煤矸石是煤炭开采和洗选过程中的伴生固体废弃物，是困扰产煤地区绿色发展的“老大难”问题。当前全国煤矸石累计堆存量已超70亿吨，已形成2600余座矸石山，实现其大规模、高值化、产业化利用，被视为破解“黑色困境”的绿色钥匙，是资源型地区转型和循环经济发展的关键。
 
12月1日，由中能建装配式建筑产业发展有限公司投资建设运营的山西大同千万吨级煤矸石综合利用新技术示范项目陶粒中试线成功建成投运。
 

作为国内首个千万吨级煤矸石综合处置及新型部品部件开发一体化项目，该项目总投资规模约70亿元，包括陶粒中试线、高岭土生产线、绿色低碳新型装配式部品部件生产线，以及余热发电系统等，规划年处置煤矸石1000万吨。
 
项目采用“总体规划、分期实施、分区建设”的投建营一体化模式稳步推进，其中一期工程投资11.6亿元，将率先实现年处置煤矸石200万吨的目标，建设内容覆盖从陶粒中试、高岭土加工到余热发电及装配式建筑模块等完整产业链。
 
项目采用中国能建首创的“装配式+煤矸石固废利用”综合解决方案，运用了全国首创的煤矸石陶粒带式焙烧机、国际领先的高热值煤矸石规模化制备陶粒技术、国内最大的煤矸石制备陶粒试验平台、效率最高的全过程热循环利用系统、能耗最低的静料层蓄热焙烧工艺、品类最全的高性能定制化产品工艺，以及毫秒级光电分选分质分级、悬浮预热+回转窑煅烧技术、微米颗粒悬浮态煅烧技术，将千万吨煤矸石“裂变”成建材绿色新品，成功开辟了“煤矸石固废—建筑新材料—新型部品部件—绿色装配式建筑产品-绿色建筑”的全新路径，实现从废弃石料到广厦万间的绿色蝶变。
 

 
首台套“心脏”强力驱动，六大亮点铸就“国之利器”
 
这条全新产业链的“心脏”，是一套自主创新研制的“带余热利用的煤矸石陶粒带式焙烧机及成套设备”，具有三个“百分之百”的显著特点，即技术装备国产化率100%、自主知识产权100%、固废综合利用率100%。
 
作为全国首创的首台套带式焙烧系统中试装备，它的成功运行，标志着大规模、高值化处置煤矸石的技术瓶颈被成功突破，其背后凝聚着项目自主研发的“六大核心亮点”：
亮点一：全国首创煤矸石陶粒带式焙烧机。首次将冶金领域先进带式焙烧技术创造性引入固废资源化领域，成功研制出“带余热利用的煤矸石陶粒带式焙烧机及成套设备”。这套国产化率100%、自主知识产权100%、固废综合利用率100%的首台（套）重大技术装备，打破了传统回转窑的技术局限，可将煤矸石“吃干榨净”，是助力行业高质量发展的利器。
亮点二：国际领先高热值煤矸石规模化制备陶粒技术。项目创新研发“静料层焙烧+精准控温+多路热风循环”核心技术，成功攻克含热固废制备陶粒易板结的行业难题。该技术将可利用煤矸石的热值范围从传统工艺的约300kCal/kg大幅提升至1000kCal/kg，使得单条生产线的年产能从传统的十万吨级跨越至百万吨级，实现了处置规模与原料适应性的革命性突破。
亮点三：国内最大煤矸石制备陶粒试验平台。投产的陶粒中试线设计产能达5万吨/年，是目前全国规模最大、兼容性最强的煤矸石制备陶粒试验平台。它不仅能处理煤矸石，还可兼容粉煤灰、气化渣、冶金渣、赤泥等多种大宗固废的试验与转化，打破了传统工艺的原料局限性，为各类固废的规模化消纳与高值化利用提供了强大的研发与验证支撑。
亮点四：效率最高的全过程热循环利用系统。系统创新采用“三段冷却”与“烟风多路梯级循环”技术，构建了极致高效的热能闭环。该系统可将余热输出温度稳定调控在150-800℃的宽广区间，使整体余热利用效率提升至75%以上，较传统工艺提高超过25个百分点，创全球陶粒焙烧行业的热回收效率新纪录。
亮点五：能耗最低静料层蓄热焙烧工艺。通过创新构建“热－质双场耦合”移动静料层蓄热燃烧技术体系，项目实现了能耗的极致优化。每吨陶粒产品的天然气消耗量最低可至17.6标准立方米，较传统工艺（75-110标准立方米）降低75%以上，达到了行业最优能耗水平，树立了低碳生产的全新标杆。
亮点六：品类最全高性能定制化产品工艺。核心装备具备强大的“一机多出”柔性生产能力。可根据市场需求，灵活生产不同强度等级、吸水率、堆积密度的系列化高性能陶粒产品，实现了从“标准化生产”到“高性能定制”的跨越，能满足从轻质建材、海绵城市到特种耐火材料等多元领域的精细化需求。
“这套系统像一位技艺高超的‘大厨’，完全不挑‘食材’。”现场技术人员形象地比喻，“无论煤矸石成分如何复杂，它都能通过独特的工艺，稳定高效地‘消化’掉，做到来者不拒，百分百全量转化。”这套100%国产化的核心装备，不仅解决了传统工艺的行业痛点，其构建的闭环余热回收体系，更使生产线展现出显著的低碳化特征，标志着将煤矸石彻底“吃干榨净”、全量高值转化为绿色资源的技术路径全面打通，煤基固废规模化、高值化、产业化消纳利用成功通过工业化验证，为我国大宗固废绿色处置提供了革命性解决方案和产业化实践范本
 
绿色产品重塑价值，全量化利用颠覆传统认知
此次投运的陶粒中试线，生产的陶粒产品具有质量轻、强度高、保温好、隔热优等显著优势，重量仅为同等体积天然石子的三分之一，被誉为“会呼吸的建筑材料”，可在多个领域广泛应用。在建筑工程中，可用于陶粒混凝土结构、装配式建筑、桥梁道路、楼地面保温、吸音降噪以及海绵城市建设等；在水处理领域，适用于市政污水与饮用水净化、工业废水处理及中水回用等环节；在生态环境治理方面，可用于土壤改良、河湖修复、园林绿化和人工湿地构建等，实现了煤矸石从“黑色包袱”到“绿色资源”的转化，不仅为传统建材与环保行业提供了创新解决方案，也为资源型城市转型提供了切实可行的技术。

 
首批生产出的高强陶粒以其轻质、高强、保温隔热的优异性能，迅速得到市场认可。这些由煤矸石蜕变而来的绿色建材，重量仅同等体积天然石子的三分之一，被誉为“会呼吸的建筑材料”。
 
尤为值得一提的是，项目创新性地将陶粒应用于装配式建筑预制构件中，成功开发出“陶粒增强轻质混凝土墙板”。该产品在保持标准强度的前提下，自重降低超30%，从材料源头提升了建筑节能水平，实现了从绿色材料到绿色建筑的“一材多效”。
 
不仅如此，项目还构建了多元化的产品体系：精品高岭土、透水陶粒、装配式部品部件……这条从“黑色废料”到“绿色资源”的全量化转化之路，彻底颠覆了人们对煤矸石的传统认知。
 
资料来源：山西晚报、中国能建