煤炭洗选加工在环境保护和可持续发展中的作用

煤炭洗选加工在环境保护和可持续发展中的作用

发表时间：2014-12-15T13:16:39.733Z 来源：《科学与技术》2014年第10期下供稿作者：李锐

[导读] 煤炭洗选加工对资源的开发与利用、环境保护以及可持续发展有着重大的意义。

河南能源化工集团有限公司鹤煤公司中山洗煤厂李锐

摘要：随着我国工业水平不断提升，煤炭工业也有着前所未有的发展，但是也随之出现了环境的污染、资源的开发与利用、可持续发展等问题。煤炭洗选加工对资源的开发与利用、环境保护以及可持续发展有着重大的意义。煤炭工业要利用洁净煤的技术来做支撑，资源的开发利用很重要但环境保护更为重要，两者应相辅相成才能为我国的煤炭工业可持续发展做贡献。

关键词：煤炭工业；洁净煤技术；微量元素；环境保护；可持续发展

前言

我国的工业化进展较低，且能源资源中煤炭占73%，石油占21%，天然气与水只占2%与4%，形成了富煤贫油少气的资源特征，所以环境的污染非常的严重。我国是世界上煤炭生产与消费大国，据有关调查显示，在2010 年煤炭的产量就高达32.4 亿吨，煤炭的消费就占了34 亿吨，这样的数据远远超过了世界的平均水平，煤炭使用中80%以上都是燃烧。其实，在煤炭中有大量的有害微量元素，所以煤炭洗选的加工能够提升煤炭的清洁使用，降低污染物质的排除与强化环境保护，这对煤炭工业可持续发展战略有着重大的意义。

一、我国所面临的能源挑战与危机

1、挑战

在我国，煤炭能源已经占探明能源总体87.4%以上了，相对来说也算是绝对优势的地位，煤炭资源是中国可依靠的基础性能源，是无可代替的。且煤炭工业在国民经济中也是相对长久与稳定的，有关专家预测到2020 年全国煤炭年消费量将达48 亿吨左右。煤炭作为我国的主体能源，也支撑着国民经济的飞速发展。所以，随着国民经济的迅猛进展，煤炭的需求量也会持续的增长。我国的煤炭消耗量非常大，但利用率极低。在19 世纪，我国的GDP 只是大约占到世界的5%，但是这5%却消耗掉了我国30%以上的煤炭资源。这样下去，煤炭的供给就成不可能持续。所以，煤炭在我国稳定的长久供给，能促进煤炭领域的健康、协调、可持续发展，怎样呈现这样良好的局面，是我国煤炭工业严峻的挑战。

2、危机

煤炭的开采、加工、使用过程都对环境有着相当大的危害。我国的煤炭开采主要的环境破坏就是对土地资源的极大毁坏与占用，也对水资源有相应的破坏与污染，更严重的是对大气的污染。煤炭的开采会让地表出现坍塌，地下水出现断流，让部分人类没有了耕地以及水源。煤炭的大量利用致使大气污染严重，这是直接影响人类健康的。现阶段，我国的二氧化硫排量是世界第一，且酸雨涵盖面积已高达总国土的40%，二氧化氮的排量为世界第二。由于二氧化硫等大气的污染所形成的经济损失已超过总GDP 的2%。

煤炭的加工过程对环境造成破坏，都是原煤的筛分、洗选、动力配煤、土法炼焦等所产生的。据有关报道显示，全国每年洗煤就会排出矸4500 万吨，洗煤水大约有4000 万吨，煤泥也高达200 万立方米。我国煤炭的85%以上都是直接燃烧利用的，燃煤产生的二氧化硫为全国排放量的74%，产生的二氧化碳是总排量的85%，氮氧化合物是总排量的60%，悬浮颗粒为总排量的70%。

二、煤炭洗选与环境保护

煤炭洗选是环境保护的必要条件之一，我国的环境严重污染，跟别的国家相比较，这也是不可否认的客观事实，还有就是全社会对清洁煤的使用还没有相应的意识与共识。我国的原煤入选只有33%，动力煤入选率更低，只有18%，剩下的80%以上煤炭都没有进行分选就直接利用的。我国的发电用煤有28%的灰分，1.2%的硫分，但是在美国发电用煤的灰分控制在9%以下。

因为煤炭的入选比例非常的低且燃煤的技术也很落后，相关的设施设备也跟不上时代的需求，致使我国的工业品耗能量比先进国家的高20%到60%，能源的有效率也只有34%，比先进国家要低10%。要大力推进并发展洁净煤技术，保证环境不被污染，综合的使用煤炭能源。

三、洁净煤技术

洁净煤技术是煤炭工业可持续发展战略的主要途径，在以后的50 年里，煤炭仍是有着无可代替的地位。我国的煤炭资源贮藏是不可能直接的燃用低硫煤，我国的诸多中硫以及高硫煤矿井，如果没有限硫排放的举措，这些矿井就会面临限产、关闭。洁净煤技术是世界上解决环境的主要技术之一，也是国际竞争高技术的领域，主要是提升煤炭的使用率仪及降低煤炭对环境的污染。煤炭的清洁生产主要是将煤炭合理的开采，以及洗选、配煤、型煤、水煤浆、气化、液化、焦化等方面，这些都是煤炭使用之前的准备性作业，就是要有效的使用煤炭资源，降低煤炭使用形成的污染，呈现环保的效果。

四、推进煤炭的洗选加工

要控制好煤炭的污染源头，就要大力推进煤炭的洗选加工技术，它是净化煤炭保证大气不被污染，现阶段的煤炭洗选加工有物理、化学、物理化学、生物等方式，通过煤炭的洗选作业，就可以降低煤炭中的灰分以及硫分，还能够降低有毒微量元素的排放。

1、物理脱硫

物理脱硫是现阶段世界使用最为广泛的煤炭洗选方式。依照我国的高硫煤特征，高硫煤的硫大都是黄铁矿，并且黄铁矿是以独立的团块以及颗粒状存在于煤中，能够用费用较低的物理方式脱除。电厂利用了分选的精煤后，可以节省功耗、油耗、电耗等，也还能够提升燃煤的效率，降低大气中烟尘以及二氧化硫的排放。

2、化学脱硫

煤炭的化学脱硫就是运用强碱、强酸、强氧化剂等多种化学物质跟原煤产生化学反应，然后把煤中的硫进行相关的转化，成为易于脱除的状态。碱法脱硫存在腐蚀性，不过在适当的条件之下也是可以将黄铁矿硫全部的脱除以及70%的有机硫脱除。这种方式大都是在高温高压下进行的，有些运用不同的氧化剂，且脱硫的工艺也很复杂，设施设备的投资以及运作费用很高，现在是实验阶段，没有工业使用。

3、生物脱硫

煤的生物脱硫是通过化学自养性氧化硫杆菌从而促进煤中硫铁矿的快速氧化与溶解，这种方式不仅能够脱除无机硫，还能够脱除有机硫。生物脱硫的速度较慢，微生物对温度很敏感，并且需要将煤粉碎的很细致，这就极大的增多了脱硫的成本，现今也没有工业使用。煤