蒙古鄂爾多斯節(jié)能環(huán)保的煤電熱工業(yè)園區(qū)。受訪者供圖

內(nèi)蒙古鄂爾多斯市因能源而崛起，進入新時代，也必然地背負起一個歷史性的命題：做好能源綠色發(fā)展的文章，積極探索現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型之路。

在2020年內(nèi)蒙古民營企業(yè)100強的名單中，能源企業(yè)占據(jù)了前六位中的3個席位，營業(yè)額總和超過900億元。從某種意義上講，龍頭企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，會直接影響當?shù)乇姸嗄茉雌髽I(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，為其提供必要的思路和經(jīng)驗。

8月20日，內(nèi)蒙古蒙泰集團（以下簡稱蒙泰集團）總裁助理高培君告訴記者，高鋁粉煤灰制備鋁硅合金的放大試驗生產(chǎn)線即將建成，這項新技術(shù)的攻關(guān)已取得重大突破，技術(shù)達產(chǎn)后，他們將為地區(qū)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和粉煤灰大宗固廢利用，提供一條高效高質(zhì)的全新路徑。

依靠創(chuàng)新 生產(chǎn)轉(zhuǎn)型隨處可見

全國六分之一的煤炭、四分之一的天然氣、800多億度電都產(chǎn)自鄂爾多斯。在時下的鄂爾多斯，礦山生態(tài)修復(fù)治理、疏干水循環(huán)再利用、減排降塵、固廢利用已經(jīng)成為大型能源企業(yè)的必修課。而高新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用、延伸產(chǎn)業(yè)鏈、豐富價值鏈，才是能源企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展“見功力”的關(guān)鍵所在。事實上，能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級一直在這里進行。

2019年10月，中為（上海）能源技術(shù)有限公司下屬內(nèi)蒙古中為煤氣化技術(shù)有限公司在鄂爾多斯市開展的煤炭地下氣化（ISC）技術(shù)工業(yè)化試驗示范項目取得突破性進展，成功產(chǎn)出合成氣，成為全球首個高溫高壓、純氧氣化、安全可控、可大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化復(fù)制推廣的第四代ISC技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項目，至今已穩(wěn)定運行近2年時間，具備了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化條件。

據(jù)了解，作為一種顛覆性的煤炭開采技術(shù)革新，該技術(shù)集成實現(xiàn)了5個世界首次：首次實時地下氣化爐工藝監(jiān)控系統(tǒng)；首次安全可控地下點火和供氧系統(tǒng)；首次多通道、多功能注入井和產(chǎn)品井系統(tǒng)；首次連續(xù)生產(chǎn)高溫產(chǎn)品井系統(tǒng)；首次實時地下環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

中為（上海）能源技術(shù)有限公司副總裁汪傳敏告訴科技日報記者：“該項目同時也創(chuàng)造了6個中國第一：第一個最深煤層的ISC技術(shù)項目；第一個長通道地下水平對接氣化爐；第一個工業(yè)化規(guī)模的ISC多功能連續(xù)油管撬裝系統(tǒng)；第一個模塊化煤焦油固液分離和循環(huán)系統(tǒng)；第一個工業(yè)化規(guī)模的ISC技術(shù)工藝控制系統(tǒng)；第一個長期、連續(xù)、穩(wěn)定、可控、純氧氣化、安全、高效、低成本、綠色環(huán)保、可大規(guī)模工業(yè)化推廣復(fù)制的ISC技術(shù)項目。”

在鄂爾多斯市烏審旗廣袤的土地上，一種源自煤矸石、具有有機肥性能的土壤改良劑正在被實驗開發(fā)，研究團隊正在不斷從示范田中采集數(shù)據(jù)、完善配比。

這項來自鄂爾多斯市寶億科技有限公司的技術(shù)，將產(chǎn)業(yè)發(fā)展立足于消耗和循環(huán)利用煤矸石資源，使煤矸石就地轉(zhuǎn)化，制備成為可用于鹽堿地、沙地的土壤改良劑。從資源的選取到新產(chǎn)品的應(yīng)用，與鄂爾多斯的資源現(xiàn)狀和自然環(huán)境高度契合。

研發(fā)團隊帶頭人、河南理工大學(xué)材料學(xué)院院長張傳祥告訴記者：“我們的技術(shù)路線是把煤矸石破碎成為顆粒，加入微生物菌種和刺激微生物生長的礦物質(zhì)，混成后撒入土地，煤矸石降解的過程同時也是一個有機成分緩釋的過程，這就可以逐步增加土壤中的有機碳含量，達到土壤改良的目的。”

選準資源 產(chǎn)業(yè)方向另辟蹊徑

如果說硬核技術(shù)是能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的有力支撐，那么新技術(shù)加戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)布局，則可以讓能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展走得更遠。

對于蒙泰集團來說，保障煤炭供應(yīng)和電力輸送是企業(yè)必須履行的責(zé)任。步入新時代，如何同時做好保產(chǎn)能、降能耗實現(xiàn)固廢利用、延伸產(chǎn)業(yè)鏈，成為這家龍頭企業(yè)必須思考和踐行的問題。

蒙泰集團將眼光投向了鄂爾多斯準格爾煤田及周邊地區(qū)的高鋁粉煤灰，這些粉煤灰主要來自當?shù)鼗痣姀S，如中國能源集團國華電力、全球最大火電廠大唐托電等等，長期以來它們深埋地下，數(shù)以千萬噸計。

“粉煤灰擴散到環(huán)境中，會形成重污染，但是這里的粉煤灰含鋁比例極高，如果利用好，其生態(tài)效益與經(jīng)濟價值將不可估量。”高培君告訴記者。

從污染物中提取制備戰(zhàn)略資源，將煤炭資源吃干榨凈，是能源企業(yè)一直關(guān)注的重點。近年來，中國大唐集團的“粉煤灰預(yù)脫硅堿石灰燒結(jié)制備氧化鋁”產(chǎn)業(yè)化示范線，國家能源集團的粉煤灰鹽酸法制備氧化鋁項目，都為粉煤灰綜合利用積淀了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗。

蒙泰集團鋁產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟，銷售額近百億，然而要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，首先要拋棄傳統(tǒng)的高耗能生產(chǎn)工藝。在蒙泰集團總部的專利墻上，記者看到了一項發(fā)明專利授權(quán)：一種利用粉煤灰制備鋁硅氧化物的方法。

“如果說粉煤灰制備氧化鋁成本太高，那我們能不能另辟蹊徑，同步利用粉煤灰當中占比最高的的鋁、硅兩大元素，制備市場需求量大、附加值高的鋁硅合金呢？事實上，我們早就開始了這項技術(shù)攻關(guān)，并于去年取得關(guān)鍵技術(shù)的突破，這項技術(shù)的攻關(guān)，很大程度上決定著我們企業(yè)的未來。”蒙泰集團董事長奧鳳廷說。

戰(zhàn)略布局 勾勒高端材料市場

2020年初，一家名為APT的德國鋁深加工企業(yè)被我國企業(yè)全資收購，這也意味著這家歐洲第二大鋁深加工企業(yè)開始為中國人打工，而出資收購APT的，正是蒙泰集團。高鋁粉煤灰制備鋁硅合金實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之后，我國的鋁合金產(chǎn)品可以直接進入歐洲市場。

高培君向記者坦言，傳統(tǒng)的熔配法生產(chǎn)鋁硅合金與我們利用粉煤灰制備鋁硅合金，有著天壤之別，前者為生產(chǎn)，后者則是技術(shù)和工藝流程的創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級的標志。

在企業(yè)技術(shù)研發(fā)日志上，蒙泰集團鋁硅氧化物制備鋁硅合金生產(chǎn)工藝及裝備開發(fā)的進程一目了然，技術(shù)研發(fā)團隊負責(zé)人表示，傳統(tǒng)的熔配法生產(chǎn)鋁硅合金，是將工業(yè)純鋁與工業(yè)硅重熔后形成，所使用的原料金屬鋁和工業(yè)硅的生產(chǎn)與冶煉本身所需的能耗高，重熔過程又需要大量能耗并形成原材料的二次熔損和環(huán)境污染；而利用鋁硅氧化物一步到位生產(chǎn)鋁硅合金，省去了重熔過程，同時所需的鋁和硅元素直接來自于固廢物——粉煤灰中提取的鋁硅氧化物，就地取材，既利用了粉煤灰中的資源、節(jié)省運費，又從鋁硅合金的全生產(chǎn)流程中大幅度降低了能耗。

通過對市場的調(diào)研，鋁硅合金是輕量化產(chǎn)品制造的主要合金材料，目前每噸市場價格比鋁高約600元，有的高性能的鋁硅合金每噸要比鋁高出2000元以上，年市場需求量約900萬噸，且逐年增加。毫無疑問，粉煤灰制備鋁硅合金的生產(chǎn)工藝在解決粉煤灰環(huán)境污染問題的同時，可以創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟價值。

“毋庸置疑，做好能源的綠色發(fā)展，首先要通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)環(huán)保，我們的目標是將粉煤灰中所有的物料成分做成高附加值的主產(chǎn)品和附加值較高的副產(chǎn)品，達到零排放、凈利用。”奧鳳廷告訴記者，為了支撐粉煤灰制備鋁硅合金項目落地，根據(jù)國家“雙碳”目標，蒙泰集團正在規(guī)劃建設(shè)新能源發(fā)電項目，以解決綠電供應(yīng)問題，從而保證粉煤灰產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展、低碳運行。

奧鳳廷分析，項目實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，不僅可以有效解決大量燃煤電廠粉煤灰固廢排放問題，還可以低成本地解決國內(nèi)鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的原料供應(yīng)問題；更重要的是，可以彌補國內(nèi)鋁土礦資源的不足，減少對國外鋁土礦的依賴，同時規(guī)避鋁土礦進口方面存在的斷供等風(fēng)險，提高我國鋁工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略安全性。

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