...wd......wd......wd...煤炭綜合利用的思考與分析煤炭是一種珍貴的化工原料和碳氫資源,在我國國民經(jīng)濟的開展過程中起著重要作用，隨著環(huán)保壓力的增大，可再生能源和清潔能源的開發(fā)，經(jīng)濟增速的放緩，能源構(gòu)造調(diào)整，進口煤沖擊，煤炭價格震蕩下跌，煤炭行業(yè)效益明顯下滑。由于煤炭是不可再生的資源，煤炭生產(chǎn)企業(yè)也面臨著礦產(chǎn)資源的耗竭、成本居高不下、水資源短缺、三廢污染等問題，其嚴重限制了煤炭產(chǎn)業(yè)的安康開展。因此，必須堅持走綜合利用可持續(xù)開展之路，徹底改變我國煤炭資源粗放型的開采方式，整合煤炭資源，延長煤炭經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)煤炭資源的綜合利用。本文簡要介紹了煤炭資源的綜合利用并對其重要性進展探索和分析?！娟P鍵詞】煤炭；礦產(chǎn)資源；綜合利用；應用前景隨著清潔能源和可再生能源的開發(fā)，本世紀的能源構(gòu)造將逐漸改變，到本世紀中葉有可能發(fā)生重大變化，但煤炭的絕對消費量有增無減[]。煤炭在一次能源中的成分一直處于居高不下的地位，隨著煤炭資源的變化和大量的開發(fā)利用，煤炭產(chǎn)業(yè)也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，以煤炭為主的能源所帶來的環(huán)境污染不僅嚴重影響著人們的日常生活，還制約著工農(nóng)業(yè)的開展。所以調(diào)整煤炭產(chǎn)業(yè)構(gòu)造，開展煤炭綜合利用成為我國繼續(xù)開展的必然選擇[]。資源綜合利用是我國經(jīng)濟和社會開展中一項長遠的戰(zhàn)略方針，也是一項重大的技術經(jīng)濟政策。對提高資源利用效率、開展循環(huán)經(jīng)濟、建設節(jié)約型社會具有十分重要的意義[]。煤炭資源綜合利用是針對煤炭企業(yè)粗放開發(fā)、簡洗加工、低效利用、污染環(huán)境和效益低下的現(xiàn)狀，以煤炭資源綜合開采、深度加工、多元開展為根基，以獲得最正確的綜合(經(jīng)濟、環(huán)保、社會)效益為目標，按其資源的特性進展充分利用，從基本上改變以高耗資源、損壞環(huán)境為代價的局面[]。對煤炭資源進展高效利用的過程，實質(zhì)上是調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、轉(zhuǎn)換經(jīng)營方式、減少各種消耗、獲取最高利潤的過程[]。它重視生態(tài)效率，要求降低礦物開采量、提高礦物利用率、減少廢棄礦物的處置及堆存量、以追求物質(zhì)和能源利用效率的最大化和廢物產(chǎn)生量的最小化，開展煤炭資源綜合利用有助于形成煤炭資源產(chǎn)業(yè)鏈，提高資源利用率。煤炭資源綜合利用要想提高經(jīng)濟效益，必須注重煤炭加工轉(zhuǎn)化和綜合利用、煤炭直銷與就地轉(zhuǎn)化并舉[]。以煤炭資源綜合開采、深度加工、多元開展為根基，以獲得最正確的綜合效益為目標，延長產(chǎn)業(yè)鏈，形成具有特色、有對比優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造和產(chǎn)品構(gòu)造。對煤炭資源進展高效利用的過程，實質(zhì)上是調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、轉(zhuǎn)換經(jīng)營方式、減少各種消耗、獲取最高利潤的過程[]。在我國，煤炭資源綜合利用是在煤炭工業(yè)開展到一定階段后才逐漸形成的以煤炭及其共伴生資源加工和高效利用為主要內(nèi)容的工業(yè)系統(tǒng)[]。概括起來主要包括：煤是由地質(zhì)年代生長的繁茂植物，在適當?shù)牡刭|(zhì)環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒在水底或泥沙中，經(jīng)過漫長地質(zhì)年代的天然煤化作用而生成。煤可根據(jù)煤化程度的不同，分為泥煤、褐煤、煙煤和無煙煤4類。煤的含碳量一般為46%~97%，呈褐色到黑色，具有暗淡金屬光澤。密度為1.1~1.8g/cm3。煤的燃燒熱根據(jù)含碳量及揮發(fā)性物質(zhì)含量而不同，揮發(fā)物愈少，熱值愈高[]。煤炭是我國的主要能源，對經(jīng)濟建設和社會開展具有重要作用。然而長期以來，我國的煤炭利用存在著諸多問題。其中值得我們關注的問題是，煤炭資源利用方式的不合理。我國70%左右的煤都是直接燒掉，既浪費資源，也污染環(huán)境[]。煤炭產(chǎn)品的干凈利用，主要包括煤炭產(chǎn)品的物理加工和化學轉(zhuǎn)化及利用。如煤炭化工企業(yè)、焦化廠、煤氣廠、煤制油、煤制烯烴工程。重視IGcc、低質(zhì)煤炭提質(zhì)、煤炭制油制氣、燃煤污染排放控制等煤炭高效清潔利用技術的研究和開發(fā)。目前，煤化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各大煤炭企業(yè)競相追逐的熱點[]。煤炭大省晉、陜、蒙、寧、新等地均將煤化工作為延伸產(chǎn)業(yè)鏈、實現(xiàn)構(gòu)造調(diào)整的重要手段，競相規(guī)劃一批煤制油、煤制烯烴工程。鄂爾多斯市更是提出“不當煤老大，要當煤化工老大〞的目標[]。隨著經(jīng)濟的快速開展，我國已然成為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和煤炭消費國，但同時煤炭開采利用也造成了采空區(qū)塌陷、矸石堆放、粉煤灰堆放等諸多壞境問題[]。人民幣鳴高院士將我國煤炭開采利用形成的主要環(huán)境問題概括為三個方面：對土地資源的破壞和占用：煤礦開采損害土地資源、井下開采造成地表塌陷和矸石山壓占；對水資源的破壞和污染：煤炭開采造成導水裂隙對煤系含水層的自然疏干以及人為疏干排水會造成地下水資源破壞和污染；對大氣環(huán)境的污染：煤礦瓦斯氣體的溢出和煤矸石山的自燃[]。煤炭生產(chǎn)及加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品及廢棄物的利用，主要是指臟雜煤和選煤廠所產(chǎn)中煤、矸石、煤泥等低熱值燃料的利用及煤礦堆積的矸石、生產(chǎn)建設過程中新產(chǎn)生的矸石的利用[]。其中以煤矸石綜合開發(fā)利用為重中之重，其開發(fā)利用的三個重點分別是：一、量大面廣；二、技術成熟；三、經(jīng)濟效益、社會效益顯著[]。煤炭經(jīng)過洗選，洗出來的煤矸石、煤泥及中煤都應用來發(fā)電，灰渣用來做建材，提高綜合經(jīng)濟效益。利用煤矸石、粉煤灰等工業(yè)廢渣生產(chǎn)建材、建筑材料及制品在煤炭系統(tǒng)已得到普遍推廣。煤矸石制磚、制水泥，煤矸石復墾及回填礦井采空區(qū)，煤矸石生產(chǎn)復合肥料等[]。根據(jù)煤矸石的礦物組成，也可作為硅質(zhì)原料或鋁質(zhì)原料，應用于許多燒結(jié)陶f瓷1類建材產(chǎn)品的生產(chǎn)，并充分利用其所含的發(fā)熱量。用煤矸石、煤泥等低熱值燃料建設電廠是利用煤矸石、煤泥的最有效途徑，也是開展壯大綜合利用企業(yè)、調(diào)整經(jīng)濟構(gòu)造的出路所在[[]豐年,崔龍鵬.淮南礦產(chǎn)資源可持續(xù)開展的戰(zhàn)略思考[C].中國煤炭學會第六屆青年科技學術研討會論文集,2000.[]豐年,崔龍鵬.淮南礦產(chǎn)資源可持續(xù)開展的戰(zhàn)略思考[C].中國煤炭學會第六屆青年科技學術研討會論文集,2000.重視應用研究和示范工程的開發(fā)，充分利用科研成果尋找替代資源。對尾礦進展綜合回收利用，使原來的廢石變成礦石，使一些非傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源得到了充分開發(fā)利用，從而進一步緩解一些短缺礦種供不應求的矛盾[]。推進干凈煤技術促進煤炭資源綜合開發(fā)利用，國家要制定規(guī)劃，完善政策，組織建設示范工程，并給予一定資金支持，從而推動干凈煤技術和產(chǎn)業(yè)化開展[]。以煤炭洗選、煤矸石綜合開發(fā)利用為龍頭，橫向開展，縱向延伸，可以形成煤炭延伸增值產(chǎn)業(yè)鏈，形成煤炭資源開發(fā)利用良性循環(huán)[]。煤炭經(jīng)過洗選，洗出來的煤矸石、煤泥及中煤都應用來發(fā)電，灰渣用來做建材，提高綜合經(jīng)濟效益。大力推進技術進步，提高煤炭綜合利用的技術開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化水平，加強煤炭綜合利用新技術、新工藝的開發(fā)與推廣，增加科技投入，促進煤炭綜合利用技術進步與產(chǎn)業(yè)化，提高科技對煤炭綜合利用的奉獻率[]。各級資源綜合利用管理部門要繼續(xù)開展資源綜合利用技術政策的研究，引導企業(yè)投資于經(jīng)濟效益和環(huán)境效益均對比顯著的工程，提高資金的使用效益。近年來，晉煤集團堅持自主創(chuàng)新，不斷加大科技創(chuàng)新力度，針對企業(yè)急需解決的科研課題和引領未來開展方向的重大課題，吸引企業(yè)內(nèi)外科技力量共同參與積極研究。研究領域不僅涉及煤炭、根基化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，而且涉及新型煤化工、煤層氣、高端煤機裝備等各個產(chǎn)業(yè)領域。2013年該企業(yè)投入近70億元用于科技創(chuàng)新，獲獎成果多數(shù)到達國內(nèi)領先水平，局部成果到達國際領先水平，在相關領域具有創(chuàng)新性和代表性，并取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益[]。煤系共伴生礦物的綜合利用。我國煤系中共伴生礦物資源儲量十分豐富、礦種齊全、分布面廣、且易于開采，有的經(jīng)濟價值高于煤炭幾倍乃至幾十倍。煤系共伴生礦產(chǎn)資源是指在煤系地層中與煤炭共生或伴生的其他礦產(chǎn)和元素。它們與煤一樣，也是不可再生的資源[]。目前發(fā)現(xiàn)煤系地層中伴生有高嶺土、耐火粘土、鋁土、鐵釩土、硫鐵礦、油頁巖及優(yōu)質(zhì)礦泉水等多種非金屬礦產(chǎn)、金屬礦產(chǎn)、非煤質(zhì)燃料礦產(chǎn)及礦泉水資源，并開場對上述資源進展回收、加工及深度開發(fā)。我國煤系共伴生礦儲量巨大，品種多，質(zhì)量高，煤炭企業(yè)開采共伴生礦有完善的生產(chǎn)設施和得天獨厚的自然條件[]。開發(fā)煤系共伴生礦，特別是煤炭資源枯竭礦井，對緩解礦產(chǎn)資源的供需矛盾，并形成新的經(jīng)濟增長點是一個重要途徑。煤炭廢棄物的資源化綜合利用，不但可以節(jié)約煤炭資源和減少環(huán)境污染，還能夠促進資源循環(huán)利用和可持續(xù)開展?，F(xiàn)在煤炭深加工過程中產(chǎn)生的廢棄物主要有煤矸石、煤層氣和粉煤灰等[]。煤矸石、煤泥及煤層氣，煤矸石是煤炭開采和深加工過程中產(chǎn)生的主要固體廢棄物，同時也是我國目前年排放量和堆積量最大的工業(yè)廢棄物之一。對它的綜合利用途徑主要有以下幾種：第一，煤矸石代替燃料用于發(fā)電，當建筑材料使用，還可以生產(chǎn)肥料和鋪設鐵路等。第二，作為制備超細煅燒高嶺土和合成碳化硅的原料等。第三，用于制備結(jié)晶氯化鋁、氫氧化鋁、氧化鋁等化工產(chǎn)品。第四，回收其中的有益成分，主要有硫鐵礦和煤炭等。目前，我國對煤泥的處理和綜合利用途徑主要是進展精煤的回收，還可以枯燥后用來發(fā)電等。煤層氣是煤炭生產(chǎn)過程中主要的安全隱患，直接將其排放就會造成大氣污染對其進展合理地開發(fā)利用，不僅會節(jié)約能源還有利于環(huán)境保護。因此，對煤炭廢棄物的綜合利用首先應該是對煤矸石、煤泥和煤層氣等的回收使用。粉煤灰、礦井水及焦爐煤氣和焦化產(chǎn)品，粉煤灰是由于熱電廠使用的燃煤在生產(chǎn)電力過程中排出的一種廢渣，并且還是排量較大的工業(yè)廢棄物之一。目前，我國對其綜合利用的途經(jīng)主要用作建筑材料、回填和改進土壤等[]。礦井水是煤炭使用過程中產(chǎn)生的液體廢棄物之一，我國的煤炭行業(yè)井水年排放量較大，對其回收資源化利用率還對比低，很多礦井水不經(jīng)處理就直接排放。這樣，由于礦井水的大量排放，對周邊環(huán)境造成非常嚴重的污染，實際上，礦井水的綜合利用對礦區(qū)循環(huán)經(jīng)濟的實現(xiàn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。焦爐煤氣和煉焦化學產(chǎn)品是在煤煉焦過程中產(chǎn)生的，對焦爐煤氣和煉焦化學產(chǎn)品綜合利用在現(xiàn)在我國的國民經(jīng)濟中仍然具有重要意義，同時也是焦化廠提高經(jīng)濟效益的重要途徑之一。因此，對煤炭廢棄物的綜合利用也要注重對粉煤灰、礦井水、焦爐煤氣和焦化產(chǎn)品等的利用，不少煤礦在這方面已積累了成功的經(jīng)歷[]。綜上所述，煤炭作為我國蘊藏量最豐富的礦物能源資源，而且是一種非常珍貴的碳氫資源和化工原料，其通過干凈轉(zhuǎn)化和定向轉(zhuǎn)化變成優(yōu)質(zhì)能源和珍貴的化工產(chǎn)品。發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢，追求經(jīng)濟增長，是任何一個國家、地區(qū)和區(qū)域開展經(jīng)濟的必然選擇。煤炭綜合利用既重視了生態(tài)效率，也挖掘了資源潛質(zhì)，提高了煤炭資源利用率，減少了廢棄礦物的處置與堆存，實現(xiàn)了能源利用效率的最大化和廢物產(chǎn)生量的最小化[]。同時，煤炭資源綜合利用還延長了煤炭經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，將傳統(tǒng)“資源一產(chǎn)品廢物〞的線性模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源產(chǎn)品再生資源〞的非線性模式，提高資源利用率和回收率，實現(xiàn)最大程度的利用資源和最小程度的排放污染物。當然，加快建設高效益綜合利用工程，調(diào)整煤炭經(jīng)濟構(gòu)造不是一蹴而就的事，開展壯大煤炭資源綜合利用也不是短時間內(nèi)能完成的，必須有方案、有重點地推進，防止大躍進式的盲目投機。目前我國煤炭綜合利用已普及覆蓋煤炭焦化、氣化和煤矸石煤泥發(fā)電、煤矸石建材、共伴生礦物回收利用以及型煤、活性炭、水煤漿、礦泉水生產(chǎn)等多種產(chǎn)業(yè)，形成了從原始的手工回收、簡單機械加工到高新技術產(chǎn)業(yè)等多層次、多形式全面開展的局面。在當前的經(jīng)濟形勢下，煤炭企業(yè)要形成煤炭資源產(chǎn)業(yè)鏈，提高資源利用率，就要立足本身，進一步解放思想，深入開展調(diào)查研究工作，積極引進和研發(fā)先進技術，進一步認識和把握市場經(jīng)濟規(guī)律，大膽創(chuàng)新，積極改革，建設起煤炭綜合利用技術支撐體系[]。通過對煤炭綜合利用和實踐的分析與探索，還要做好加強煤炭開發(fā)的研究工作，培養(yǎng)更多相對性的研究人才，對煤炭綜合利用技術做到不斷創(chuàng)新，更好地認識煤炭綜合利用的重要性，防止并解決其帶來的問題，更好地為我們所利用，繼續(xù)對煤炭企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟深入研究，并以煤炭綜合利用骨干企業(yè)為