[00841203]风化煤梯级综合利用技术及其应用

中国风化煤资源丰富，可采储量千亿吨，但缺乏规模化高效利用。作为农业大国，化肥和农膜生产所消耗的资源、能源和CO<,2>排放巨大，但又存在着塑料地膜的白色污染、肥料产品落后和施用过量造成的浪费和面源污染、农业干旱缺水等亟待解决的难题。风化煤富含腐植酸，腐植酸在农业节水节肥改土中的作用巨大，利用劣质煤资源开发环境友好型农化产品是解决上述问题、实现节能减排的有效途径之一。该项目基于风化煤中腐植酸不同组分的特性和现代高效农业的需要，研制腐植酸资源梯级组合利用的系列高附加值农用化工产品，并在农业和化肥行业中大规模应用。主要成果：1.腐植酸多功能可降解液态地膜及配套技术：用活化剂将抽余物改性，交联聚合而高分子化，然后与硅肥、微量元素均匀混合制得集“农膜、肥料、土壤改良剂”于一身的可降解黑色液态地膜；该地膜2-3个月可完全降解为腐植酸肥料，避免污染，且现场喷施、地形地貌适应性强、自然出苗，省工省力。在全国17省市旱作区20余种作物上示范300多万亩，可提高地温1-4℃，抑制蒸发30%以上，增加土壤水稳性团粒≥10%，多数作物增产≥20%，亩增收节支≥180元。此外，该地膜在沙漠化治理、道路护坡、荒山荒地绿化等方面也有一定的效果。2.腐植酸缓控BB肥(掺混肥)及配套技术：以分离的黄腐酸为主要原料设计氮磷钾的不同涂液体系，分别包膜，促控分离，构建水肥统一的智能缓控载体，根据测土配方组配掺混，实现“控氮、促磷、保钾”。在北方农区实现小麦、玉米、棉花等“一茬作物一次肥”、比一般复合肥利用率提高10个百分点，作物平均增产15%、节肥20%、节水30%、省工30%，亩增收节支200元以上。以其节肥折算，CO<,2>减排效果明显。3.以分离的棕腐酸为原料通过接枝共聚和表面交联研发出“保水、赋肥、耐盐”的低成本腐植酸农用保水剂，为农业节水、抗旱保墒、防止土地荒漠化提供技术支撑，并构建了新的农用保水剂应用原理理论体系。经20多种作物应用，出苗率提高20%-52%，玉米增产15%、马铃薯增产35%。4.以分离的棕黑腐酸为原料通过甲醛和尿素改性研发了腐植酸型煤粘合剂及配套技术，型煤热稳定性90%以上，煤球单球冷强度45kg、热强度≥28kg；灰熔点不变，固定碳下降≤3%，基本不影响发气量；吨氨煤耗仅比同质块煤高2%。该成果变废为宝、综合利用，拓宽了风化煤资源的量大高效利用途径，提高了其附加值；同时为农业的节水、节肥、减少白色污染、面源污染提供了技术支撑；并且节约了塑料和化肥生产所需的原油和煤炭资源，减少了能耗和CO<,2>排放，提高了煤炭工业和农业的经济效益，促进了煤炭工业和农业的循环经济和可持续发展。授权发明专利4项、实用新型专利3项，实审发明专利3项，出版专著3部，发表文章60余篇，EI收录16篇次。该项目技术农业应用900多万亩、化肥行业应用30多家，据不完全统计实现经济效益40.64亿元。