為深入貫徹落實黨中央、國務院關于“做好碳達峰、碳中和工作”的決策部署,2021年3月至2022年1月,中國工業經濟聯合會(以下簡稱“中國工經聯”)圍繞我國重點行業碳達峰碳中和實現路徑開展深入調研,研究成果獲得國家有關領導同志的關注與批示。2022年,中國工經聯將在此基礎上,從遴選示范、調查研究和宣傳培育等維度繼續做好中國工業碳達峰工作,宣傳并推廣企業優秀成果與案例,助力工業領域碳達峰行動,推動工業高質量綠色發展。
現將調研過程中了解到的優秀企業成果和案例進行系列報道,為廣大行業企業做好碳達峰工作提供借鑒與參考。
飛翼股份有限公司(以下簡稱“飛翼”)是專注“安全消納礦山固廢、助力礦山安全降碳”的領軍企業,致力引領固廢膏體充填技術和系統裝備創新發展,在礦山固廢膏體充填領域率先實現了全產業鏈“一站式”服務,產業鏈涵蓋了“充填材料全項試驗、充填工藝完整設計、全套裝備研發制造、系統工程交鑰匙服務、系統遠程智能維護、現場充填運營托管、劣質原料改性增值服務”。
圖1. 飛翼煤礦膏體充填系統
圖2. 飛翼金屬礦山全尾砂膠結系統
目前,國內外已有200余家礦山企業采用了飛翼技術和裝備,飛翼攜手眾多礦山企業成為“碳達峰碳中和”踐行者。
圖3. 飛翼股份全球合作伙伴
規模化安全消納固廢,實現礦山綠色可持續發展
飛翼固廢膏體充填技術可地下規模化安全消納固廢,最大程度利用固廢資源,平均一個立方的充填空間可消耗1.5噸固廢、0.4噸廢水,能夠滿足年產能在百萬噸級的礦山充填,對礦山行業實現“碳達峰碳中和”具有直接貢獻。
圖4. 湖南黃金寶山全尾砂膏體充填站
(獲中國有色金屬協會“科技進步一等獎”)
一是可以規模化消耗固廢。固廢膏體充填可原位修復礦井采空區,實現規模化空間、規模化消納固廢和礦山固廢降碳處理量最大化,使得“取之地下、回至地下、隨采隨充”的自然循環成為現實。一方面,減少了固廢地面存放因氧化、燃燒等化學過程對大氣及氣候環境的影響;另一方面,解放了地面固廢堆存占用的山地或土地,有利于恢復和保持地面綠化。
二是可以安全化消納固廢。固廢膏體充填采用無害化膠凝固結材料,地面固廢通過管道封閉輸送,在地下采空區凝結固化,重新形成人造惰性化固體,隔斷了固廢中有害元素的遷移通道,安全穩定性高。還可以采用礦山井下廢水、污水作為充填原料,與地面固廢一起充填固化。
圖5. 陳巴爾虎天寶礦業膏體充填站
三是可以防止水土流失、固廢置換資源。固廢膏體充填采用惰性化固體凝固于井下采空區,有效提升接頂率,將地表沉降控制在安全范圍內,同時可將多年以來井下保安礦柱開采出來,提升單位碳排放量的開采效率,延長礦山服務年限。
圖6. 山東滕州郭莊錦丘煤礦膏體充填站
(薄煤層,年平均置換煤量36萬噸,創造效益近6000萬元)
圖7. 榆林榆陽區金牛煤礦膏體充填站
(厚煤層,可置換儲量約1227萬噸,可創經濟效益7.74億元)
引領固廢膏體充填技術和系統裝備創新發展,打造產品核心競爭力
飛翼在礦山固廢膏體充填領域研發和優化了諸多核心技術,可為產品提供全生命周期的“一站式”服務,技術和產品的不斷創新為公司實現高質量發展創造條件。
一是礦山固廢膏體材料試驗及優化技術,可根據基本試驗數據對照提取數據庫同類工程數據,配合必要復核和優化試驗,大大降低試驗工作量,為快速工程設計提供條件。
圖8. 榆林泰發祥麻黃梁煤礦膏體充填站(厚煤層)
二是礦山固廢膏體系統設計及成套裝備匹配技術。將礦山固廢優化分解形成粗骨料加工子系統、細骨料(尾砂)濃密子系統等十個主要的子系統,分別進行模塊化系列化設計,并對每個模塊的裝備進行成套化匹配設計制造,可快速打造先進可靠的智能化礦山固廢膏體充填系統。
圖9. 新疆阿舍勒礦膏體充填站(高寒地區)
三是礦山固廢膏體充填系統智能化控制技術。礦山固廢膏體充填系統設備種類多、設備關聯多態,且系統起止點從地表延伸至數百米深井之下,長度數公里不等,其工藝對控制系統提出了較高的要求。飛翼采用互聯網“云平臺”為基礎,自主研發出“飛翼云”智能化平臺和控制中心,可實現現場和遠程“一鍵式”充填運行。
圖10. 甘肅金川集團二礦膏體充填站
(“一鍵式”智能充填示范項目)
四是關鍵設備試驗優化技術。飛翼自主設計建成了尾砂濃密全過程模擬試驗平臺,可模擬大體積原型濃密機的全過程工況,解決了大型濃密機“過程黑匣子”問題,為持續優化結構,降低設備能耗提供了條件。針對膏體泵送設備核心部件——液壓閥塊(組),飛翼自主研發建造了液壓閥塊試驗平臺,可對自主設計制造的功能閥塊進行試驗和定型,解決了困擾行業的“液壓沖擊”問題。
圖11. 湖南黃金洞礦膏體充填站(濃密機展示圖)
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