油頁巖半焦資源化利用研究

王進(jìn)聰

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，蘭州 730020）

油頁巖是含可燃有機質(zhì)的沉積礦產(chǎn)，是重要油氣替代資源，被視為未來能源新希望。其有機組成主要是碳、氫、氧、氮、硫等，有機質(zhì)含量為20%～80%，含油率大于3.5%，灰分占比超過30%～40%。油頁巖主要用于提煉頁巖油、頁巖氣及多種化工產(chǎn)品。我國油頁巖分布在22個省和自治區(qū)的47個盆地，查明資源儲量約為7 199億t，折合頁巖油476億t，約占全球的6%。其分布在吉林、遼寧、廣東、黑龍江、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西、山東、河北、山西、四川、西藏、寧夏等省區(qū)。除單獨成礦外，油頁巖還常與煤形成伴生礦藏，一起被開采利用。

油頁巖半焦（簡稱半焦）是油頁巖提取頁巖油后的固體廢棄物——灰渣，其產(chǎn)量占油頁巖原礦的60%～80%。我國油頁巖礦年開采量超2 000萬t，年產(chǎn)生半焦1 600萬t。半焦主要用于水泥廠配料和發(fā)電廠配煤，售價為40～50元/t，利用率及附加值極低，大量堆存于礦區(qū)，破壞地形地貌、壓占土地，引發(fā)次生災(zāi)害，污染環(huán)境，造成水土流失及資源浪費。在碳達(dá)峰形勢下，半焦資源減量化、資源化、無害化的綜合開發(fā)利用十分必要和迫切。

1 半焦資源化利用前景

半焦的資源化利用研究早期以吉林省、遼寧省、山東省為主，早在2005年，姜秀民等就開始油頁巖綜合利用技術(shù)研究，其后研究人員對半焦的理化性質(zhì)、活性、結(jié)構(gòu)特性，半焦制備白炭黑、沸石、氧化鋁，半焦吸附土壤鉛和鎘等進(jìn)行探索，為其綜合利用奠定了基礎(chǔ)。近年來，甘肅頁巖礦企及科研院所積極開展半焦綜合利用的研究及試驗，在半焦研磨、煅燒、活化工藝及制備炭黑、橡膠助劑、碳酸鈣、農(nóng)用地膜等方面取得多項專利。……