鄂尔多斯市构建煤炭ＥＩＰ的初步构想

李媛媛　田旭峰

一、鄂尔多斯市煤炭资源产业现状及问题

位于内蒙古自治区西南部的鄂尔多斯市是我国的第一产煤大市，享有“煤海之乡”的美誉。近年来，煤炭工业作为主导产业推动了鄂尔多斯市迅速崛起，形成了众人瞩目的“鄂尔多斯经济现象”。

有大量的文献对鄂尔多斯市的成功作了总结和归纳，但是，也有研究发现，这种经济增长模式过于依赖于煤炭繁荣这一特殊背景和煤炭资源的初级开发。虽然工业经济总量迅速扩大，但工业体系仍以能源、原材料为主，资源优势没有得到充分发挥，同时引发了一系列环境问题。主要存在以下问题：

(一)通过3年攻坚，鄂尔多斯地方煤矿在提高资源回采率、技术改造等方面取得了较大成绩，但地方煤矿耳前技术装备、开采工艺、经营管理等方面仍然不高，平均回采率约40％，资源采出率仍然较低。一些较难开采的煤炭资源缺乏成熟技术支撑。

(二)2007年，全市原煤就地转化率仅12％，且以发电和焦化为主，产业链短。附加值低。投产及在建的煤化工项目大多为甲醇、二甲醚、焦炭、PVC等初级化工产品，资源性初加工产品比重较高，二次、三次开发产品少，产业链较短。加工深度浅。

(三)伴随煤炭的开采，产生和积压了大量的煤矸石，煤矸石堆放量已达到2700万吨。目前主要利用途径是煤矸石发电、煅烧高岭土和生产腐殖酸肥料等，利用率仅为12％。煤矸石综合利用技术需要进一步开发和大力推广。同时中煤、泥煤也主要用于发电，利用率不到40％。

(四)煤炭开采中的瓦斯灾害、火灾、粉尘污染等方面，还须进一步加强防治技术研究，为安全生产提供技术保障。瓦斯的主要成分甲烷，是一种具有强烈温室效应的气体，其温室效应为二氧化碳的22倍。据测算，所有人类活动造成的温室效应中，20％是由甲烷引起的。

(五)全市每年因采煤损失的水资源量达1.31亿立方米，造成地下水位下降。虽然一些大型煤矿采取了利用措施，但浪费依然严重。在煤炭开采后引起的地质塌陷、植被破坏、煤层自燃等方面的问题也比较严重。

(六)鄂尔多斯市电厂建设时大多数没有配套建设脱硫设施，能耗相对较高，二氧化硫、二氧化碳等污染物排放总量偏大。整个鄂尔多斯市每年发电燃煤约8.71×106吨(热值按1.672×104千焦／千克计算)，每年由此产生的污染物分别为：SO2、Cox和NOx为2.14×107吨，灰渣排放量2.5×106吨。同时，电力行业的快速发展产生了大量的粉煤灰，而且前利用率仅为40％，大量的粉煤灰露天排放，既占用了土地，又造成环境污染。

分析鄂尔多斯市煤炭资源产业的发展现状，我们发现这种粗放型的发展模式存在以下问题：一是开采回采率低，与煤伴生矿体未能得到充分开发利用，造成资源严重浪费；二是资源开采、洗选、运输、使用过程中产生的污染物，如煤矸石、粉煤灰、煤泥水、有害气体等次级资源没有得到科学的处理，导致环境污染严重：三是煤炭矿区产业单一，产品单一，并没有从资源利用这个角度开发多产业、多产品的经济结构。

综上，建立煤炭产业集中化、非煤产业集优化、产业发展生态化的煤炭生态工业园，创新发展模式，改变单一的产业和产品结构，围绕煤炭生产这一主导产业，积极延伸产业链，促进经济的持续发展已成为鄂尔多斯发展的必由之路。

二、鄂尔多斯市煤炭EIP的构建思路

按照生态学的观点，在生态系统中从生产者、消费者、到分解者，不存在垃圾和废物，物质和能量按一定路线循环流动，即从环境到生物，然后又回到环境。生态工业园以生态学为指导，就是要借鉴自然界中这种合理的物质能量循环流动方式，最为充分地利用自然资源。消化废弃物。达到经济发展和环境保护的目的。为实现这一目的，园区内要设计产业关联度高、协调发展的产业链，根据鄂尔多斯市煤炭产业特征和煤炭企业实际，起码可建立以下几种煤炭生态产业链：

首先是煤——电——深度加工产业链

煤矸石是煤炭开采中产生的主要副产品，是目前鄂尔多斯排放量最大的工业固体废弃物之一，其堆放不仅占用大量土地，还污染环境。煤泥则是煤炭洗选过程中的副产品。对煤矸石和煤泥的综合利用最主要的做法就是配建坑口电厂，建立低热电厂，利用循环流化床燃烧煤泥、煤矸石发电，采取热电联供，大大降低冬季供热和燃煤费用，减少环境污染。热电厂和下面将要介绍的低浓度瓦斯发电厂的发电量，可以解决电力自用和园区其他企业的用电问题。同时，热电厂产生的废渣，可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，推动新型建材厂的发展；也可从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质。此外，煤矸石还可用于造气、回收伴生矿产资源、生产各种化工产品、建筑材料和复合肥料等。

煤层气主要是瓦斯气。瓦斯的温室效应是C02的21倍，直接排放会严重污染环境。然而，瓦斯又是一种洁净能源，纯瓦斯的热值大于33000千焦，立方米，与常规天然气相当。每1000立方米瓦斯就相当于1吨原油，具有极大的开发利用价值。通常只有浓度高于25％的瓦斯才能用来发电，低于这个下限容易引起爆炸。而由山东胜动集团研制的低浓度瓦斯发电机组的问世，将瓦斯的利用范围扩大了20个百分点。即只要瓦斯浓度高于5％，就可以安全发电。低浓度瓦斯发电技术的推广。不仅能提高经济效益。也有助于提高煤炭开采过程中的安全系数。同时，从井下抽排出的煤层气，可直接作为居民生活燃料，经处理后可作为汽车燃料。引进和开发煤层气制取甲醇、甲醛、炭黑等精细化工产品，以及甲醇下游产品(醋酸、二甲醚、碳酸二甲脂、液体燃料和烯烃)。

通过煤炭气化、液化或焦化，生产晶煤、型煤等洁净煤以及开展煤化工，提高煤炭的利用效率，增加煤炭产品的附加值。例如用焦炉煤气制备甲醇。同时，焦炉煤气可作为园区内高岭粉体公司的燃料，生产高附加值的高岭粉土；也可送到电厂发电，而电厂又将产生的电以低于市场的价格用于园区的生产。

充分利用电厂脱硫石膏生产纸面石膏板等先进技术，使电厂脱硫副产品得到资源化利用。

其次是煤——矸石、粉煤灰——建材一体化产业链

长期以来。鄂尔多斯市的矸石、粉煤灰等固体废弃物。不但占压土地。污染地下水源，而且还能够自燃，污染空气，对矿区环境破坏严重，。通过配建建材厂。利用坑口电厂的电力、热量和矿井水。把废弃的煤矸石、自燃后的煤矸石、到处都有的风积沙，以及从粉煤灰中提取的氧化铝用来造砖、制水泥等建材。不但节省了宝贵的土地资源，而且解决了令人头痛的固体废弃物问题，变废为宝，保护了环境。

粉煤灰是火力发电厂煤炭燃烧过

程中遗留下来的未充分燃烧的物质，主要包括从烟筒排出的飞灰、除尘器中排出的细灰和燃烧炉中排出的灰渣。鄂尔多斯市的粉煤灰排放目前大多是湿排，需耗用大量的水，而且其堆放需占用大量的土地。而干排除灰方式不仅可以节省大量的水资源，还可以保持粉煤灰的活性，提高粉煤灰的可利用价值。干排粉煤灰经适当的分选加工，可生产出一种具有高附加值的建筑材料——微珠。所以园区内可以采用先进适用的气力输送除灰技术，安装从电厂除灰口到水泥厂的千灰气力直输管道，把分选出的商品粉煤灰直送到水泥厂作为水泥混合原材料使用。也可以发展粉煤灰新型墙体材料、净水材料、多元复合材料、纤维棉、微晶玻璃等粉煤灰综合利用新产品或利用粉煤灰提取氧化铝产生的副产品硅钙渣，发展多晶硅、有机硅、单晶硅产品。研究多晶硅、单晶硅在太阳能级硅片的应用与深加工技术，结合最新突破的“采用数倍聚光的光伏发电系统”技术，充分利用鄂尔多斯丰富的光照资源。

水泥窑尾废气提取的二氧化碳可以用来生产纳米碳酸钙、二氧化碳全降解塑料。

再次是煤——生态复垦——农、林——养殖、旅游一体化产业链

利用园区中的煤矸石，电厂等企业所产生的灰渣等废弃物进行废弃矿井、塌陷土地的回填，运用生态恢复技术进行土地复垦，开展养殖、种植活动，也可作企业建设用地或进行房地产开发。由于采用挖深填浅等方法进行土地复垦，覆土来源少，成本高，见效慢，所以应采用生物技术。即通过人为接种微生物，利用微生物和植物根际微生物本身的生命活动。挖掘矸石的潜在肥力。加速其分解成土的转化过程：通过引进硫杆菌进行矸石脱硫。调节土壤pH值，从根本上消除硫污染，提高改良土壤的生产能力。

另外。在自然条件较好的塌陷区，还可将经过处理的矿井水直接引灌，建成水产养殖基地或开发为休闲度假村。这不仅解决了园区环境的问题，还可以改善农业生产条件，提高人民生活水平，使园区成为高效益的经济示范基地和环境优美的休闲度假胜地。

最后是煤——矿区污水——生产、绿化、养殖一体化产业链

煤矿污水主要源于煤炭开采和洗选过程，pH值低、呈酸性、具腐蚀性且硫化铁含量多。含有重金属离子，若不经处理直接排放，会污染周边水源。对矿区污水，可通过生物污水处理系统净化。作为园区内消防绿化、工业生产、周边农业生产和水产养殖用水。同时，生物污水处理系统生产的副产品，还是养殖业的主要原料。

通过上述煤炭产业链的构建可以看出，生态工业园的煤炭循环经济产业链模式。通过产业链的延长，在各链条之间形成废物利用关系，节约了资源，减少了污染物的排放量。充分发挥了鄂尔多斯煤炭资源的可循环优势。