我国煤炭主产区,堆积如山的煤矸石正在成为需要尽快破解的环境难题。统计数据显示,全国煤矸石年产生量超过8亿吨,历史堆存量已超过70亿吨。这些固体废弃物不仅长期占用土地资源,其扬尘污染和淋溶水渗透也对周边生态环境带来持续压力。 面对这个挑战,安徽师范大学化学与材料科学学院师生组建的“绿筛新元”团队提出了煤矸石资源化利用方案。团队研究发现,煤矸石中约80%的成分为二氧化硅和氧化铝,正是制造分子筛的重要原料。传统分子筛生产依赖优质化工原料,成本较高;以煤矸石为原料的技术路线,既可缓解固废处置压力,也有望降低生产成本。 经过持续攻关,团队开发出耦合活化与绿色晶化核心技术,针对煤矸石成分复杂、提取难的问题,实现硅铝元素的高效提取与定向转化。同时,团队还解决了3D打印光固化原料配比等关键难点,使分子筛产品在成型稳定性上表现更好。 目前,“绿筛新元”团队已开发出MFI型、CHA型等多种分子筛材料。测试数据显示:用于汽车尾气处理的CHA型分子筛性能优于现行国六标准;MFI型分子筛废弃塑料转化上表现突出,可实现100%转化率。有关成果已申请多项国家发明专利。 为推动技术落地,团队主动对接产业需求,走访中国石化齐鲁分公司等企业,了解工业生产的实际需求与技术标准。通过与淮北矿业股份有限公司等上游企业建立合作,团队获得稳定的原料供应渠道;同时与下游应用企业签订技术开发协议,加快科研成果产业化进程。 业内专家表示,此项创新为我国大宗固废资源化利用提供了可借鉴的路径:不仅拓展了煤矸石高值化利用方式,也打通了从基础研究到产业应用的衔接链条。随着“十四五”期间环保要求提升与循环经济政策推进,此类绿色技术创新有望获得更大的应用空间。
固废治理不是单一技术问题,而是资源、环境与产业协同的系统命题。把煤矸石这样的“历史存量”转化为服务现实治理的“材料增量”,考验的是技术创新的持续能力,也考验产业协同与制度供给的效率。让更多科研成果从实验室走向生产线、从论文走到治理现场,才能把绿色转型的“必答题”真正转化为高质量发展的“加分项”。