变废为宝,一款洗煤捕收剂的诞生
文 | 奕帆
中国是世界上最早利用煤炭的国家,在漫长的历史中,形成了丰富多彩的古代煤炭科学技术。马可·波罗游历中国时,曾在很多地方看见中国人用一种“黑乎乎”的石头烧火做饭,甚至炼铁。
可以说,17世纪以前,中国用煤在许多方面都处于世界领先地位。
这类不可燃物质,不仅燃烧时会变成PM2.5的主要来源,污染空气,形成雾霾。而且精煤没有有效回收也会随着洗煤废水,流入河流与土壤,对环境造成污染,产生巨大能源浪费。
2022年,俄乌战争爆发后,引起了欧洲能源危机。欧洲开始重启煤炭发电,煤炭需求提升导致我国煤炭进口也受到影响。目前,我国富煤、贫油、少气的能源储量和供应结构将长期保持不变。所以提高煤炭使用率,迫在眉睫。
有什么样的起点,就会有什么样的延续。新的洗煤捕收剂的诞生能提高洗煤技术,最大程度提高煤炭质量,加强利用率,实现这一行业可持续发展。
这款新型洗煤捕收剂的诞生,是必然,也是偶然,更是变废为宝、化腐朽为神奇。
行成于思,匠心皆独妙
化工厂在生产时,不可避免地会额外产生一些“副产品”。这些“副产品”不仅属于危险化学品,需要耗费金钱和时间进行处理,而且处理不好可能会对环境造成二次污染。
2022年初,研发矿物浮选药剂的倪潇团队瞄准洗煤过程,提出了一个大胆的想法。这个想法在随后几个月得到了实践:“副产品”被进行二次加工合成,诞生了一款新型洗煤捕收剂。
对化工生产的边角料、废物废水进行提炼,生成一款新的产品,是这项发明的一大亮点。
洗煤,属于煤炭加工过程中的主要环节,能够在最大程度上提高煤炭质量,增强煤炭资源的利用率。而本来需要耗费人力财力处理的“副产品”摇身一变,成为了可以洗煤的试剂,极大地解决了废料处理问题,也让废料产生了新的用途。
据悉,这款洗煤捕收剂在去年年初研发成功,目前已经与多家洗煤厂达成合作,取得了良好的效果,实现了经济与环保的双重价值。
业精于勤,学者贵好学
我国一年要处理的原煤量在10亿吨,浮选的量在1-2亿吨,需要洗煤捕收剂的量在2-4万吨,市场前景广阔。
据倪博士介绍,洗煤捕收剂进行浮选的基本原理,是利用亲油和亲水的性能不同来进行分离。煤炭是有机物,它会更倾向于和油性的物质去结合,而矸石等物质倾向于和水结合,这样就可以实现分离。
但是,在研发这款洗煤捕收剂的过程中,他们也遇到了诸多困难。他说:“我们意识到有色金属和煤炭完全不是一回事,相当于一切是从0开始,但是我的团队做到了。”
当时最大的困难是建立一套洗煤捕收剂的实验室评价体系,让客户能够合理的接受。
“我们虽然是第一次做洗煤捕收剂,但却一直在根据客户的需求进行改进。”倪潇称,这款产品从最开始诞生到发展至今,无论是合成工艺,还是产品配方,都进行过多次重大调整,这些调整多是来自与客户的沟通和学习。
他认为这款产品不应该只是副产品,而将拥有自己的生产线。他说:“走出实验室,向客户学习,根据客户的实际情况进行调整,始终是我们做产品的出发点。”
变废为宝,腐朽化神奇
作为我国最为重要的能源之一,煤炭对促进社会经济发展起到至关重要的作用。调查结果显示,在一次性能源的生产结构中,煤炭占比超出一半,并且预计未来的发展过程中,还是会占据着绝对的主导地位。
随着时代的发展,对于煤炭的需求和绿色使用不会减少,这为煤炭工业带来了巨大的压力。洗煤,在煤炭加工过程中是很主要的流程,落后的洗煤工艺不仅降低了煤炭质量,还增加了成本。
倪潇团队这款洗煤捕收剂,通过简单浮选反应,清除煤炭杂质,煤炭质量会有质的飞跃,还会明显降低污染物排放,从而提高企业效益,以此真正实现可持续发展。
面向未来,倪潇认为机遇与挑战同时存在。机遇上,煤炭行情很好且研究煤炭浮选技术的相对较少,他将深耕煤炭浮选技术。挑战上,他认为国内的标准不统一,能够进入国企客户的机会较少,但是他会继续往前,抱着学习的心态去结交更多的客户。
参考文献
《中国古代人民使用煤炭历史的研究》周蓝田
《煤炭的历史、现代和未来》侯玉春
《中国对煤炭的利用历史》
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