废弃煤矸石变身高性能无机纤维

　　在不久前于上海召开的工业固体废弃物综合利用研讨会上，河南鹤壁洁联新材料科技有限公司研发的工业固体废弃物制取无机纤维及产业化成套工艺技术获得华东理工大学、陕西科技大学、陕西百特纸业股份有限公司、云南鹤庆恒达纸业有限公司等单位有关专家的一致肯定。

 
　　中国科学院院士郭景坤、中国工程院院士刘炯天等对此项技术的成功研发和中试给予了高度评价，认为该技术在无机纤维制取方面取得了重大突破，为我国煤矸石绿色循环利用起到了示范作用，在节约森林、土地资源和保护生态环境等多方面都有着积极的意义。

　　我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，在煤炭开采过程中必然产生大量煤矸石。据有关部门统计，目前我国历年累计堆放的煤矸石存量约为45亿吨，而且每年还以1亿吨的速度递增，已经成为我国累计存量和占地最多的工业废弃物。河南省是产煤大省，每年原煤产量超过1亿吨，通过采矿或进洗煤厂精选每年产生1000万吨左右的工业固体废弃物煤矸石，其利用率不到20%，给该省自然环境带来二次污染的压力。

 
　　鹤壁市每年新增矸石100万吨，矸石存量达1000万吨。传统的做法是将煤矸石露天存放或是利用其制备煤矸石烧结砖。露天存放，不仅废尘飞扬，而且会放出大量的有害气体，还会污染水源，而且长期堆放的耕地也变得贫瘠，不能被利用。制砖的过程仅仅利用了它的填充性能，没有实现它的功能性处理，附加值较低。

　　鹤壁洁联新材料公司的项目充分利用所在地辖区内鹤煤集团及地方煤矿产生的煤矸石，采用高新技术将煤矸石在高温封闭式熔炉中加热熔化，将高达1600℃以上高温的熔体采用高速离心特种专用设备，直接制成超细无机纤维。纤维直径达0.01～0.05毫米，长度为0.8～8毫米。超细无机纤维经过软化、改性等处理变得柔软而有韧性，可以替代植物纤维应用于造纸，还可生产保温材料和其他建筑材料等，是一项符合现代工业发展趋势和产业政策的工业固体废弃物综合利用的创新型项目。

　　据了解，该产品竞争力主要体现在三方面。

　　首先，该成套技术在无机材料和抄纸技术、应用化学等学科交叉的领域获得了重大的突破，具有技术密集型和集成型的高新技术特点，拥有12项专利，不仅处于国内领先地位，而且其制纤原料配方、化学改性技术、抄纸添加剂技术和抄纸专项工艺及设备均具有各自的核心保密技术和专利技术，具有市场占有权。高科技为工业固体废弃物的绿色循环利用提供了先决条件。

　　其次，煤矸石、粉煤灰等工业固体废弃物价格便宜，运输、原料成本低于70元/吨，其他辅料约70元/吨，其成纤的转化率75%～90％。生产一吨无机纤维的成本为900～1100元，传统草浆纸板和木浆板则高达2500～4000元/吨。也就是说，每吨工业固体废弃物所造就的价值比当前煤炭还要高出十几倍。同时，利用工业固体废弃物制取的无机纤维代替植物纤维生产的各种纸品理化指标变化不大，纸张具有植物纤维纸张无可比拟的优点，具有防火、耐温、吸湿性小、防腐耐久、防蛀等独特优点。如生产特种纸，产品保色、透气性好、光感等表面性能稳定。植物纤维一般只耐120℃～150℃，而无机纤维配抄的纸可耐450℃～500℃，防火性能较好。

 
　　再次，在环保方面，与传统抄纸技术相比，利用工业废弃物无机纤维抄纸可节约木材60％以上，同时减少了木材和草浆的制浆量，从源头节水40%～50％以上，每吨纸可减少废水排放量150吨。

　　还有个最大的亮点：煤矸石纤维纸可自然降解。据鹤壁洁联公司技术人员介绍：“从物理结构而言，土壤的骨架由3毫米以下的细粒构成，煤矸石废纸在环境丢弃后，在碎解过程中，土壤中的腐植酸盐通过生物作用和各种有机酸的溶解作用、整合作用可使煤矸石纤维纸中的某些离子游离出来，使原有骨架粉碎，变成更细小微粒，可提高土壤骨架保水性能，可供植物吸收，煤矸石纤维制备生产过程无‘三废’排放。”

　　河南省科技厅有关人士测算，鹤壁洁联公司的高科技工艺实施后，可消化大量工业固体废弃物。如建成一个年产7万吨工业固体废弃物制取无机纤维的企业，每年可消耗煤矸石10万吨、粉煤灰4万吨，如全国推广100家即可消化1400万吨，解决就业2万余人，既治理了环境污染，又减少了废弃物占用耕地面积，还能创造可观的经济效益。