对煤炭产业附属产品利用价值的探讨

张英杰

（山西焦煤西山煤电机电厂， 山西 太原 030053）

1 直接还原铁球团的技术

传统的炼铁需要进行精矿粉的烧结、焦炭的炼制、石灰石矿的分解，这都是造成污染和浪费能源的落后工艺。经过多年的研究，我们利用激活碳镁型炼铁球团的冶炼技术，是可以用煤炭及精矿粉、烹矿化剂形成球团，可用中间还原作用的冶炼技术，它比现行的冶炼成本低80%左右。

ZL95119516.6技术是一种激活碳镁型炼铁球团的专利发明，是当今一个改革现有技术装备的一种适用技术，符合国际环保和国内环保的要求，更符合人类对物质合理结合搭配多元化的分解、结合、生成、有次序利用。对治理高炉污染环境、继续生产起着决定性作用。

高炉不论大小，其真正的目的是不污染环境，不浪费资源，能给人们带来经济效益。这个专利技术就是以这个目的研制开发的。

该项技术打破常规习惯冶炼方法，由原来3个碳分子还原1个铁分子，降低到1个碳分子还原1个铁分子,节省了能源，使配在球团中的各种物质能尽其用，发挥本身物质的能量起到应起的作用，真正能做到燃尽了自己，同时又能起着理化作用，在高温下分解、化合、富集，产生了新的物质，冶炼出炉的废渣看起来是废物，实际还可提取经济价值更高的贵金属。

此项冶炼技术的价值和水平，可以避免前期烧结和炼焦所造成的巨大污染和资源的巨大浪费，利用冶炼高炉同步完成上述三项程序于一体化，加强炉前材料准备阶段的精制加工过程，做到统一的最佳炼铁配方，强化炼铁过程，提高单炉产量，大幅度降低冶炼成本，充分利用低端焦炭资源。

2 滚动成型煤产业的技术

型煤是解决洁净煤的最佳途径，但传统的技术路线影响了型煤产业的发展。采用具有络合功能净化煤炭燃烧的黏结剂，可以有效地适应产业化大生产的需求，还可以进行批量生产。

这项黏洁剂产品具有成本低、功能齐全、净化能力强的优点，它采用燃烧阶段生成硫氰酸钠络合原理，同时催化、固硫、固氮、分离汞、铜等重金属的全方位净化措施，其固硫率比钙系提高了一倍，一般能达到70%以上，节能也高于原煤10%以上。

在型煤技术加工中，我们采用配制煤质，调节固定炭、挥发份、热值，调整有利于燃烧的矿物质组合来达到合理燃烧组织良好工况的保证条件。可以使产品更广泛地应用到动力煤范围。

这种型煤技术的开发使用，是以添加矿物质为突破口，同时增加黏结指数、固定炭挥发份（一氧化碳）等成分，来改变煤炭的合理组合，比原煤要有更好的燃烧特性，能真正把人为的意志与燃烧及净化合为一体，因而具有极强的推广价值，会产生很好的经济价值和社会效益。

3 提高洗精煤产业附属产品的环保要求，增加附属产品的价值

我们通过不断的生产实践，发现了煤炭的新的综合利用规律，进行煤炭洁净化的深加工，对必然增加的生产成本，考虑到经济效益和环保效益的现实要求，利用催化、硫氮固化剂掺混到原煤当中，在燃烧阶段，降低70%的二氧化硫和50%的氮氧化物的排放量，再与现有的烟道净化系统结合，可以做到零排放。这种研究适应任何大小锅炉的燃烧条件，除满足环保指标达标以下，还能节能10%以上。

对上述洁净洗精煤的炉渣加收利用，是解决洗精煤成本的关键。利用催化、硫氮固化剂使燃烧阶段生成的硫氰酸钢等，把炉渣当中的金属元素变成络合状态，把非金属元素变成具有水化活性的状态。

络合物通过浸煮、浓缩、解络，既可得到重金属水化产生通过磨细、添加激发剂，又可转化为活性水泥材料，因而极大地提高了洗精煤产业附属产品的价值。

4 化肥造气冷焦炭的应用

目前，焦炭和块炭的产气率都有很大的潜力，但首先要找出提高产气率的设备和工艺。我们经过多年的实践发现，在造气过程中，对固定碳的转化规律和化学动力方面提出人造组合的冷焦炭来替代块炭进行有效的燃料改革，提高产气率降低合成氨成本，减少污染，在相同的条件下，可以降低50%的燃料消耗。具体工艺和措施如下。

4.1 固体碳的准备

利用高固定碳（＞80%）的无烟煤和焦粒及残炭，重新粉碎进行活化自理注入催化物质；粉碎粒度按使用规程进行检测；处理过后的固定碳含量＞70%，活性达＞90%。

4.2 冷焦炭强度的措施

冷态（常温）温度要求个球检压＞80kG，按10%添加黏结剂，对黏结剂的黏结强度要求＞625#才能办到；煤炭（焦）在燃烧后，冷态黏结剂的作用已逐步开始破坏，但尚未达到高温，因此必须有过渡黏结剂起作用，我们在300～1 000℃范围之内已经准备相应的物质加以热固，保持相应的密实度，控制膨胀，但允许龟裂、体积缩小、产生球团应力效应现象，一般热稳定性＞80%；高温区一般不需要特殊处理，只要注意灰熔化温度及黏度（流动性）调节中性硷最好。经过长时间的实际验证，我们设定的灰熔点控制在125～135℃，硷度在0.8，燃尽率达95%以上。

4.3 助络剂及催化剂在冷焦炭中的使用

煤质中的杂质等有害元素的存在，最有效的处理阶段是在燃烧时加以匹配相应的结合物质和化学动力，按热化学反应规律转化成下道工艺无害的结果。我们对煤质中的硫元素采用助络剂生成硫所致酸钠等络合剂的物质加以固硫及氰（氰化物），转化率一般＞70%（处理准确可达到90%）。这种原理大于硫钙的固化率，它不受温度限制，从300～1 500℃均有可能化合，不存在分解现象；另一方面，催化物质也是黏结剂主要成分，受热后转化成足够量的催化剂；主要是以稀土盐和硷性氧化物促使碳晶形变化扭带，产生催化动力，使已经产生的碳氧络合物快速脱离碳晶面，产生下一次碳氧络合位置，因此明显改变了燃烧速度。特别是对造气用高固定碳的煤产品自然活性不足，影响碳的活性转化率一般超过90%，碳的利用率一般超过95%。

以上几方面足以说明，深延煤炭加工，并充分利用洗精煤产业附属产品的利用价值，是未来煤炭产业的发展机遇和方向。相信在不久的将来，会有更多、更好的煤炭深加工产品来造福人类社会。