煤炭深加工廢棄物的綜合利用

許國莉

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國能源資源的緊張局面也在不斷加劇。作為我國能源結構的重要組成部分，煤炭資源的產(chǎn)量關乎各行各業(yè)的發(fā)展，直接影響著我國社會經(jīng)濟發(fā)展的命脈。本文針對當前我國在煤炭深加工領域的技術進行了分析，并探討了如何對煤炭廢棄物進行綜合利用，希望能夠為促進我國煤炭行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展提供建議。

關鍵詞：煤炭深加工;廢棄物;綜合利用

我國社會經(jīng)濟的進步以及各行各業(yè)的發(fā)展都離不開煤炭的能源支持，而煤炭本身就是不可再生的，如何對有限的煤炭資源進行綜合利用、最大限度地提升煤炭資源的利用效率是亟待解決的關鍵問題。對煤炭資源進行深加工有助于提升其實用性和可用性，更加便于為人們的生產(chǎn)生活提供能源支持，提升煤炭資源的社會效益。對廢棄物進行綜合利用能夠減輕煤炭資源在使用過程中對生態(tài)環(huán)境造成的負擔，有助于增強其環(huán)境效益。

一、煤炭氣化技術

煤炭氣化技術就是借助各種加工工序，來講煤炭從固體形態(tài)轉變?yōu)闅怏w形態(tài)。在轉變的過程中，需將煤炭置于專門設定的設備或者容器中，并注入氧氣、蒸汽等氣化劑，然后將設備或者容器中的壓力和溫度值調至煤炭由固態(tài)開始氣化的臨界值，這樣能夠對煤炭中有機物同氣化劑之間的化學反應起到催化作用，經(jīng)過這一套工序，固態(tài)煤就能夠轉化成為具有可燃性或者不具備可燃性的氣體。煤炭在氣化的過程中會發(fā)生各種化學反應和物理反應，主要可以概括為熱解反應、氣化反應、燃燒反應三種，但是不同種類的煤炭資源在氣化的過程中所呈現(xiàn)的特點和對環(huán)境的要求是不同的，所以在應用煤炭氣化技術時要充分考慮不同煤炭原料對氣化工藝要求的差異性。煤炭氣化技術不僅可以用來制取工業(yè)燃氣和民用的煤氣，還可以用來合成各種化工原料，氣化的煤炭也可以用來作為燃料油的原料，為液體燃料的合成提供便利。

二、煤炭液化技術

煤炭液化技術是借助加工工序來將固態(tài)煤轉化成為液體形態(tài)的燃料和化工原料，以及產(chǎn)品潔凈煤等，根據(jù)處理原理的不同，煤炭液化技術又可以具體劃分為直接液化技術和間接液化技術兩種。直接液化技術是以煤炭資源作為原料來加入到液化設備中，然后增加液化設備中的壓強和溫度值，直至煤炭中的氫元素液化成為烴類化合物，這樣就能夠借助精煉法來從煤炭中提取出汽油、柴油等更為優(yōu)質和潔凈成品油。在進入液化設備之前，需要先將煤炭研磨成煤粉，然后將煤粉和煤炭自身的液化重油一起配備成煤漿，通常需要將液化設備的溫度控制在450℃，壓強控制在30MPa，然后再將氫元素注入到液化設備中，這樣才能夠保證煤炭從固態(tài)轉化成為燃料成品油。

間接液化技術是要先將煤炭置于氣化爐中，將煤炭從固態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)，然后經(jīng)過諸多加工工序來講氣態(tài)煤轉化為合成氣，合成氣又作為下一環(huán)節(jié)的原料重新加入到處理工序中。在合成費托法下，煤炭合成氣會被轉化成為烴類化合物，然后在蒸餾環(huán)節(jié)最終的液體燃料和其他化工產(chǎn)品才能產(chǎn)出。同直接液化技術相比，間接液化技術所需的溫度條件要更高，但是反應過程所需的壓力比較低，在已經(jīng)具備氣化爐的情況下，借助間接液化技術就可以直接合成汽油了。

三、煤炭廢棄物的綜合利用

（一）煤矸石

煤炭資源在開采和洗選過程中會產(chǎn)生大量的煤矸石，作為一種固體廢棄物，煤矸石已經(jīng)位居我國每年工業(yè)廢棄物排放量和堆積量的榜首，給我國的生態(tài)環(huán)境帶來了沉重的負擔。對煤矸石進行綜合利用的途徑有很多，比如可以將煤矸石作為原料，大量用于各種建筑材料的生產(chǎn)中，也可以用來回填采礦區(qū)和改良土壤等。除此之外，煤矸石也可以用來制備各種化工產(chǎn)品，比如氯化鋁、氫氧化鋁和氧化鋁等，也可以用于白炭黑、水玻璃等化工制品的生產(chǎn)中，而且也可以從煤矸石中提取鎵、鈦和釩等微量元素。

（二）煤層氣

煤層氣是煤炭資源開采和生產(chǎn)過程中的一個難題，如果能夠對其進行合理開發(fā)和綜合利用，就能夠將煤層氣轉化成為一種清潔高效的能源資源，反之如果不能對其進行有效利用，不僅會造成大氣污染，還存在很大的安全風險，很容易引發(fā)瓦斯事故。所以在煤炭資源的開采過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在煤層氣，首先要注意排查安全隱患，避免引發(fā)安全事故，為了避免造成大氣污染，也不能直接對煤層氣進行抽放，要注重對煤層氣進行開發(fā)和利用。目前我國很多煤礦已經(jīng)在瓦斯突出的位置建立了瓦斯發(fā)電站，在獲取發(fā)電能源的同時，發(fā)電過程中產(chǎn)生的余熱還可以供應附近居民的取暖和洗浴需求，通過對煤層氣進行綜合利用實現(xiàn)了多重效益。

（三）粉煤灰

熱電廠在借助煤炭進行發(fā)電時，會在燃燒煤炭的過程中產(chǎn)生大量的粉煤灰，我國每年產(chǎn)生的粉煤灰的量是非常巨大的，這些粉煤灰通常是作為廢棄物直接丟棄，循環(huán)再利用的程度和比例都非常低。實際上對粉煤灰進行綜合利用的途徑是很多的，比如可以作為建筑材料的生產(chǎn)原料，也可以用于回填采礦區(qū)，減少媒體和其他礦產(chǎn)資源開采對土地造成的破壞，也可以用來改良土壤等。

四、結語

目前，我國煤炭深加工的技術和設備還存在很多落后的地方，我們要積極學習和借鑒國外先進的技術和經(jīng)驗，大力推動煤炭深加工技術的推廣和應用。從我國的能源結構特點和煤炭資源使用現(xiàn)狀來看，對煤炭廢棄物進行綜合利用是非常必要的，這樣不僅有助于提升我國煤炭資源的利用效率，在一定程度上緩解我國的能源壓力，而且能夠有效減少各種污染物和廢棄物的排放，對于促進我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

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