从木里煤田谈青海发展煤焦化产业的前景
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门商品, 价格居高不下。青海省依靠本省炼焦煤资源优
矿区含煤地层为侏罗纪中下统 , 含 煤 20 层 , 不 少
势, 不失时机地发展青海焦化工业, 对于加快发展青海 煤层又有上下分层。一井田见煤 17 层, 可采 14 层, 上
经济和青海钢铁工业意义十分重大。
部煤层( 2 ̄9 号煤层) 变质程度较低, 属气煤类, 为较高
一、江仓煤炭资源初步评价
灰分中硫煤, 9 号煤层为较高灰分弱粘煤。下部煤层
( 一) 江仓矿区概况
( 10 ̄20 号煤层) 变质程度较高, 以肥焦煤为主, 属较低
江仓矿区位于青海省东部, 祁连山区大通河南岸, 灰分的低硫煤。井田内有五层主要煤层, 即 7、10、12、16
东起砾岩山, 西至阿子沟, 与聚乎更矿区相邻, 南北均 和 20 层, 属较稳定煤层, 多为下部煤层。其中, 20 号煤
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注: 1958 年颁布的中国煤分类标准
10 青海国土经略 3/2007
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( 三) 江仓煤的可选性
煤中硫分是有害物质, 煤中含硫量是炼焦煤的重
根 据 奥 凯 公 司 委 托 对 江 仓 矿 区 生 产 煤 样 进 行 的 要指标 , 炼 焦 煤 中 60% ̄80%的 硫 存 留 在 焦 炭 中 , 高 炉
10 25.96~35.51 12 26.25 ̄32.45 16 24.09 ̄29.11 20 22.67 ̄31.08
8 ̄28.5 11 ̄24 9.9 ̄15 8.5 ̄20
8.21 ̄30.53 3.98 ̄23.30 4.55 ̄24.35 5.45 ̄19.50
0.45 ̄1.37 0.072 ̄0.148 0.57 ̄1.57 0.004 ̄0.071 0.42 ̄1.40 0.007 ̄0.150 0.37 ̄1.28 0.014 ̄0.131
- 0.5mm 煤泥浮选速度试验结果见表 3, 按表 2 绘制的 加 0.1 个百分点的硫分对高炉炼铁的影响, 远比增加 1
可选性曲线见图 1。
个百分点的灰分严重得多。洗煤可以洗去煤中部分黄
( 四) 江仓煤的硫含量
铁矿硫, 但不能洗去煤中有机硫。受全焦率的影响, 焦
表 2 50- 0.5mm 原煤可选性计算表
9.9
8.31
8.12
1.50
9.8
8.22
8.78
2.25
பைடு நூலகம்
9.7
8.14
9.78
3.00
108.9
91.36
7.72
10.3
8.64
78.78
119.2
100.00
13.86
97.87
累计 r%
49.33 66.69 75.00 83.22 91.36
100
Ad% 7.21 7.29 7.38 7.52 7.72
可选性试验研究, 认为江仓煤为易选煤, 易于生产出 炼铁过程中须额外加入石灰石脱除这些硫, 于是就会
低灰产品, 选出的矸石较纯; 煤粉为极易选浮煤; 煤和 增加炼铁焦比, 降低高炉利用系数。铁水含硫, 炼钢过
矸石均易泥化。50- 0.5mm 原煤可选性计算表见表 2, 程中还要加入脱硫剂, 否则钢材会产生热脆性。焦炭增
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从木里煤田谈青海发展煤焦化产业的前景
◆马 钰 傅 兵
根据青海省煤炭地质资料, 木里煤田( 包括多索贡 正在建设中, 预计 2010 年建成通车 , 届 时 交 通 运 输 十
马 、聚 乎 更 、弧 山 、江 仓 等 多 个 矿 区) 探 明 资 源 储 量 为 分便捷。
36.53 亿吨, 主要为炼焦用煤。其中江仓矿区现有五个
浮选时间 min
产品名称
0.50 第一精煤 0.50 第二精煤 0.50 第三精煤 0.75 第四精煤 0.75 第五精煤
小计 浮选尾煤 总计 可燃体回收率
表 3 - 0.5mm 煤泥浮选速度试验结果
浮选结果
g
r%
Ad%
时间 min
58.8
49.33
7.21
0.50
20.7
17.37
7.52
1.00
矿区于 2006 年 在 省 政 府 主 持 下 对 原 有 各 煤 炭 企
井田和三个勘探区, 资源储量 17.5 亿吨。木里煤田炼焦 业进行了整合, 整合后新组建了青海中奥能源发展有
原煤低灰、低硫, 不仅是我国焦炭生产降灰降硫的重要 限公司, 并已经取得一井田的采矿许可证。
配合煤种, 而且采用我国近年来自行开发的捣固炼焦
根据青海煤焦化工发展规划, 每年 670 万吨焦炭 副产的焦油、粗苯资源集中加工, 将可建设 30 万吨 / 年 ( 或 2×15 万吨) 焦油蒸馏车间, 并对各馏分 油 进 行 深 度加工, 生产高附加值、高技术含量的宝贵化工产品; 还可建设 10 万吨 ( 或 2×5 万吨) 粗苯加氢精制生产 线, 生产纯苯、甲苯、二甲苯等精制产品。还可以上述化 工产品为原料生产具有更高附加值的精细化工产品, 届时, 煤焦化工就成为青海的又一支柱产业。
( 二) 矿区煤炭赋存情况
工艺, 可以作为基础炼焦煤种炼制优质冶金焦炭。由于
矿区现有五个井田, 三个勘探区, 一井田于 1973
全球范围的焦煤资源紧缺, 严格的环保要求又限制了 年完成精查, 二、五井田于 2006 年初完成勘探, 分别取
一些国家和地区的焦炭生产, 冶金焦成为世界市场热 得 1.24 亿吨、1.52 亿吨和 1.2 亿吨煤炭精查资源储量。
份正在施工建设。2005 年 11 月, 青海江仓能源公司在
西宁钢厂建成投产了我省首座 4.3m 捣固焦炉。表 5 所
列为该厂供应酒钢的冶金焦主要质量指标范围和所采
图 1 50- 0.5mm 原煤可选性曲线
全硫 St.d % 0.61
表 4 煤中硫的形态分析结果
黄铁矿硫 SP.d % 硫酸盐硫 SS.d %
0.40
0.01
有机硫 SO.d % 0.20
表 5 江仓能源公司焦化厂生产的焦炭质量指标
指标
灰分 Ad
硫分 Sd
机械强度
M40
M10
反应性指标
CRI
SAR
数值 12.5 ̄12.8 0.7 ̄0.8 76 ̄78 8 ̄9 31 ̄35 52 ̄56
配煤比: 青海江仓炼焦煤 60%, 乌海炼焦煤 30%, 靖远炼焦煤 10%。
1.40- 1.50 4.82 3.96 15.27 80.75 4.90 24.08 57.98 1.5
8.38 易选
1.50- 1.60 2.33 1.91 25.21 83.08 5.47 19.25 68.68 1.6
4.29 易选
1.60- 1.70 1.33 1.09 32.28 84.41 5.90 16.92 74.66 1.7
2003 年, 随着煤炭市场的逐渐火热, 江仓矿区逐渐 掀起开发建设高潮。青海省政府为促进青海经济的发 展, 要求木里江仓煤炭开发企业就地发展煤焦化产业。 省政府规划了乐都 400 万吨 ( 冶金焦) 煤焦化工业园 区; 在海西州规划了乌兰 200 万吨煤焦化工业园区。乐 都一期 300 万吨洗煤, 130 万吨冶金焦以及焦炉煤气制 甲醇三项工程, 从 2007 年 4 月开始, 将陆续开工建设。 西宁钢厂 2×55 孔 4.3m 捣固焦炉已经投产一年多, 乌 兰一期 100 万吨 / 年 2×72 孔 4.3m 捣固焦炉也已点火 烘炉。青海炼焦化学工业从无到有, 逐渐做大, 发展迅 速。
13.86
低, 焦粉焦较多, 结论是可做炼焦配 煤。
2002 年 10 月, 具有我国自主知 识产权的 4.3m 捣固焦炉在山西问世。 捣固炼焦工艺可使相同煤质炼制焦炭 的强度得到大幅度提高, 如要获得相 同质量的冶金焦炭, 其所适用的煤种 可以大幅度放宽。因此, 此炼焦工艺在 全国范围内迅速得到广泛推广。目前, 5.5m 捣固焦炉也已投产, 并且许多省
大 , 最 高 气 温 19.8℃ , 最 低 气 温 - 34.8℃ , 年 平 均 气 温 标见表 1。
- 1.93~0.50℃。年降水量 97.4~198.2mm, 蒸 发量 794.2~1762.4mm, 一年四季多风, 12 月 煤层号
表 1 江仓一井田主要煤层煤质指标( 两极值)
Vdaf
2.31 易选
1.70- 1.80 0.98 0.80 40.01 85.39 6.29 15.59 78.28 1.8
1.90 易选
1.80- 2.00 1.84 1.51 46.98 87.23 7.15 14.61 80.85 1.9
1.84 易选
+2.0 12.77 10.47 85.74 100.00 17.18 12.77 85.74
以 煤 层 露 头 为 界 , 平 均 宽 2km, 东 西 长 约 25km, 面 积 层是最主要煤层, 为巨厚煤层, 一般煤厚较稳定, 结构
50km2。分属刚察、天峻两县管辖。矿区海拔 3800m 左 一般较复杂, 局部出现煤层分叉, 形成上下两层。20 下
右, 高原大陆性气候, 四季不明显, 气候寒冷, 温差变化 层煤厚度变化从 1.47 ̄28.59m。五层主要煤层的煤质指
小计 100.00 82.04 17.18
煤泥 7.65 6.79 24.48
总计 100.00 88.83 17.74
炭中硫含量指标有可能高于煤中硫含 量指标。
从 表 1 可 知 , 江 仓 原 煤 St0.4%  ̄1.5%, 属低中硫煤。煤中硫的存在形 态见表 4。
( 五) 江仓煤的炼焦性能 1973 年, 青海煤田地质 105 勘探 队编制江仓一井田勘探区地质勘探精 查报告时, 曾委托鞍钢化工总厂做过 炼焦试验, 所得焦炭的转鼓指标为: M4064.2, M1013.6, 单独炼机械强度较
( 1) 用作炼焦优质配煤, 可以有效降低冶金焦的硫 分和灰分。
( 2) 用作炼焦基础煤, 须采用捣固炼焦等新工艺和 科学配煤措施, 建议配加成煤年代为石炭、二迭纪的炼 焦煤, 以改善焦炭的反应性和反应后强度指标。
二、青海煤焦化产业发展形势
( 一) 以往的煤焦化试验研究工作 木里煤田自上世纪五十年代发现, 地质部门做了 大量工作。国家曾计划将其作为酒钢的炼焦煤基地。原 铁道部第一设计院对木里至嘉峪关的铁路方案进行了 勘测。1964 年 12 月, 国家计委在西安主持会仪, 决定对 木里煤田( 聚乎更、江仓) 开展采样、煤质鉴定和配煤炼 焦试验, 以提出酒钢远期炼焦配煤方案。1965 年 7 ̄10 月, 中科院综合考察委员会组织有关院所科研人员, 成 立西北炼焦煤基地考察组, 对各矿区进行了考察取样。 1966 年  ̄1967 年 原 冶 金 部 组 织 鞍 山 焦 耐 院 等 有 关 单 位, 通过一系列炼焦配煤试验, 确定木里煤田为酒钢远 期炼焦煤基地。 进入上世纪 90 年代以来, 酒钢为解决焦炭降硫降 灰问题, 需要寻找和开辟新的炼焦配煤基地, 并多次派 人到江仓矿区作调研, 由于矿区交通不便, 生产没有形 成规模, 未能安排系统研究。但断断续续购进了一部分 木里矿区小煤窑生产的原煤用于酒钢炼焦生产。 2003 年  ̄2004 年, 随着木里煤田的开发, 供应酒钢 的木里煤达到了一定的数量, 酒钢顶装焦炉曾配加木 里煤比例达到 35%, 焦炭强度指标能满足 1800m3 大高 炉要求, 焦炭灰硫指标大幅改善, 效益十分显著。 以往的试验研究工作为青海发展煤焦化产业创造 了基础条件。 ( 二) 青海煤焦化产业发展现状
Y
Ad
Std
Pd
代表牌号 *
至次年 4 月风最大。矿区高原沼泽河流发育。 7 33.30~36.84 13.2~17.5 8.41~16.40 0.92 ̄1.56 0.078 ̄0.127 жг1 ̄2
矿区东至柴达尔车站( 热水) 97km, 有三 级公路相通, 过热水经 204 省道和 315 国道, 可达省会西宁, 全程 315km。柴达尔车站( 热 水) 至哈尔盖有矿区铁路与青藏铁路相连。交 通尚属方便。柴达尔至江仓 97km 地方铁路
50- 0.5mm
浮物%
密度级
占本级 占全样 灰分% 产率 灰分
沉物%
±0.1 含量
可选性
产率 灰分 密度 kg/L 产率% 等级
- 1.3 40.02 32.84 3.16 40.02 3.16 100.00 17.18 1.3 88.92 极难选
1.30- 1.40 35.90 29.45 5.46 75.92 4.25 59.98 26.54 1.4 47.69 极难选
青海国土经略 3/2007 11
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用的配煤比。 ( 六) 江仓煤质初步评价意见 从以上分析可以得出, 江仓矿区洗精煤属低硫、低
灰优质炼焦煤。由于含煤地层级结构较复杂, 分层多, 原煤灰分不太稳定, 硫分波动也较大, 但是由于原煤内 灰低 , 易于洗选, 通过洗煤可以获得低灰、低硫炼焦用 煤。但因江仓煤结焦性较差, 成煤年代属侏罗纪, 煤的 活性较高, 对焦炭的机械强度和反应性指标不利。鉴于 此, 江仓煤的资源利用方向为: