張英杰

（山西焦煤西山煤電機電廠， 山西 太原 030053）

1 直接還原鐵球團的技術(shù)

傳統(tǒng)的煉鐵需要進行精礦粉的燒結(jié)、焦炭的煉制、石灰石礦的分解，這都是造成污染和浪費能源的落后工藝。經(jīng)過多年的研究，我們利用激活碳鎂型煉鐵球團的冶煉技術(shù)，是可以用煤炭及精礦粉、烹礦化劑形成球團，可用中間還原作用的冶煉技術(shù)，它比現(xiàn)行的冶煉成本低80%左右。

ZL95119516.6技術(shù)是一種激活碳鎂型煉鐵球團的專利發(fā)明，是當今一個改革現(xiàn)有技術(shù)裝備的一種適用技術(shù)，符合國際環(huán)保和國內(nèi)環(huán)保的要求，更符合人類對物質(zhì)合理結(jié)合搭配多元化的分解、結(jié)合、生成、有次序利用。對治理高爐污染環(huán)境、繼續(xù)生產(chǎn)起著決定性作用。

高爐不論大小，其真正的目的是不污染環(huán)境，不浪費資源，能給人們帶來經(jīng)濟效益。這個專利技術(shù)就是以這個目的研制開發(fā)的。

該項技術(shù)打破常規(guī)習慣冶煉方法，由原來3個碳分子還原1個鐵分子，降低到1個碳分子還原1個鐵分子,節(jié)省了能源，使配在球團中的各種物質(zhì)能盡其用，發(fā)揮本身物質(zhì)的能量起到應(yīng)起的作用，真正能做到燃盡了自己，同時又能起著理化作用，在高溫下分解、化合、富集，產(chǎn)生了新的物質(zhì)，冶煉出爐的廢渣看起來是廢物，實際還可提取經(jīng)濟價值更高的貴金屬。

此項冶煉技術(shù)的價值和水平，可以避免前期燒結(jié)和煉焦所造成的巨大污染和資源的巨大浪費，利用冶煉高爐同步完成上述三項程序于一體化，加強爐前材料準備階段的精制加工過程，做到統(tǒng)一的最佳煉鐵配方，強化煉鐵過程，提高單爐產(chǎn)量，大幅度降低冶煉成本，充分利用低端焦炭資源。

2 滾動成型煤產(chǎn)業(yè)的技術(shù)

型煤是解決潔凈煤的最佳途徑，但傳統(tǒng)的技術(shù)路線影響了型煤產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。采用具有絡(luò)合功能凈化煤炭燃燒的黏結(jié)劑，可以有效地適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化大生產(chǎn)的需求，還可以進行批量生產(chǎn)。

這項黏潔劑產(chǎn)品具有成本低、功能齊全、凈化能力強的優(yōu)點，它采用燃燒階段生成硫氰酸鈉絡(luò)合原理，同時催化、固硫、固氮、分離汞、銅等重金屬的全方位凈化措施，其固硫率比鈣系提高了一倍，一般能達到70%以上，節(jié)能也高于原煤10%以上。

在型煤技術(shù)加工中，我們采用配制煤質(zhì)，調(diào)節(jié)固定炭、揮發(fā)份、熱值，調(diào)整有利于燃燒的礦物質(zhì)組合來達到合理燃燒組織良好工況的保證條件。可以使產(chǎn)品更廣泛地應(yīng)用到動力煤范圍。

這種型煤技術(shù)的開發(fā)使用，是以添加礦物質(zhì)為突破口，同時增加黏結(jié)指數(shù)、固定炭揮發(fā)份（一氧化碳）等成分，來改變煤炭的合理組合，比原煤要有更好的燃燒特性，能真正把人為的意志與燃燒及凈化合為一體，因而具有極強的推廣價值，會產(chǎn)生很好的經(jīng)濟價值和社會效益。

3 提高洗精煤產(chǎn)業(yè)附屬產(chǎn)品的環(huán)保要求，增加附屬產(chǎn)品的價值

我們通過不斷的生產(chǎn)實踐，發(fā)現(xiàn)了煤炭的新的綜合利用規(guī)律，進行煤炭潔凈化的深加工，對必然增加的生產(chǎn)成本，考慮到經(jīng)濟效益和環(huán)保效益的現(xiàn)實要求，利用催化、硫氮固化劑摻混到原煤當中，在燃燒階段，降低70%的二氧化硫和50%的氮氧化物的排放量，再與現(xiàn)有的煙道凈化系統(tǒng)結(jié)合，可以做到零排放。這種研究適應(yīng)任何大小鍋爐的燃燒條件，除滿足環(huán)保指標達標以下，還能節(jié)能10%以上。

對上述潔凈洗精煤的爐渣加收利用，是解決洗精煤成本的關(guān)鍵。利用催化、硫氮固化劑使燃燒階段生成的硫氰酸鋼等，把爐渣當中的金屬元素變成絡(luò)合狀態(tài)，把非金屬元素變成具有水化活性的狀態(tài)。

絡(luò)合物通過浸煮、濃縮、解絡(luò)，既可得到重金屬水化產(chǎn)生通過磨細、添加激發(fā)劑，又可轉(zhuǎn)化為活性水泥材料，因而極大地提高了洗精煤產(chǎn)業(yè)附屬產(chǎn)品的價值。

4 化肥造氣冷焦炭的應(yīng)用

目前，焦炭和塊炭的產(chǎn)氣率都有很大的潛力，但首先要找出提高產(chǎn)氣率的設(shè)備和工藝。我們經(jīng)過多年的實踐發(fā)現(xiàn)，在造氣過程中，對固定碳的轉(zhuǎn)化規(guī)律和化學動力方面提出人造組合的冷焦炭來替代塊炭進行有效的燃料改革，提高產(chǎn)氣率降低合成氨成本，減少污染，在相同的條件下，可以降低50%的燃料消耗。具體工藝和措施如下。

4.1 固體碳的準備

利用高固定碳（＞80%）的無煙煤和焦粒及殘?zhí)?，重新粉碎進行活化自理注入催化物質(zhì)；粉碎粒度按使用規(guī)程進行檢測；處理過后的固定碳含量＞70%，活性達＞90%。

4.2 冷焦炭強度的措施

冷態(tài)（常溫）溫度要求個球檢壓＞80kG，按10%添加黏結(jié)劑，對黏結(jié)劑的黏結(jié)強度要求＞625#才能辦到；煤炭（焦）在燃燒后，冷態(tài)黏結(jié)劑的作用已逐步開始破壞，但尚未達到高溫，因此必須有過渡黏結(jié)劑起作用，我們在300～1 000℃范圍之內(nèi)已經(jīng)準備相應(yīng)的物質(zhì)加以熱固，保持相應(yīng)的密實度，控制膨脹，但允許龜裂、體積縮小、產(chǎn)生球團應(yīng)力效應(yīng)現(xiàn)象，一般熱穩(wěn)定性＞80%；高溫區(qū)一般不需要特殊處理，只要注意灰熔化溫度及黏度（流動性）調(diào)節(jié)中性鹼最好。經(jīng)過長時間的實際驗證，我們設(shè)定的灰熔點控制在125～135℃，鹼度在0.8，燃盡率達95%以上。

4.3 助絡(luò)劑及催化劑在冷焦炭中的使用

煤質(zhì)中的雜質(zhì)等有害元素的存在，最有效的處理階段是在燃燒時加以匹配相應(yīng)的結(jié)合物質(zhì)和化學動力，按熱化學反應(yīng)規(guī)律轉(zhuǎn)化成下道工藝無害的結(jié)果。我們對煤質(zhì)中的硫元素采用助絡(luò)劑生成硫所致酸鈉等絡(luò)合劑的物質(zhì)加以固硫及氰（氰化物），轉(zhuǎn)化率一般＞70%（處理準確可達到90%）。這種原理大于硫鈣的固化率，它不受溫度限制，從300～1 500℃均有可能化合，不存在分解現(xiàn)象；另一方面，催化物質(zhì)也是黏結(jié)劑主要成分，受熱后轉(zhuǎn)化成足夠量的催化劑；主要是以稀土鹽和鹼性氧化物促使碳晶形變化扭帶，產(chǎn)生催化動力，使已經(jīng)產(chǎn)生的碳氧絡(luò)合物快速脫離碳晶面，產(chǎn)生下一次碳氧絡(luò)合位置，因此明顯改變了燃燒速度。特別是對造氣用高固定碳的煤產(chǎn)品自然活性不足，影響碳的活性轉(zhuǎn)化率一般超過90%，碳的利用率一般超過95%。

以上幾方面足以說明，深延煤炭加工，并充分利用洗精煤產(chǎn)業(yè)附屬產(chǎn)品的利用價值，是未來煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機遇和方向。相信在不久的將來，會有更多、更好的煤炭深加工產(chǎn)品來造福人類社會。