張 芫

（準(zhǔn)格爾旗宏豐煤炭運(yùn)銷有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010499）

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開煤炭資源，煤炭資源為工業(yè)的發(fā)展提供了動(dòng)力。煤炭資源促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來了突出的環(huán)境問題?，F(xiàn)階段，環(huán)保理念已經(jīng)深入到各個(gè)行業(yè)，各行業(yè)都積極進(jìn)行技術(shù)革新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，減少生產(chǎn)活動(dòng)對環(huán)境的破壞。在全社會都十分關(guān)注節(jié)能減排的情況下，煤炭企業(yè)同樣需要做好節(jié)能減排工作，主要方式就是提高煤炭資源的利用率，減少煤炭資源在開發(fā)、使用過程中的浪費(fèi)，研究綜合利用技術(shù)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這既是社會發(fā)展的要求，也是煤炭企業(yè)發(fā)展的要求。煤炭資源的綜合利用是指建立清潔、高效、充分利用的資源開發(fā)目標(biāo)，對煤層氣、煤泥、煤研石、礦井水等煤炭資源的伴生物以及廢棄物進(jìn)行開發(fā)和利用，提升煤炭資源的利用率，進(jìn)而提升煤炭資源的經(jīng)濟(jì)效益。

1 煤炭資源綜合利用概述

1.1 資源綜合利用的概念

資源綜合利用可以分為廣義和狹義兩方面。廣義的解釋是指將資源根據(jù)不同的功能、特性、成分進(jìn)行綜合開發(fā)，實(shí)現(xiàn)無用變?yōu)橛杏?、一用變?yōu)槎嘤玫哪繕?biāo)，并通過尋找資源的替代物，提升資源的綜合功能和效益[1]。狹義的解釋是指對資源使用產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行再生利用，也就是對廢氣、廢水、廢渣等廢棄資源的重新利用。

煤炭資源的綜合利用是相較于傳統(tǒng)的媒體資源開發(fā)利用而言，傳統(tǒng)的煤炭企業(yè)在煤炭資源的開發(fā)方面存在粗放式開發(fā)、利用率低、效益低、能耗大以及污染大的特點(diǎn)。煤炭資源的綜合利用則是對煤炭資源的開采、加工都有了更深層次的發(fā)展，以期獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益[2]。綜合利用的實(shí)質(zhì)是煤炭企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變粗放的經(jīng)營方式，提升資源的利用率，降低資源消耗，獲取更高效益。

1.2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)的一種形式，要求以生態(tài)學(xué)的規(guī)律，指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心在于資源的循環(huán)再生，以此實(shí)現(xiàn)“減少資源利用，提升資源效應(yīng)，資源回收再循環(huán)”的目標(biāo)[3]。這種發(fā)展理念具有消耗低、排放低、效益高的特點(diǎn)，同可持續(xù)發(fā)展理念有著相似之處，將其用于資源消耗量比較大的煤炭企業(yè)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。這樣可以減少煤炭資源開發(fā)和使用中存在的資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、資源使用效率低的問題，降低環(huán)境損害，提升資源使用效率，因此循環(huán)經(jīng)濟(jì)是未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。國外對于循環(huán)經(jīng)濟(jì)有著很好的實(shí)踐，例如，美國使用回收的廢鋼鐵用于煉鋼；法國回收廢紙用于造紙；德國回收廢塑料用于燃料等。煤炭開采伴隨著許多共生和半生資源，如煤層氣、煤矸石等，煤炭資源產(chǎn)生的廢棄物等都可以用于回收，實(shí)現(xiàn)二次利用，做到變廢為寶。

1.3 可持續(xù)發(fā)展理論

可持續(xù)發(fā)展理論指的是以發(fā)展的眼光看待資源問題，當(dāng)代人的發(fā)展需求不能損害到后代人的發(fā)展需求[4]?？沙掷m(xù)發(fā)展理論的提出主要源于資源的有限性，資源數(shù)量是有限的，人的需求是無限的，人們對于資源的使用應(yīng)該不影響子孫后代對資源的使用?，F(xiàn)階段，資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)三者密不可分，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要資源，資源的過度開發(fā)帶來環(huán)境破壞，可持續(xù)發(fā)展理論要求處理好資源開發(fā)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)三者的關(guān)系[5]。因此，煤炭企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路，勢必要從煤炭資源的節(jié)能減排入手，加強(qiáng)煤炭資源的綜合利用，提升煤炭資源的利用率，減少資源消耗量。

2 煤炭資源綜合利用技術(shù)

2.1 煤炭加工的綜合利用技術(shù)

煤炭加工的綜合利用技術(shù)主要包括以下幾種：煤炭洗選、型煤、配煤、水煤漿、煤氣化、煤液化和煤焦化[6]。

2.1.1 煤炭洗選

煤炭洗選是最為常見的加工技術(shù)，通過對煤炭的洗選，提升煤炭的質(zhì)量。通常情況下，洗選的方法有機(jī)械、人工、微生物選煤和物理化學(xué)選煤等方法，主要目的在于清除煤中的雜質(zhì)，提升煤的清潔度和質(zhì)量。

2.1.2 型煤

型煤是指將一種或者多種煤添加黏結(jié)固硫劑而加工成的燃料或者原料。同樣地，型煤技術(shù)也是一種提升煤炭利用率的方式，可以有效減少煤炭燃燒對環(huán)境的污染。型煤可以分為工業(yè)型煤和民用型煤，相較于散煤，在燃煤、煙塵、二氧化碳、二氧化硫的排放量都降低很多。

2.1.3 配煤

配煤是通過一定比例的摻配而形成的混合煤，屬于人為加工的煤種。通常情況下，根據(jù)不同煤存在的性質(zhì)差異，人們可以采取摻配的方式，取長補(bǔ)短，充分利用資源，減少污染物的排放。

2.1.4 水煤漿技術(shù)

水煤漿技術(shù)是20世紀(jì)70年代推出的技術(shù)，將燃煤液化，用其替代燃油，已經(jīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。水煤漿燃燒效率高、含硫量低，相較于燃煤和燃油，二氧化硫的排放量降低很多。

2.1.5 煤氣化

煤氣化是針對煤炭燃燒污染空氣而產(chǎn)生的新技術(shù)。煤氣化技術(shù)目的在于減少煤燃燒產(chǎn)生的大氣污染，以此提升煤的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。煤氣化技術(shù)可以生產(chǎn)出合成氣，將其用于發(fā)電、民用燃?xì)?、化工品生產(chǎn)等。

2.1.6 煤液化

煤液化是指通過加工將煤轉(zhuǎn)換為液體，可以分為直接液化技術(shù)和間接液化技術(shù)。煤炭液化后，人們可以得到液化油和煤氣。該項(xiàng)技術(shù)有著重要的戰(zhàn)略意義，產(chǎn)品可以用作石油的替代品。

2.1.7 煤焦化

煤焦化也就是對煤炭進(jìn)行高溫干餾，在真空的條件下將煤炭進(jìn)行加熱（溫度保持在950℃左右），產(chǎn)生焦炭、煤氣、煤焦油等。焦炭可以用于煉鐵，也可以用于制造電極、電石。煤焦油含有許多化工原料，可以用于染料、醫(yī)藥、炸藥和農(nóng)藥等行業(yè)。高溫干餾技術(shù)可以減少燃煤對環(huán)境的污染。

2.2 煤炭開采過程以及廢棄物的綜合利用

煤炭資源開采過程中同樣存在許多可以利用的資源，包括煤層氣、煤矸石、礦井水等資源的利用。煤炭在使用過程中產(chǎn)生的廢棄物也可以進(jìn)行綜合利用，如煤渣、煤灰。

2.2.1 煤層氣的利用

煤層氣又被稱為瓦斯，是一種易燃易爆的氣體，對煤炭資源開發(fā)構(gòu)成極大威脅?，F(xiàn)階段，國內(nèi)對于煤層氣的回收利用相對較少，大多將其用于發(fā)電、汽車或者民用方面，工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用較少。煤層氣可以用于替代天然氣，從能源發(fā)展戰(zhàn)略來看，開發(fā)和利用煤層氣勢在必行。從環(huán)保角度分析，煤層氣屬于溫室氣體的一種，直接排放的煤層氣帶來的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20～25倍，損害臭氧層的程度是二氧化碳的7倍，而對煤層氣進(jìn)行開發(fā)利用，可以降低CH4的排放，相較于石油和煤炭，燃燒時(shí)其二氧化碳產(chǎn)生量較少，可以一定程度上減少對環(huán)境的污染，進(jìn)而保護(hù)環(huán)境。從經(jīng)濟(jì)效益來看，煤層氣的開發(fā)利用不僅可以減少瓦斯爆炸帶來的經(jīng)濟(jì)損失，而且可以發(fā)展新產(chǎn)業(yè)，將煤層氣轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2 煤矸石的利用

煤矸石同樣屬于煤炭資源的廢棄物，人們可以將其充分利用，實(shí)現(xiàn)廢棄物的重新回收利用。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，每開采1億t煤礦，會產(chǎn)生1 400萬t煤矸石；每加工1億t焦煤，會產(chǎn)生2 000萬t煤矸石；每洗1億t動(dòng)力煤，會產(chǎn)生1 500萬t煤矸石。由此可以看出，煤炭開采、加工期間會產(chǎn)生許多煤矸石，將其為廢棄物直接丟掉，會給環(huán)境帶來污染，有必要對其進(jìn)行回收利用。煤矸石可以用于多個(gè)領(lǐng)域，它是一種很好的資源：煤矸石可用于填充塌陷區(qū)，實(shí)現(xiàn)土地資源的再生；煤矸石燃燒廢棄物，可用于改良土壤；煤矸石可以制磚、替代水泥，用于建筑領(lǐng)域；煤矸石可以用于公路路基建設(shè)，也可以用于填平路坑等；煤矸石可以提煉出鋁和其他金屬；煤矸石可以用于發(fā)電等。

2.2.3 礦井水的利用

在開采和加工過程中，煤礦需要使用大量水進(jìn)行降溫、沖洗。這些水被稱為礦井水，通常會被直接排放，不僅浪費(fèi)水資源，而且對地下水造成污染。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，重點(diǎn)煤礦的礦井水排放量每年超過12億t，每開采1 t原煤，就產(chǎn)生0.6 t廢水。因此，人們可以運(yùn)用污水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井水的中水回用。處理后的礦井水可以用于多個(gè)領(lǐng)域：二次用于煤炭的洗選與加工，重復(fù)利用；用作生活用水，如綠化用水或者盥洗用水；用作工業(yè)用水，如冷卻水、鍋爐水；用作農(nóng)業(yè)用水，如水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉；用作生態(tài)補(bǔ)給水，如補(bǔ)給河流、湖泊等。

2.2.4 煤灰與煤渣的利用

燃煤用于工業(yè)發(fā)電會產(chǎn)生許多固體廢棄物，其中煤灰和煤渣是常見的廢棄物，這些廢棄物同樣可以回收利用。在歐美國家，一些大型電廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了煙氣凈化、干灰調(diào)濕、灰渣干排的操作，既實(shí)現(xiàn)了清潔發(fā)電，又實(shí)現(xiàn)了煤灰、煤渣的回收利用。煤灰和煤渣通過回收可以用于以下領(lǐng)域：熱量回收，回收煤灰、煤渣中的熱能；井下注漿，用于填充塌陷區(qū)；用于水泥的摻加料；制造建筑用磚；用于鋪路；用于化肥等。

2.3 煤炭共生、伴生物的利用

煤礦并非單獨(dú)存在，而是存在許多共生和伴生物，它們也是重要的資源，人們可以將其開發(fā)和利用?，F(xiàn)階段，人們對于這些共生物、伴生物缺乏利用意識，但是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，非金屬礦產(chǎn)資源的需求量持續(xù)增長，因此開發(fā)和利用煤炭共生物、伴生物資源便顯得很有必要。煤炭資源的共生物、伴生物有耐火黏土、高嶺土、膨脹性黏土、硅藻土、高鋁黏土、石英石墨和硫鐵礦等。部分礦產(chǎn)的分布廣，品位高，有著很好的工業(yè)利用價(jià)值，例如，鋁土礦是煉鋁的重要原料，其在煤層中十分常見。

3 結(jié)語

煤炭資源是重要的礦產(chǎn)資源，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。煤炭資源的開發(fā)、加工和利用，極大地推動(dòng)了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但同時(shí)也加劇了環(huán)境污染。本文主要研究了各種煤炭資源綜合利用技術(shù)，旨在引導(dǎo)煤炭生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)資源綜合利用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。因此，煤炭企業(yè)必須立足環(huán)境保護(hù)，積極研發(fā)、引進(jìn)和推廣煤炭資源綜合利用技術(shù)，提升煤炭資源利用率。