塔山循环经济园区的实践及启示

赵 鸣（中煤科工集团北京华宇工程有限公司,北京 100120）

塔山循环经济园区的实践及启示

赵 鸣
（中煤科工集团北京华宇工程有限公司,北京 100120）

随着煤炭资源与环境的矛盾越来越尖锐，突破资源与环境的制约，已成为我国国民经济可持续发展的关键所在。塔山循环经济园区“一矿八厂一条路”的成功实践，为我国工业循环经济园区的建设起到了探路，表率和示范作用，为我国工业现代化建设指明了方向。

循环经济；节能减排；可持续发展

1 引言

随着进入21世纪后国民经济的迅猛发展，我国所面临的资源与环境的压力越来越大，如何突破资源与环境的制约瓶颈，已经成为我国国民社会经济健康和可持续发展中的关键问题。党中央、国务院高度重视发展循环经济。在第十届全国人大第四次会议上，通过了《中华人民共和国循环经济促进法》。至此，我国全面拉开了各行各业循环经济建设的大幕。

循环经济就是在物质的循环、再生、利用的基础上发展经济。是一种建立在资源回收和循环再利用基础上的经济发展模式。其原则是资源使用的减量化、再利用、资源化、再循环。其生产的基本特征是低消耗、低排放、高效率。在煤炭企业的开采与加工过程中，会排出污水、瓦斯、煤泥煤矸石等“三废”产物。“废物只是一种错放的资源”。因此，矿井“三废”如果得不到有效处理或利用，不但会造成资源的严重浪费，还会严重污染和破坏环境。因此，发展循环经济，推进绿色矿业是历史潮流，是大势所趋。

2 塔山循环经济园区

塔山循环经济园区，即是在以上大的宏观政策背景下，根据循环经济“减量化、再利用、资源化”的基本原则，经国家发改委批准规划建设的煤炭行业第一个完整的循环经济园区项目，项目总投资170亿元，占地面积387公顷。经过8年的建设，形成了以煤为主，集煤、电、建材、化工为一体的塔山循环经济园区，实现了多业并举和煤炭资源的高效、安全、环保、高附加值开发利用。

塔山循环经济园区根据物料平衡关系共有 “一矿八厂一条路”10个项目：以年产1500万吨塔山矿井为龙头，配套建设1500万吨洗煤厂，实现煤的洁净生产；洗煤厂生产的精煤通过铁路专用线装车外运；筛分煤进入坑口电厂；洗中煤供资源综合利用电厂发电以及煤化工项目生产甲醇；洗矸石输送到煤矸石砖厂；伴生物高岭岩进入高岭土加工厂；电厂排放出来的粉煤灰作为日产4500吨水泥熟料的原料；矿井水全部实现资源化利用，工业废水和生活污水全部集中回收进入日处理能力4000m3污水处理厂，净化处理后再进入电厂和洗煤厂使用。组成了“煤——电——建材”和“煤——化工”两条循环经济产业链，各个生产单位首尾相接，充分利用上一个生产单位产生的废料作为下一个生产单位的原料，达到逐层减量，资源综合利用最大化。塔山循环经济园的物料平衡关系如下图所示：电厂和甲醇厂在生产过程中会产生大量的粉煤灰、脱硫石膏和矿渣等工业固体废弃物，如果不加以利用就会形成“二次污染”。电厂和甲醇厂的干排粉煤灰质量符合国标GB1596-91“用于水泥和混凝土中的粉煤灰”的技术要求，而矿渣质量也符合国标GB/T203－1994“用于水泥中的粒化高炉矿渣”的技术要求，可以作为生产优质水泥的活性混合材，临近塔山循环经济园的怀仁县具有优质的石灰石资源和良好的投资环境，因此规划建设了以同煤集团下属煤矿自产优质烟煤作为熟料烧成燃料，采用石灰石、石英砂岩（或砂岩）、粉煤灰和铁矿粉四种原料配料的4500t/d熟料新型干法水泥生产线，同时充分利用煅烧窑烟气余热，配套建设9MW纯低温余热电站，项目建成后可年生产高标号水泥约200万吨，形成山西省大型优质水泥生产及供应基地。

3.4 建设塔山污水处理厂，实现对园区生活污水的净化利用

塔山循环经济园区的运营会产生大量的生活污水和少量的工业废水，采用“A2O+曝气生物滤池+过滤”工艺，配套建设日处理能力为4000m3（其中，生活污水可处理1000 m3/d，超滤反冲洗水和三级深度处理反冲洗水等合计的处理能力3000 m3/d）的污水处理厂，净化后水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的国家一级A排放标准，作为电厂生产用水和工业场地绿化灌溉用水。

3 循环经济园区内各子项目

3.1 建设“塔山煤矿和洗煤厂”，实现对矿产资源的开采分选

塔山煤矿及选煤厂为园区的龙头企业。根据塔山煤矿煤层赋存情况，确定塔山矿井的生产能力为1500万吨/年，服务年限140年，矿井开拓方式为平硐开拓、采用无轨胶轮辅助运输，主要水平大巷直接与工作面相接，采煤工艺采用一次采全高综采放顶煤的煤与高岭岩共采技术。并配套同等规模的塔山选煤厂，采用三产品重介与煤泥分选的联合洗选工艺。

3.2 建设“五厂一条路”，实现对塔山矿产资源的工业化利用

3.2.1 建设铁路专用线，打造塔山循环经济园物流链基础

塔山铁路专用线的建设里程为19.29km，铺轨48.6公里，自北同蒲线韩家岭站接轨，将塔山循环经济园区和国家铁路运输第一大动脉——大秦铁路紧紧联系在一起。专用线设计年运量6500万吨，同时兼顾塔山、同忻煤矿的煤炭与园区相关企业的产品运输。

3.2.2 建设塔山坑口电厂，实现对资源的就地转化

塔山原煤中-25mm粒级物料产率达到35%左右。由于其灰分含量（大于20%）较高，不能完全满足用户对煤质的要求，因此并不适合于直接长距离运输销售。而直接筛分后用于坑口电站就地转化，变输煤为输电，会降低洗选成本和运输成本，显示出优越的经济性。

3.2.3 建设资源综合利用热电厂，实现洗中煤发电

塔山矿井原煤经过洗选之后的洗中煤产量每年约为135万吨，其灰分含量约为45%左右，热值为3500大卡左右，大量的洗中煤直接外运也会导致经济效益降低。建设塔山4x50MW资源综合利用热电厂每年会综合利用塔山矿低热值劣质洗中煤120万吨左右，可以发电11亿度左右。

3.2.4 建设塔山甲醇厂，消化塔山洗中煤余量

综合利用热电厂尚不能完全消化塔山洗煤厂洗选出的所有洗中煤，同时同煤集团的其他矿井每年也会生产出大量的低热值原煤，塔山120万吨甲醇项目以大同侏罗纪煤为原料（年消耗量约为80万吨左右），燃料煤每年消耗量为70万吨左右（其中，可以消耗塔山洗中煤约为15万吨，剩余部分来自其他矿井）。随着塔山甲醇厂的建成投产，塔山洗煤厂所洗选出来的洗中煤可以完全实现资源的就地转化。

3.2.5 建设塔山矸石砖厂，煤矸石制烧结砖

建设年产2.4亿块煤矸石烧结砖厂，对塔山选煤厂分选的洗矸石进行综合利用，每年可消化煤矸石80万吨，减少矸石对环境的影响。3.2.6 建设高岭土厂，开发利用煤系伴生高岭岩资源

建设年产5万吨的高岭土厂，每年可以利用煤系伴生高岭岩资源10万余吨，经过高温煅烧生产双90级优质超细高岭土（6250目煅烧高岭土2.5万吨/年、4000目煅烧高岭土2.5万吨/年），产品通过塔山铁路直接外运。

3.3 建设塔山水泥厂，实现对二次污染的产业式治理

“五厂一条路”基本实现了对塔山矿产资源的综合利用，但是

4 取得的成绩

随着塔山循环经济园区建设进程的推进，园区的产业链条日趋完善，无论是资产合计、就业人数、占地面积和主要产品产量等园区整体运营规模指标，还是工业总产值、营业收入、税后利润和上缴税金等经济效益指标，都出现了大幅度的提高。同时，产业链条的完善也对园区在平抑煤炭市场的周期性波动方面产生量明显作用。塔山循环经济园区的工业固体废物处理率始终保持在100%，塔山循环经济园的工业废水实现零排放，生产废水的重复利用率达到100%。单位电力生产的二氧化硫排放量逐年下降，每年减少SO2排放量3.5万吨，减少烟尘排放量280吨。

5 结语

塔山循环经济的建设模式摒弃了传统的“资源——产品——废弃物”单项直线式经济发展模式，采用“资源——产品——废弃物——再生资源”反馈式循环经济发展模式，园区内通过产业链达到了能量和物料的平衡，实现了低消耗、低排放、高效率，取得了巨大的社会、经济效益。为我国煤炭资源型循环经济园区建设提供工程示范，具有广泛的推广价值和深远的示范引领意义。目前，我国正处于经济发展的快车道，每年的工业项目固定投资稳定增长，如何实现工业的发展与资源利用及环境保护相互协调、相互促进，是我们急待解决的问题。煤炭行业作为工业的基础，目前的发展存在仍存在安全事故多发、产业集中度低、用人多效率低、深加工程度低、环境污染严重等诸多问题。随着近几年国家对煤矿安全及现代化、信息化建设程度的高度重视，近几年间陆续新建成了一批具有世界领先水平的高产高效的千万吨级矿井，组建了若干个亿吨级煤炭企业航母，并通过在地方对私营小煤矿的重组、兼并和改造，进一步提高煤炭产业集中度的同时，也有效降低了安全事故风险。尽管取得了一定的成绩，但我国煤炭工业在资源的重视程度、有效利用及环境保护方面还与当前发达国家存在着较大的差距，循环经济即在这方面为我们指明了新的发展方向。

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赵鸣（1982-）男，山西长治人，工程师，从事矿山设计工作。