煤炭科学技术

作者：刘浪, 朱梦博, 王双明, 杨潘, 于博, 阮仕山, 杨军军, 解耿,

关键词：变性煤基固废, 原性煤基固废, 绿色低碳, 规模化利用,

煤炭的开采与加工为我国提供了可靠的能源保障和关键的化工原料，有力地推动了工业的快速发展和社会的进步。然而，这一过程也产生了巨量的煤基固废。煤基固废不仅占用了大量土地资源，还对环境造成了不同程度的污染，尤其是在长期堆存过程中，可能释放有害气体、重金属及其他有毒物质，威胁水源、空气和土壤安全。如何高效且规模化地利用煤基固废，成为当前实现资源循环利用、减少环境污染的关键技术挑战。通过分析煤基固废的产生、分类、特性及其环境影响，对现有煤基固废进行了重新归类，系统总结了其在矿山充填、建筑材料及生态修复等领域的成熟规模化利用模式，提出了煤基固废绿色低碳利用的创新路径。研究表明：① 煤基固废可归类为变性和原性煤基固废两大类，其中变性煤基固废具有开发胶凝材料和固碳功能材料的潜力，而原性煤基固废则具备天然砂石骨料和土壤材料的特性；② 当前，煤基固废的主要规模化利用模式包括矿山充填（如胶凝材料、膏体充填和注浆充填）、建筑材料（如水泥辅料、筑路材料和预制件）、生态修复（如坍陷区回填、荒地复垦和土壤改良）和资源提取利用（炭质组分、铝、硫和稀有元素）；③ 提出了煤基固废分级分质全组分利用的新技术，通过提取高价值组分并将剩余组分用于采空区充填，实现其最大化资源利用；④ 探讨了煤基固废改性协同处置高盐废水、改性充填协同储库构筑及功能性储库协同封存危险固废的创新技术。上述研究旨在提高大宗煤基固废的资源利用效率，推动煤炭产业绿色转型，为煤炭资源的可持续发展提供新路径。

来源：2025年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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