一技术具备安全、分质、全量化、低成本利用等优势特征，破解了煤基固废规模化、生态化利用难题，可实现西北地区脆弱生态修复。

基于该技术，过程工程所与榆林中科环保科技集团有限公司联合申请建立了陕西省碳基固废资源化利用中试基地，这是国内首座“碳基固废资源化利用中试基地”。