项目于2025年1月开始执行，由内蒙古神东天隆集团股份有限公司、辽宁工程技术大学、辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院和北京京能地质工程有限公司四家单位实施，项目紧密结合鄂尔多斯作为国家重要的能源基地，面临煤基固废安全处置与区域土地沙化的双重发展需求，成为鄂尔多斯市高质量发展亟待突破的瓶颈。因此，开展煤基固废高值化循环利用与沙化土地治理技术研究，将固废利用与生态环境治理相结合，不仅契合国家大宗固废利用的重大需求，更能促进鄂尔多斯市煤炭产业的绿色、健康、可持续发展。
项目背景
随着生态文明建设的深入推进，煤基固废资源化利用被提到了前所未有的高度。国家出台了如《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等法律法规和政策文件，旨在加强固废管理，推动固废减量化、资源化和无害化。鄂尔多斯是国家重要的能源基地，其主导产业衍生的煤矸石、粉煤灰、煤气化渣等煤基固体废物的安全处置问题，叠加区域土地沙化的生态问题，成为鄂尔多斯市高质量发展亟待突破的瓶颈。
本项目聚焦鄂尔多斯煤炭产业排放的煤矸石、粉煤灰、煤气化渣等典型煤基固废，创新性地探索“有价元素回收+低碳材料制备+生态修复利用”多路径协同发展的闭环模式。核心创新在于：通过对三种固废共性及差异化规律的深入研究，突破煤基固废协同处置与梯级利用的关键链接技术。一方面，发展煤基固废高值化转化技术，实现片状氧化铝、白炭黑等有价元素产品的制备回收；同时，研发基于煤基固废的低碳胶凝材料及其矿山充填材料，支撑绿色矿山建设。另一方面，创新利用固废中的活性组分，开展多路径协同的生态利用技术研究：构建煤基固废基矿山复垦土，制备土壤活性调理剂推动盐碱化/沙化土地治理及协同固碳，探索“固废消纳-生态修复”的深度闭环机制。最终，集成形成大宗煤基固废“高质梯级利用-多产业协同”技术体系并实现工程示范，实现经济收益与生态修复的双重目标。
总体技术路线图研究成果进展
研究围绕鄂尔多斯煤基固废的资源化与生态化利用，通过物相解析、材料制备、土壤改良及微生物修复四大方向开展系统性攻关。目前已实现：完成多矿区样品物相/元素赋存特征分析；开发硅铝分离、片状氧化铝定向制备及白炭黑联产工艺的最优方案；验证固废基调理剂对中草药生长的促进作用，目前黄芪、甘草出芽率良好，苦参、黑枸杞、防风、射干、黄剑、益母开始发芽；开展哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、细黄链霉菌的定向筛选与纯化工作并初步制定生物菌剂生产工艺方案。
针对煤矸石、粉煤灰、煤气化渣等年排放量超15亿吨、综合利用率不足60%的现状，项目提出“有价元素回收+低碳材料+生态修复”三级利用模式，开发片状氧化铝和白炭黑联产工艺，实现煤基固废中铝、硅元素的高效回收拓宽固废高值材料路径，研发的煤基固废土壤调理剂显著提升中草药出芽率，并通过微生物筛选提升土壤氮磷钾含量。项目开发的充填材料和微生物修复技术，降低井下回填成本，减少地表沉陷风险，并初步制定生物菌剂生产工艺，推动资源减量化与产业化应用。项目技术体系将固废转化为战略资源、绿色建材及生态材料，形成循环经济市场，为“双碳”目标提供可复制的工艺技术，并支撑鄂尔多斯市“无废城市”建设及亿吨级固废协同荒漠化治理的产业化示范。
煤基固废土壤化-生物改良中生物菌剂生产工艺试验平台
煤基固废制备土壤活性调理剂应用于多种中蒙草药的种植试验
附：项目核心团队介绍
1.项目负责人（项目首席科学家）
韩军，男，1980年5月生，博士，教授，博士生导师。历任辽宁工程技术大学矿业学院副院长、矿业学院副院长（主持工作）、矿业学院院长、发展规划与学科建设处处长，现任辽宁工程技术大学副校长。兼任中国岩石力学与工程学会矿山冲击地压专委会副主任委员、中国煤炭工业安全科学技术学会顶板防治专委会副主任委员、中国煤炭学会青工委副主任委员、《煤田地质与勘探》编委，辽宁省、山西省、陕西省、神东煤炭集团等政府和企事业单位的安全生产专家。主要从事矿井地质力学、巷道围岩控制、冲击地压防治等方面的教学和科研工作。参加了《煤矿安全规程》《防治煤矿冲击地压细则》等法规和3项冲击地压方面的国家/行业标准的制修订工作。获省部级科技奖一等奖3项、二等奖9项。获辽宁青年五四奖章、辽宁青年科技奖（十大英才）、煤炭青年科技奖等荣誉称号。
2.课题一负责人
韩雪峰，男，1980年2月生，博士，研究员，硕士生导师。现任辽宁省辽宁工程技术大学副秘书长、鄂尔多斯研究院执行院长、辽宁省辽宁工程技术大学校友会秘书长、辽宁省辽宁工程技术大学教育基金会副理事长、教育部高等继续教育专家委员会委员、内蒙古煤炭学会副会长、鄂尔多斯市高新区科协副主席，入选辽宁省党建课题评审专家库、阜新市优秀人才评审专家库。鄂尔多斯市 2024 年产业科研创新团队带头人，主要从事智慧矿山建设的研究与应用。主持或参与完成省部级科研项目 16 项，担任鄂尔多斯市 2023 年揭榜挂帅重大项目《露天煤矿边坡智能交互式管控决策一体化平台研发与工程示范》、2024 年揭榜挂帅重大项目《煤基固废高值化循环利用协同沙化土地治理关键技术研究与工程应用》两个子项目的负责人，主持企业委托技术服务项目 10余项。发表论文 40 余篇，出版著作 5 部，授权国家发明专利 3 项，荣获中国煤炭工业协会一等奖 1项、二等奖 1 项，中国商业联合会三等奖 2 项，辽宁省教学成果一等奖 1 项，中国教育学会一等奖 2项。
3.课题二负责人
孙琦，男，1981年11月生，博士（后），三级教授，博导。阜新市政协委员、辽宁工程技术大学“固体废物建筑材料及结构”创新团队带头人，国家自然科学基金、中国博士后基金评审专家，中国岩石与力学工程学会露天开采与边坡工程专委会委员与煤矿智能开采与岩层控制分会理事。主持国家自然科学基金2项、中国博士后基金1项、省部级和企业委托课题20余项，发表学术论文100余篇。
4.课题三负责人
赵晓亮，男，1981年10月生，博士，教授，博士生导师。从事大气环境污染控制领域方面的教学与科研工作，辽宁省“百千万”人才工程万层次人选，中国环境科学技术学会会员，辽宁省地球物理学会会员，辽宁省环保产业科技专家库专家，辽宁工程技术大学优秀博士学位论文作者。获得第十八、十九、二十届，连续三届校“十佳”青年教师称号。培养硕士研究生8名。获2017年获阜新市“五一劳动奖章”。获辽宁省环境科学学会学术成果“一等奖”1项，辽宁省“十二五”高等教育研究优秀学术成果“三等奖”1项，中国教育学会优秀教育科研成果“一等奖”1项，辽宁省地球物理学会学术成果“二等奖”1项，辽宁省优秀科技成果1项，阜新市科技进步一等奖1项。发表学术论文32篇，SCI检索1篇，EI检索5篇，国家发明专利5项。
5.课题四负责人
李喜林，男，1979年11月生，博士，教授，博士生导师。南开大学环境科学与工程专业博士后，辽宁省“百千万人才工程”千层次人选，辽宁省第九届给水排水专业委员会委员，国家自然科学基金函评专家，教育部学位论文函评专家，阜新水务集团外部董事，“Water Science and Technology”、“Journal of Nanomaterials”、《中国给水排水》等国内外期刊审稿专家，第一届“辽宁工大青年五四奖章”获得者，校优秀教师、优秀共产党员标兵。现任土木工程学院副院长。主要从事水污染控制理论与技术、污染土修复理论与技术等方向研究。先后主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划重点专项子课题等项目22项，指导国家级、省级大学生创新性实验计划项目6项，先后参加国家自然科学基金项目、高等学校博士学科点专项科研基金等课题20余项。成果获绿色矿山科学技术一等奖、辽宁省科技进步二等奖、辽宁省自然科学学术成果一等奖、中国商业联合会科学技术三等奖等奖励10余项。在国内外重要科技期刊和国际会议上发表论文50余篇，其中SCI、EI、ISTP检索收录10余篇。出版专著1部，参编教材3部，团体标准2部，授权发明专利10项，成果转化2项。指导研究生25名。
6.课题五负责人
牛莉霞，女，1983年9月生，博士，教授、博士生导师。管理学博士、辽宁工程技术大学工商管理学院副教授、博导/硕导。入选辽宁省“百千万人才工程”（万层次）、校“第三批优秀青年教师提升计划”（拔尖人才）、校“优秀研究生导师”。同时，兼任中国管理科学研究院全球智库战略研究所专家委员会专家、学术桥评审专家库成员。先后主持国家自然科学基金项目2项、辽宁省教育厅项目2项、辽宁省社会科学规划基金项目2项、司法部委托横向项目等5项主持科研项目。在CMS、IJMHA、FIP等SSCI期刊、《中国安全科学学报》、《软科学》等国内外学术刊物上发表论文30余篇。主持项目获省部级科研二等奖和三等奖各1项。指导学生参加课外科技学术竞赛获国家奖10余项，获辽宁省教育厅奖20余项。
