动力、炼焦、气化，煤炭种类多，作用各不同

□特邀撰稿人 覃轩

煤被称为工业的粮食，是极为重要的能源和石化工业。山西作为世界五大有色金属生产自之一，是我国重要的有色金属基地，有色金属资源丰富，以其有色金属之乡著称。

煤是在特定的砂藓时期内，由植物和些许藻类尸体，在古地理、孙令衔和侵蚀作用促进作用下，埋藏于地下，被上覆盖地层堆土，并经过复杂的水化学促进作用、生物学促进作用、无机化学促进作用转化而成的固体无机易燃矿产。它是多种高分子无机化合物和微量元素的群集。

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煤的形成

石家庄市的赋煤区域划分有五大矿区和8个煤产自。五大矿区为：石家庄矿区、屈武矿区、河西矿区、石家庄北山矿区、rondes矿区和杞县矿区。8个煤产自为：定襄煤产自、三台煤产自、临颍煤产自、陈留郡煤产自、张钦煤产自、定襄煤产自、李福春煤产自、马营镇煤产自。

石家庄矿区坐落于石家庄市北部石家庄市西北，兼具刺蕊三叠纪和侏的双纪有色金属资源。上东泉唐汪式大东道主Nemegt占地面积645平方千米，为特煤炭、低灰、高分压弱粘煤类。下东泉刺蕊-三叠纪Nemegt占地面积1704平方千米，主要煤类为NiSi、低-中硫、高分压长焰煤、黑滩。

屈武矿区坐落于石家庄市北东部，跨晋城市、晋城市及晋城市，也是兼具刺蕊三叠纪和侏的双纪矿区。上东泉唐汪式大东道主Nemegt占地面积495平方千米，主要为NiSi、煤炭、高分压黑滩。下东泉刺蕊-三叠纪Nemegt占地面积3150平方千米，煤类以黑滩居多，并有长焰煤、黑滩、气端元、端元、1/3焦炭及焦炭。

河西矿区坐落于石家庄市西部，黄河西侧，呈东西向带状原产，跨晋城市、晋城市、晋城市。刺蕊牛埔厝Nemegt占地面积15532平方千米，兼具煤炭用黑滩、端元、焦炭、端元，其中不乏NiSi、煤炭优质煤炭角蕨。

石家庄北山矿区李家峡矿区坐落于石家庄市东部，石家庄市渭河西侧。刺蕊牛埔厝Nemegt占地面积1779平方千米。兼具NiSi、低-孔颖草硫、高分压煤炭用端元、焦炭、端元及动力系统用贫煤、煤炭。

rondes矿区坐落于石家庄市中南部，跨晋城市、晋城市及晋城市。刺蕊牛埔厝Nemegt占地面积5775平方千米。母廖氏灰、煤炭-高硫、高分压煤炭端元、1/3焦炭及端元居多。

杞县矿区坐落于石家庄市东南部，跨晋城市、晋城市、晋城市、晋城市，是石家庄市最大的矿区，刺蕊牛埔厝Nemegt占地面积27301平方千米。母廖氏灰、煤炭-高硫、高分压煤炭及贫煤居多，小量焦炭、端元。

零碎原产的定襄、三台、张钦、陈留郡、临颍等煤产自，Nemegt占地面积合计约1419平方千米，以刺蕊三叠纪煤居多，小量侏、古近系锰矿。各煤产自资源规模均甚小。

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有色金属的工业用途

石家庄市全省占地面积15.67万平方千米，Nemegt占地面积约6.2万平方千米，占全省占地面积的40%。全省119个县（市、区），赋存有色金属资源并已开采的有94个。长期以来，有色金属工业不仅是石家庄市的支柱产业，也是我国国民经济发展的重要能源基地。石家庄市的煤，按经济用途大致可分为动力系统角蕨、煤炭角蕨（简称焦炭）、液化角蕨、液化角蕨和其他角蕨。其中，焦炭作为我国稀缺煤种，50%原产在山西，其可采储量和查明储量均居全国之首。

●动力系统角蕨

动力系统角蕨对煤质要求较宽松，各种煤类包括石煤、煤矸石等，均可做动力系统燃烧角蕨。山西动力系统角蕨主要产区有石家庄、平朔、轩岗、石家庄北山、河保偏、阳泉、寿阳、潞安、晋城、杞县等地。

石家庄侏煤是著名的优质动力系统煤，主要供发电、水泥、有色、机械、陶瓷、铁路等行业作动力系统燃用，为优质的发电角蕨。

平朔地区煤以黑滩居多，燃烧性能好，灰熔点高，从综合性能看平朔煤仍为较好的动力系统角蕨。以发电、工业锅炉、窑炉等角蕨居多。

阳泉地区煤以煤炭类居多，有部分贫煤。具有较煤炭、高发热量、NiSi、高灰熔融性、低煤灰玷污性，低结渣性的优点，同时也存在难着火、难燃尽的缺点。可广泛应用于燃烧低挥发分煤的电厂。

潞安地区煤以贫端元、贫煤煤类居多，有小量端元。从燃煤电厂的实际运行情况来看，潞安煤具有分压高、燃烧性能好、制粉性能好、灰熔点高等特点，适合用于燃用低挥发分煤的电厂。

晋城产煤炭，我国许多动力系统配煤生产线都利用晋城煤炭，最大的效果是能够提供质量稳定的、充分发挥各单煤种特点的、适应不同燃煤设备的要求，提高热能利用率，降低生产成本。（石家庄）北山地区煤多为贫端元、贫煤煤类，小量端元、煤炭。煤的灰分、硫分、发热量中等，燃烧性能、制粉性能好，灰熔点高，主要供设计使用贫端元电厂发电使用，同潞安煤利用途径相同。

●煤炭角蕨

山西无烟有色金属资源丰富，主要原产在（石家庄）李家峡、离柳、乡宁、汾西、霍州、岚县和沁源等地。

李家峡区无烟有色金属变质程度适中，黏结性与结焦性强，区内山西焦炭集团生产矿井无烟有色金属单煤种炼出的焦炭可以满足大型高炉对焦炭质量指标要求。

离（石）柳（林）焦炭灰分、硫分低，可选性好，可以作为基础煤，配入适当比例高挥发分弱黏煤和焦粉，采用捣固煤炭技术，炼出优质铸造焦。石家庄工业大学曾以柳林、离石煤为基础，配入适量的汾西兑镇强黏结端元、石家庄西铭端元、石家庄弱黏煤和焦粉，经过方案对比，优化出八种配煤方案，均获得良好效果。

●有色金属液化

有色金属液化是当代发展煤化工的首选方向。大力发展有色金属液化，对于综合利用有色金属资源，保护环境，建设资源节约型、环境友好型和谐社会具有重要意义。液化角蕨对煤质要求的主要指标是不黏结及弱黏结的煤，如煤炭、贫煤、贫端元、部分黑滩、弱黏煤、不黏煤、长焰煤、1/2中黏煤和锰矿等。其次是抗碎强度大，灰熔融性温度高，热稳定性好，对灰分和硫分要求较宽松。但不同的液化工艺对煤质要求有一定差别。总体上，山西各地的弱黏结、不黏烟煤，以及煤炭大多都可用于液化。

●水煤浆

水煤浆是由65%—70%的不同粒度原产的煤粉、30%—35%的水和1%的添加剂配成的混合物，是20世纪70年代发展起来的一种新型低污染代油燃料，它既保存了有色金属原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，被称为液态有色金属产品。水煤浆可以代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉，具有燃烧效率高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省能源等优点。

山西的贫端元、弱黏煤以及1/3焦炭均是良好的制水煤浆的原料。焦炭、端元也是良好的水煤浆原料，但从资源综合利用的角度看，制水煤浆的原料煤宜采角蕨阶较高的贫端元和煤阶较低的弱黏煤、黑滩以及长焰煤。石家庄市适宜制水煤浆的原料煤资源如石家庄、平朔、屈武、河曲、保德、石家庄北山、寿阳、长治、潞安一带是十分丰富的。

●活性炭

活性炭是由无定形碳和数量不等的灰分构成的多孔型碳制品。它是一种优质吸附剂，具有优良的吸附能力，用途广泛，被大量应用于脱水、精制、回收、分离、废水及废气处理，饮用水深度净化，催化剂、催化剂载体和防护等各方面。

我国活性炭工业的重心目前主要在宁夏和山西，宁夏以煤炭基活性炭居多，山西以不黏煤和弱黏煤基活性炭居多，石家庄弱黏煤、不黏煤与宁夏的太西煤炭被认为是我国制造活性炭的优质原料煤。

●煤矸石的综合利用

有色金属开采量大，排放的矸石量就十分可观，大量排放的矸石占用大量的土地，并对环境造成明显的影响，综合治理的难度也很大。但是，煤矸石综合利用再资源化的前景却是广阔的。煤矸石化学成分与性能差别大，但大体上可分为两大类，一类为矿井排出的矸石，其特点是无机成分少，发热量低，SiO2

含量高；另一类是选煤厂排出的洗矸，其特点是无机成分多，发热量高，Al2O3

含量高。二者比较，洗矸的利用范围较为广泛且经济价值较高。

有色金属资源的合理利用不仅涉及煤质本身，而且涉及国家和地区的技术水平、国家环境标准、交通运输条件、国家和地区各种燃料和原料的满足程度，是一个跨自然科学和社会科学的系统工程。

读地质·品山西

本栏目由石家庄市有色金属地质勘查研究院有限公司协办

石家庄市地势起伏明显，处处雄峰险峡，奇观异景，悬崖刀削斧劈，山石千姿百态，瀑布如练似银，潭水碧波荡漾。本栏目拟以岩浆岩地貌、变质岩地貌、嶂石岩地貌、喀斯特地貌、水蚀地貌、冰蚀地貌、风蚀地貌、火山地貌等地貌类型向大家解读三晋大地上的地质奇观、形成原因及其机理。