臨汾區(qū)域高硫肥煤配煤降硫應(yīng)用技術(shù)與研究

姚紹強

（山煤國際能源集團(tuán) 臨 汾有限公司，山西 臨 汾 0 41000）

1 概述

煉焦煤資源是我國煤炭資源中的稀缺品種，國家能源局煤炭司司長方君實在接受《中國投資》采訪時，曾經(jīng)指出，我國煤炭資源豐富，品種齊全，但煉焦煤資源相對較少，主焦煤、肥煤資源不足，特別是具有強粘結(jié)性的煉焦煤資源更少。在已查明煤炭資源保有儲量13 097億t中，肥煤、焦煤的保有儲量分別為3%、5%，屬特稀缺煤種。同時，山西省煉焦煤資源儲量最大，查明保有儲量1 503億t，占全國煉焦煤總儲量2871億t的52.4%。其中，氣煤占49.8%，肥煤占11.3%，焦煤占23.2%，瘦煤占15.7%，而山西焦煤資源尤以臨汾地區(qū)煉焦煤品種全，質(zhì)量好。

然而，臨汾地區(qū)作為優(yōu)質(zhì)煉焦煤（包括強肥煤、肥煤、1/3焦煤、主焦煤）的盛產(chǎn)基地，前些年由于過度開采，低硫煉焦煤資源已十分匱乏?，F(xiàn)在經(jīng)過整合的煤礦包括山煤國際能源集團(tuán)公司在臨汾整合的四座煤礦，大部分都是高硫煉焦煤（一般含硫2%～4.5%），同時，由于其硫分大部分為有機硫，主要賦存在煤中，難以通過洗選的辦法除去，好多上游客戶僅把這部分高硫煉焦煤當(dāng)作動力煤去銷售，一方面對本來就稀缺的煉焦煤資源造成極大浪費，另一方面煉焦煤充當(dāng)動力煤也大大降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

對于年消費近10億t煉焦煤的大國來說，如何高效、合理地利用我國現(xiàn)有的煉焦煤資源尤為重要，為此，山煤國際能源集團(tuán)臨汾公司在高硫焦煤配煤降硫方面積極探索研究，擬在洗煤過程中按科學(xué)實用的比例配入部分低硫、弱粘煤洗選，實行捆綁生產(chǎn)，優(yōu)劣互補，提高高硫焦煤及弱粘煤的利用價值，實現(xiàn)雙贏，生產(chǎn)出能夠廣泛用于焦化行業(yè)的合格洗精煤。如此，既節(jié)能降耗又提高經(jīng)濟(jì)效益。

在優(yōu)質(zhì)煉焦煤急劇短缺，煤炭資源供應(yīng)緊張的情況下，合理的配置和利用我國的煤炭資源，開發(fā)新的工藝技術(shù)來降低煉焦的生產(chǎn)成本，是焦炭行業(yè)必須解決的一個大問題，因此開展煉焦配煤的研究對我國的煤炭資源合理利用和響應(yīng)國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略都有重要意義。

2 臨汾地區(qū)煉焦煤使用狀況

做為盛產(chǎn)煉焦煤的臨汾地區(qū)，由于前幾年的過度開采，低硫的優(yōu)質(zhì)煉焦煤幾乎已經(jīng)枯竭，剩下的只有高硫煉焦煤。而臨汾地區(qū)煉焦煤中的高硫肥煤（含硫量2.0%～4.5%左右）的粘結(jié)性、結(jié)焦性非常好，有的粘結(jié)指數(shù)達(dá)100mm以上，膠質(zhì)層指數(shù)達(dá)40mm以上，基氏流動度達(dá)5萬MFddpm以上，而這部分高硫煤的硫分大部分為有機硫，主要賦存在煤里面，通過普通的洗選只能除去部分的無機硫，而大部分的有機硫仍然保留在煤里面。同時，就我國目前的脫硫技術(shù)有物理方法、化學(xué)方法和生物方法三種，物理方法不可能實現(xiàn)去除煤中的有機硫，而化學(xué)方法僅局限于末煤中加黃鐵礦的抑制劑，塊煤還不能實現(xiàn)化學(xué)除硫，即目前化學(xué)與生物脫硫方法僅局限于實驗室，還沒有一個成熟的脫硫技術(shù)可應(yīng)用于實踐。因此高硫肥煤的利用在一定程度上受到局限，目前我臨汾地區(qū)大部分高硫煉焦煤主要充當(dāng)動力煤來用，一方面降低了煤炭資源的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面也給有限的、緊缺的焦煤資源造成了極大的浪費。

3 本項目主要研究內(nèi)容及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

首先對臨汾地區(qū)周邊的煤質(zhì)及價格進(jìn)行分析研究，選出一部分高硫、高Y值、高粘結(jié)指數(shù)的煉焦煤，與低硫、低Y值、低粘結(jié)指數(shù)的弱粘煤（氣煤、1/2中粘煤、瘦煤、貧煤等）進(jìn)行配對，首先把選出來的兩種煤進(jìn)行試驗室內(nèi)小型配煤試驗，在配煤產(chǎn)品硫降到1.5%～1.8%左右，而且其它指標(biāo)揮發(fā)分25%～34%、粘結(jié)指數(shù)78～90、膠質(zhì)層指數(shù)20.0～25.0mm等都達(dá)到焦化要求時，測算其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在產(chǎn)品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益均可觀的情況下可投入實踐生產(chǎn)。

另外，對于外省的弱粘煤客戶，首先把高硫焦煤產(chǎn)品與客戶的弱粘煤做小型試驗室配煤試驗，在配煤產(chǎn)品各種質(zhì)量指標(biāo)及測算的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到要求后，可以通過精煤產(chǎn)品對接，把單獨生產(chǎn)好的高硫精煤發(fā)運到客戶方，再與客戶的弱粘精煤進(jìn)行配煤然后銷往當(dāng)?shù)氐慕够髽I(yè)。

高硫肥煤作為動力煤銷售坑口價為440元/t，若與低硫弱粘煤配合煉焦(剔除加工費、運費、設(shè)備折舊等各種費用后)較做為動力煤銷售價格可增值20元 /t。

4 本項目研究特點及推廣前景

目前，配煤主要有兩種方法指導(dǎo)配煤煉焦，即利用煤化學(xué)理論指導(dǎo)配煤煉焦和利用煤巖學(xué)理論指導(dǎo)配煤煉焦，煤化學(xué)理論由于它對不同地區(qū)的煤質(zhì)變化而存在一定的局限性，煤巖學(xué)理論彌補了這一缺憾，可直觀了解配煤中各種組分的特征，從而通過鏡質(zhì)組平均隨機反射率、反射率直方圖與鏡、惰比三個煤巖參數(shù)指導(dǎo)配煤，能更準(zhǔn)確估計焦炭的質(zhì)量。我們綜合以上兩種配煤方法，在選好煤種及配比方案后，再用40 kg小焦?fàn)t進(jìn)行更接近生產(chǎn)實踐的配煤煉焦檢測，使得既定的配煤煉焦方案更切合實際、更具有可操作性。

該項目投入市場運作以來，臨汾地區(qū)的高硫肥焦煤得到了很好的利用，一方面提高了高硫肥煤的利用價值；另一方面創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益；同時也緩解了焦煤資源的稀缺。隨著高硫焦煤配煤技術(shù)的逐漸成熟，我們將這一技術(shù)推而廣之，嘗試?yán)酶嗾辰Y(jié)性較差，但硫分較低的弱粘結(jié)性的煤與高硫焦煤配起來作為煉焦煤使用，使兩種煤的優(yōu)缺點形成互補，把除優(yōu)質(zhì)焦煤以外的介于動力煤與焦煤資源之間的煤也充分利用起來，最大限度地利用我們有限的焦煤資源，使每一寸資源都發(fā)揮出了它的最大價值。

[1]羅隕飛，李文華，姜英，等.中國煤中硫的分布特征研究[J].煤炭轉(zhuǎn)化，2005（3）：14-18.

[2]張雙全.煤化學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.