煤炭综合利用的思考与分析

...wd......wd......wd...煤炭综合利用的思考与分析煤炭是一种珍贵的化工原料和碳氢资源,在我国国民经济的开展过程中起着重要作用，随着环保压力的增大，可再生能源和清洁能源的开发，经济增速的放缓，能源构造调整，进口煤冲击，煤炭价格震荡下跌，煤炭行业效益明显下滑。由于煤炭是不可再生的资源，煤炭生产企业也面临着矿产资源的耗竭、成本居高不下、水资源短缺、三废污染等问题，其严重限制了煤炭产业的安康开展。因此，必须坚持走综合利用可持续开展之路，彻底改变我国煤炭资源粗放型的开采方式，整合煤炭资源，延长煤炭经济产业链，实现煤炭资源的综合利用。本文简要介绍了煤炭资源的综合利用并对其重要性进展探索和分析。【关键词】煤炭；矿产资源；综合利用；应用前景随着清洁能源和可再生能源的开发，本世纪的能源构造将逐渐改变，到本世纪中叶有可能发生重大变化，但煤炭的绝对消费量有增无减[]。煤炭在一次能源中的成分一直处于居高不下的地位，随着煤炭资源的变化和大量的开发利用，煤炭产业也面临着严峻的挑战，以煤炭为主的能源所带来的环境污染不仅严重影响着人们的日常生活，还制约着工农业的开展。所以调整煤炭产业构造，开展煤炭综合利用成为我国继续开展的必然选择[]。资源综合利用是我国经济和社会开展中一项长远的战略方针，也是一项重大的技术经济政策。对提高资源利用效率、开展循环经济、建设节约型社会具有十分重要的意义[]。煤炭资源综合利用是针对煤炭企业粗放开发、简洗加工、低效利用、污染环境和效益低下的现状，以煤炭资源综合开采、深度加工、多元开展为根基，以获得最正确的综合(经济、环保、社会)效益为目标，按其资源的特性进展充分利用，从基本上改变以高耗资源、损坏环境为代价的局面[]。对煤炭资源进展高效利用的过程，实质上是调整产业构造、转换经营方式、减少各种消耗、获取最高利润的过程[]。它重视生态效率，要求降低矿物开采量、提高矿物利用率、减少废弃矿物的处置及堆存量、以追求物质和能源利用效率的最大化和废物产生量的最小化，开展煤炭资源综合利用有助于形成煤炭资源产业链，提高资源利用率。煤炭资源综合利用要想提高经济效益，必须注重煤炭加工转化和综合利用、煤炭直销与就地转化并举[]。以煤炭资源综合开采、深度加工、多元开展为根基，以获得最正确的综合效益为目标，延长产业链，形成具有特色、有对比优势和竞争优势的产业构造和产品构造。对煤炭资源进展高效利用的过程，实质上是调整产业构造、转换经营方式、减少各种消耗、获取最高利润的过程[]。在我国，煤炭资源综合利用是在煤炭工业开展到一定阶段后才逐渐形成的以煤炭及其共伴生资源加工和高效利用为主要内容的工业系统[]。概括起来主要包括：煤是由地质年代生长的繁茂植物，在适当的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而生成。煤可根据煤化程度的不同，分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤4类。煤的含碳量一般为46%~97%，呈褐色到黑色，具有暗淡金属光泽。密度为1.1~1.8g/cm3。煤的燃烧热根据含碳量及挥发性物质含量而不同，挥发物愈少，热值愈高[]。煤炭是我国的主要能源，对经济建设和社会开展具有重要作用。然而长期以来，我国的煤炭利用存在着诸多问题。其中值得我们关注的问题是，煤炭资源利用方式的不合理。我国70%左右的煤都是直接烧掉，既浪费资源，也污染环境[]。煤炭产品的干净利用，主要包括煤炭产品的物理加工和化学转化及利用。如煤炭化工企业、焦化厂、煤气厂、煤制油、煤制烯烃工程。重视IGcc、低质煤炭提质、煤炭制油制气、燃煤污染排放控制等煤炭高效清洁利用技术的研究和开发。目前，煤化工产业已经成为各大煤炭企业竞相追逐的热点[]。煤炭大省晋、陕、蒙、宁、新等地均将煤化工作为延伸产业链、实现构造调整的重要手段，竞相规划一批煤制油、煤制烯烃工程。鄂尔多斯市更是提出“不当煤老大，要当煤化工老大〞的目标[]。随着经济的快速开展，我国已然成为世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国，但同时煤炭开采利用也造成了采空区塌陷、矸石堆放、粉煤灰堆放等诸多坏境问题[]。人民币鸣高院士将我国煤炭开采利用形成的主要环境问题概括为三个方面：对土地资源的破坏和占用：煤矿开采损害土地资源、井下开采造成地表塌陷和矸石山压占；对水资源的破坏和污染：煤炭开采造成导水裂隙对煤系含水层的自然疏干以及人为疏干排水会造成地下水资源破坏和污染；对大气环境的污染：煤矿瓦斯气体的溢出和煤矸石山的自燃[]。煤炭生产及加工过程中产生的副产品及废弃物的利用，主要是指脏杂煤和选煤厂所产中煤、矸石、煤泥等低热值燃料的利用及煤矿堆积的矸石、生产建设过程中新产生的矸石的利用[]。其中以煤矸石综合开发利用为重中之重，其开发利用的三个重点分别是：一、量大面广；二、技术成熟；三、经济效益、社会效益显著[]。煤炭经过洗选，洗出来的煤矸石、煤泥及中煤都应用来发电，灰渣用来做建材，提高综合经济效益。利用煤矸石、粉煤灰等工业废渣生产建材、建筑材料及制品在煤炭系统已得到普遍推广。煤矸石制砖、制水泥，煤矸石复垦及回填矿井采空区，煤矸石生产复合肥料等[]。根据煤矸石的矿物组成，也可作为硅质原料或铝质原料，应用于许多烧结陶f瓷1类建材产品的生产，并充分利用其所含的发热量。用煤矸石、煤泥等低热值燃料建设电厂是利用煤矸石、煤泥的最有效途径，也是开展壮大综合利用企业、调整经济构造的出路所在[[]丰年,崔龙鹏.淮南矿产资源可持续开展的战略思考[C].中国煤炭学会第六届青年科技学术研讨会论文集,2000.[]丰年,崔龙鹏.淮南矿产资源可持续开展的战略思考[C].中国煤炭学会第六届青年科技学术研讨会论文集,2000.重视应用研究和示范工程的开发，充分利用科研成果寻找替代资源。对尾矿进展综合回收利用，使原来的废石变成矿石，使一些非传统的矿产资源得到了充分开发利用，从而进一步缓解一些短缺矿种供不应求的矛盾[]。推进干净煤技术促进煤炭资源综合开发利用，国家要制定规划，完善政策，组织建设示范工程，并给予一定资金支持，从而推动干净煤技术和产业化开展[]。以煤炭洗选、煤矸石综合开发利用为龙头，横向开展，纵向延伸，可以形成煤炭延伸增值产业链，形成煤炭资源开发利用良性循环[]。煤炭经过洗选，洗出来的煤矸石、煤泥及中煤都应用来发电，灰渣用来做建材，提高综合经济效益。大力推进技术进步，提高煤炭综合利用的技术开发能力和产业化水平，加强煤炭综合利用新技术、新工艺的开发与推广，增加科技投入，促进煤炭综合利用技术进步与产业化，提高科技对煤炭综合利用的奉献率[]。各级资源综合利用管理部门要继续开展资源综合利用技术政策的研究，引导企业投资于经济效益和环境效益均对比显著的工程，提高资金的使用效益。近年来，晋煤集团坚持自主创新，不断加大科技创新力度，针对企业急需解决的科研课题和引领未来开展方向的重大课题，吸引企业内外科技力量共同参与积极研究。研究领域不仅涉及煤炭、根基化工等传统产业，而且涉及新型煤化工、煤层气、高端煤机装备等各个产业领域。2013年该企业投入近70亿元用于科技创新，获奖成果多数到达国内领先水平，局部成果到达国际领先水平，在相关领域具有创新性和代表性，并取得了较好的经济效益和社会效益[]。煤系共伴生矿物的综合利用。我国煤系中共伴生矿物资源储量十分丰富、矿种齐全、分布面广、且易于开采，有的经济价值高于煤炭几倍乃至几十倍。煤系共伴生矿产资源是指在煤系地层中与煤炭共生或伴生的其他矿产和元素。它们与煤一样，也是不可再生的资源[]。目前发现煤系地层中伴生有高岭土、耐火粘土、铝土、铁钒土、硫铁矿、油页岩及优质矿泉水等多种非金属矿产、金属矿产、非煤质燃料矿产及矿泉水资源，并开场对上述资源进展回收、加工及深度开发。我国煤系共伴生矿储量巨大，品种多，质量高，煤炭企业开采共伴生矿有完善的生产设施和得天独厚的自然条件[]。开发煤系共伴生矿，特别是煤炭资源枯竭矿井，对缓解矿产资源的供需矛盾，并形成新的经济增长点是一个重要途径。煤炭废弃物的资源化综合利用，不但可以节约煤炭资源和减少环境污染，还能够促进资源循环利用和可持续开展。现在煤炭深加工过程中产生的废弃物主要有煤矸石、煤层气和粉煤灰等[]。煤矸石、煤泥及煤层气，煤矸石是煤炭开采和深加工过程中产生的主要固体废弃物，同时也是我国目前年排放量和堆积量最大的工业废弃物之一。对它的综合利用途径主要有以下几种：第一，煤矸石代替燃料用于发电，当建筑材料使用，还可以生产肥料和铺设铁路等。第二，作为制备超细煅烧高岭土和合成碳化硅的原料等。第三，用于制备结晶氯化铝、氢氧化铝、氧化铝等化工产品。第四，回收其中的有益成分，主要有硫铁矿和煤炭等。目前，我国对煤泥的处理和综合利用途径主要是进展精煤的回收，还可以枯燥后用来发电等。煤层气是煤炭生产过程中主要的安全隐患，直接将其排放就会造成大气污染对其进展合理地开发利用，不仅会节约能源还有利于环境保护。因此，对煤炭废弃物的综合利用首先应该是对煤矸石、煤泥和煤层气等的回收使用。粉煤灰、矿井水及焦炉煤气和焦化产品，粉煤灰是由于热电厂使用的燃煤在生产电力过程中排出的一种废渣，并且还是排量较大的工业废弃物之一。目前，我国对其综合利用的途经主要用作建筑材料、回填和改进土壤等[]。矿井水是煤炭使用过程中产生的液体废弃物之一，我国的煤炭行业井水年排放量较大，对其回收资源化利用率还对比低，很多矿井水不经处理就直接排放。这样，由于矿井水的大量排放，对周边环境造成非常严重的污染，实际上，矿井水的综合利用对矿区循环经济的实现具有非常重要的现实意义。焦炉煤气和炼焦化学产品是在煤炼焦过程中产生的，对焦炉煤气和炼焦化学产品综合利用在现在我国的国民经济中仍然具有重要意义，同时也是焦化厂提高经济效益的重要途径之一。因此，对煤炭废弃物的综合利用也要注重对粉煤灰、矿井水、焦炉煤气和焦化产品等的利用，不少煤矿在这方面已积累了成功的经历[]。综上所述，煤炭作为我国蕴藏量最丰富的矿物能源资源，而且是一种非常珍贵的碳氢资源和化工原料，其通过干净转化和定向转化变成优质能源和珍贵的化工产品。发挥煤炭资源优势，追求经济增长，是任何一个国家、地区和区域开展经济的必然选择。煤炭综合利用既重视了生态效率，也挖掘了资源潜质，提高了煤炭资源利用率，减少了废弃矿物的处置与堆存，实现了能源利用效率的最大化和废物产生量的最小化[]。同时，煤炭资源综合利用还延长了煤炭经济产业链，将传统“资源一产品废物〞的线性模式转变为“资源产品再生资源〞的非线性模式，提高资源利用率和回收率，实现最大程度的利用资源和最小程度的排放污染物。当然，加快建设高效益综合利用工程，调整煤炭经济构造不是一蹴而就的事，开展壮大煤炭资源综合利用也不是短时间内能完成的，必须有方案、有重点地推进，防止大跃进式的盲目投机。目前我国煤炭综合利用已普及覆盖煤炭焦化、气化和煤矸石煤泥发电、煤矸石建材、共伴生矿物回收利用以及型煤、活性炭、水煤浆、矿泉水生产等多种产业，形成了从原始的手工回收、简单机械加工到高新技术产业等多层次、多形式全面开展的局面。在当前的经济形势下，煤炭企业要形成煤炭资源产业链，提高资源利用率，就要立足本身，进一步解放思想，深入开展调查研究工作，积极引进和研发先进技术，进一步认识和把握市场经济规律，大胆创新，积极改革，建设起煤炭综合利用技术支撑体系[]。通过对煤炭综合利用和实践的分析与探索，还要做好加强煤炭开发的研究工作，培养更多相对性的研究人才，对煤炭综合利用技术做到不断创新，更好地认识煤炭综合利用的重要性，防止并解决其带来的问题，更好地为我们所利用，继续对煤炭企业循环经济深入研究，并以煤炭综合利用骨干企业为