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将油页岩“吃干榨尽”

2019-11-6 10:29:43 来源:中国矿业报 作者:张家强 徐银波

油页岩是一种褐色、黑色、深灰色、灰褐色等色调的石头,也是重要的固体能源矿产,通过低温干馏可以提取类似柴油的油品,俗称“人造石油”,可以直接用作渔船的燃料油。油页岩的发热量较高,也可以直接用来作为燃料,或者通过燃烧发电。但是,由于油页岩中灰分(燃烧后或干馏后残余的固体成分,主要是钾、钠、钙、铁、铝的硅酸盐、氧化物)含量较高,一般在40%~90%,干馏炼油或者燃烧发电后会形成大量的灰渣。这些灰渣的堆放会占用大量的土地。如果灰渣中含有超标的重金属元素、放射性元素(这种情况很少出现),经过雨水淋滤扩散后还会污染周围的水源、土地,从而危害人体、生物健康。

那么,怎样才能解决这些问题呢?这就要靠油页岩的综合利用技术了。下面,我们就来看看怎么利用油页岩的灰渣吧!

首先,油页岩灰渣可以用来生产建筑材料。灰渣与粘土化学成分相近,可以用来代替粘土,烧制实心砖瓦或空心砖。在水泥生产中,加入一定量的油页岩灰渣作为骨料,可以增强水泥的硬度和抗冻能力。另外,灰渣还可以用来制造陶粒,加入陶粒的混凝土是一种优良的建筑材料。

其次,油页岩灰渣可以用来改良和制造土壤。绝大部分矿山的油页岩灰渣中重金属元素、放射性元素不超标。油页岩干馏或燃烧后的灰渣含有一定量的对农作物生长有利的常量元素、微量元素和有机质,可以用于改良土壤或在西部贫瘠地区制造土壤;也可以提取出磷、钾等元素,用来制造肥料。

此外,油页岩灰渣还可以提炼出铝、镓、锗等珍贵的稀有金属。油页岩灰渣中因为含有多种金属氧化物,且经过高温煅烧之后,形成了疏松多孔的结构,很适合作橡胶和塑料的填充剂,改善制品性能,降低产品成本。油页岩灰渣具有较强的吸附性,经处理后还可以用于废气和污水的处理,相当于“以废制废”,不但成本低廉,而且处理能力较强。

甚至,油页岩干馏过程中的半焦、瓦斯可以回炉利用,或燃烧发电,或燃烧供暖。油泥也可以收集后进入燃烧炉燃烧发电或供暖,为油页岩干馏工厂提供电力和暖气;废水可以回收循环利用;余热可以回收利用为厂区供暖。

总之,通过油页岩综合利用技术,可以将油页岩这种“石头”中含有4%~10%的有机质干馏出燃料油,或者直接燃烧发电。然后,将产生的灰渣通过以上途径充分利用起来,从而实现“变废为宝”,既能产生重要经济价值,又可以彻底解决因大量灰渣堆弃带来的土地压占和环境污染问题。

因此,油页岩工业发展中充分运用油页岩综合利用的先进技术,可以实现对油页岩“石头”的吃干榨尽,从而实现油页岩的循环经济绿色发展。□

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

网站编辑:宫莉

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