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固废“石”成“金”——西安科技大学彭龙贵教授团队煤矸石资源化利用与生态修复

来源:科技处(研究院)  作者:彭龙贵团队、科技处   编辑:静祎   摄影:   责编:文暄 更新时间:2026-05-11 14:33:54

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西安科技大学彭龙贵教授团队打通煤矸石全元素高值化利用全产业链,独创腐植酸提取与硅基生态修复材料制备技术,建成全国首条百万吨级全元素利用生产线,破解煤矸石规模化消纳与矿区生态修复难题,助力“双碳”战略。

煤矸石,作为煤炭开采及洗选过程中产生的固体废弃物,主要由无机矿物和少量残余煤炭组成,长期以来因产生量大、历史堆存多、消纳困难而成为制约煤炭主产区可持续发展的生态痛点。然而,在西家科技大学材料科学与工程学院彭龙贵教授的眼中,这些“生态包袱”正孕育着巨大的“绿色财富”。这位长期专注于大宗固废研究与成果转化的学者,带领团队以新质生产力为引领,在煤矸石全元素高值化利用领域取得了系统性突破。

以创新为主导——解构煤矸石的“元素密码”

彭龙贵教授认为:“高校作为科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的重要结合点,是助力新质生产力加快形成的重要力量。”响应国家重大战略需求,服务社会经济发展,团队始终坚持创新为主导,致力于破解煤矸石资源化利用过程中的核心科学问题与技术壁垒。

彭龙贵教授与团队攻克了煤矸石中有机质的高值化利用关键难题,团队通过优化提取工艺参数,实现了煤矸石中有机质向高活性腐植酸的高效转化,产品富含羧基、酚羟基等功能性官能团,为煤矸石向生态修复材料的转化打开了新通道。

更值得一提的是,团队还将创新目光投向了煤矸石中硅元素的深度利用。彭龙贵教授团队通过物理化学活化技术,将煤矸石中的硅元素转化为可被植物吸收的有效硅,开发出具有自主知识产权的煤矸石基生态修复材料,实现了煤矸石从“固体废物”到“土壤改良剂”的功能跃迁。

为了验证技术的广谱性与适用性,团队还联合行业龙头企业,在山西、内蒙古等煤矸石产生量较大的地区开展了多点示范应用。示范结果表明,采用煤矸石基生态修复材料进行土壤改良后,土壤有机质含量显著提升,植被成活率和生长状况明显改善,为大规模推广煤矸石“点石成土”提供了坚实的数据支撑。

小试基地与中试成果

以产业为载体——打通百万吨级产线的“转化动脉”

科技创新不能止步于实验室。彭龙贵教授团队坚持“以产业为载体”,将科技成果转化作为检验科研价值的核心标准。多年来,团队积极推动科技成果的产业孵化,拓展合作平台,走出了一条“实验室—中试示范—规模化产线—产业化应用”的完整路径。

这一路径的里程碑,是团队主持搭建了全国首条煤矸石全元素利用百万吨级生产线。这条产线的建成,标志着我国煤矸石大宗固废资源化利用迈入了规模化、系统化、高值化的新阶段。产线以“全量化应用”为设计理念——煤矸石经过破碎、分选、化学处理等多道工序,有机质转化为腐植酸系列产品,硅、铝等无机组分转化为生态修复材料与建筑骨料,整个工艺流程实现了物料全利用、无二次污染。

煤矸石四层办公楼与煤矸石路面

科技赋能生态——“绿色财富”从梦想走向现实

道阻且长,行则将至。站在百年未有之大变局的历史关口,肩扛民族复兴的历史使命,彭龙贵教授团队将继续在煤矸石固废综合处置处理技术和矿区生态修复领域深耕发力。

正如彭龙贵教授所言:“固废处理不是末端治理,而是资源的重新发现。”未来,团队将继续坚持创新主导、产业载体、效率标准的理念,将创新的科技成果应用于具体产业和产业链条,培育拥抱新质生产力的时代新人,为发展新质生产力、推动高质量发展、建设人与自然和谐共生的美丽中国持续奋斗。

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