臨汾區域高硫肥煤配煤降硫應用技術與研究

姚紹強

（山煤國際能源集團 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煉焦煤品種全，質量好。

然而，臨汾地區作為優質煉焦煤（包括強肥煤、肥煤、1/3焦煤、主焦煤）的盛產基地，前些年由于過度開采，低硫煉焦煤資源已十分匱乏。現在經過整合的煤礦包括山煤國際能源集團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動力煤也大大降低了企業的經濟效益。

對于年消費近10億t煉焦煤的大國來說，如何高效、合理地利用我國現有的煉焦煤資源尤為重要，為此，山煤國際能源集團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實用的比例配入部分低硫、弱粘煤洗選，實行捆綁生產，優劣互補，提高高硫焦煤及弱粘煤的利用價值，實現雙贏，生產出能夠廣泛用于焦化行業的合格洗精煤。如此，既節能降耗又提高經濟效益。

在優質煉焦煤急劇短缺，煤炭資源供應緊張的情況下，合理的配置和利用我國的煤炭資源，開發新的工藝技術來降低煉焦的生產成本，是焦炭行業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國家的可持續發展戰略都有重要意義。

2 臨汾地區煉焦煤使用狀況

做為盛產煉焦煤的臨汾地區，由于前幾年的過度開采，低硫的優質煉焦煤幾乎已經枯竭，剩下的只有高硫煉焦煤。而臨汾地區煉焦煤中的高硫肥煤（含硫量2.0%～4.5%左右）的粘結性、結焦性非常好，有的粘結指數達100mm以上，膠質層指數達40mm以上，基氏流動度達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有物理方法、化學方法和生物方法三種，物理方法不可能實現去除煤中的有機硫，而化學方法僅局限于末煤中加黃鐵礦的抑制劑，塊煤還不能實現化學除硫，即目前化學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可應用于實踐。因此高硫肥煤的利用在一定程度上受到局限，目前我臨汾地區大部分高硫煉焦煤主要充當動力煤來用，一方面降低了煤炭資源的經濟效益，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 本項目主要研究內容及經濟指標

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

另外，對于外省的弱粘煤客戶，首先把高硫焦煤產品與客戶的弱粘煤做小型試驗室配煤試驗，在配煤產品各種質量指標及測算的經濟指標達到要求后，可以通過精煤產品對接，把單獨生產好的高硫精煤發運到客戶方，再與客戶的弱粘精煤進行配煤然后銷往當地的焦化企業。

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配煤煉焦，即利用煤化學理論指導配煤煉焦和利用煤巖學理論指導配煤煉焦，煤化學理論由于它對不同地區的煤質變化而存在一定的局限性，煤巖學理論彌補了這一缺憾，可直觀了解配煤中各種組分的特征，從而通過鏡質組平均隨機反射率、反射率直方圖與鏡、惰比三個煤巖參數指導配煤，能更準確估計焦炭的質量。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小焦爐進行更接近生產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；另一方面創造了可觀的經濟效益；同時也緩解了焦煤資源的稀缺。隨著高硫焦煤配煤技術的逐漸成熟，我們將這一技術推而廣之，嘗試利用更多粘結性較差，但硫分較低的弱粘結性的煤與高硫焦煤配起來作為煉焦煤使用，使兩種煤的優缺點形成互補，把除優質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].煤炭轉化，2005（3）：14-18.

[2]張雙全.煤化學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2004.