太“惜”煤的故事

　　越宝贵的资源越该格外珍惜，对太西煤来说，限产延寿重要，精选利用也同样重要，要知道上天厚赐的远不只这一点儿，人们能做的事情还有很多

　　7月21日，记者刚走进神华宁煤集团太西煤洗煤厂的大院，就听见一阵噼里啪啦的鞭炮声，好不热闹。

　　原来是中国矿业大学（北京）打算把这里当成学生们的实践教学基地，正在举行隆重的揭牌仪式。

　　记者来太西煤洗煤厂，为的是了解一项获国家科技进步二等奖的关键技术。采访之前，神华宁煤集团的工作人员一再叮嘱记者，“有些东西是我们要保密的，可不能报呀”。

　　“我这个外行一时三刻弄明白了还挺不容易的，不过，不怕学生们学了去？”记者指着挂起来的牌匾笑着问。

　　“呵呵，学生来不就是学技术的？”太西煤洗煤厂的技术负责人倒不在意，“就算最核心的温度、配比等复杂工艺掌握了，没有原料，也没有用。”

　　他口中说的原料，就是宁夏人引以为傲的太西煤。

　　如何珍惜都不为过

　　19世纪的欧洲贵族，家家都有一个考究的壁炉。就着炉膛里的煤火读书，成就了狄更斯、萨克雷这样伟大的小说家，也成就了一种优雅的传统。壁炉用煤，最忌讳烟熏火燎，用的都是最好的无烟煤，其中顶级的，全世界只有越南（鸿基煤）和中国有为数不多的储量。

　　外国人慕名寻访了来，所知不多，只听说山西太原出煤，便问周恩来总理。周总理不想说出贺兰山区的具体位置，只笼统地回答“再往西一些”。叫开了，“太西煤”由此得来。

　　一般的无烟煤，成煤年代都很久远，多在古生代的石炭纪和二迭纪。太西煤则年轻得多，是中生代的宠儿。天然的，它便具有“三低六高”的特性，即低灰、低硫、低磷，高化学活性、高导电性、高镜质组含量、高固定碳含量、高发热量和高机械强度，让其他煤种羡煞不已。

　　贺兰山区是太西煤的老家，包括宁夏平罗县和内蒙古阿拉善左旗一带。有190多年历史的宁夏汝箕沟矿区是开采太西煤最早的地方。

　　“这东西很珍贵，以前都舍不得出口。”神华宁煤集团的技术人员告诉记者，“比如高炉喷吹，一来一吨煤可以代替1.28吨焦炭，可以降焦比量；二可以降挥发分，用来配煤；三可以利用高含碳量做特种钢材。”“要不是当初鼓励出口创汇时，宁夏实在没什么可出口的，谁也不会拿它换外汇。”

　　早些年，宁夏平罗县小煤窑很多，如今都已被强制关闭。2005年，宁夏发布《宁夏回族自治区太西煤资源保护办法》，明确提出“限采令”，对太西煤的保护实行“统一规划、限量开采、综合利用”，并向太西煤用户征收价格调节基金。

　　按照规定，对太西煤资源不再新建生产矿井，现有生产矿井只能进行安全技术改造，但不能随意扩大生产能力。如今，神华宁煤集团的太西煤产量被严格控制在年产500万吨以下。

　　比回采更不容易的是防火

　　神华宁煤集团的太西煤主要集中在汝箕沟矿、白芨沟矿和大峰矿。

　　这些年，通过上马机械化设备、井下技术改造，各矿区的煤矿回采率已经达到70%以上。但对他们来说，保护资源，并不单单是提高回采率这么简单，防灭火才是最要命的事儿。

　　太西煤，品质虽好，身子却娇贵，还没等人们把它们采出来利用，它就自燃了。最严重的时候，贺兰山区部分山体都成了暗红色，能闻到刺鼻的硫磺味，一年就烧掉100万吨煤。也因此，开采最早的汝箕沟矿被人形象地称为“坐落在火山口上的矿井”。

　　而今，依靠人力，这座火山显然已成了一座“死火山”。汝箕沟矿推行的防灭火新技术，已连续6年消灭了人员伤亡事故，保护了珍贵的资源。在7月20日召开的全国煤炭安全生产经验交流会上，这个矿吸引了很多有同样困扰的煤企负责人专程下井学习。

　　在汝箕沟矿，从总工程师、通风副总、科长、队长到现场跟班人员、瓦检员、监测人员，都要对火情的预防预控负责，人工检测、色谱分析、束管监测和安全监控是连成一体的。不同火区，监测方法不同，应对举措也不同。一旦出现火情，指挥部、通讯联络组、技术支持组、专业救援和医疗组，各司其职，高效运作。在3213综采面一次灭火救灾过程中，该矿仅用7个小时就完成了6道6米厚防火防爆密闭，启封时2小时完成了防火防爆密闭的拆除，4天时间矿井恢复正常。

　　不仅有火，汝箕沟矿还是一个高瓦斯矿井。为了在根本上提高防灾能力，他们在通风上下了不少工夫：将4个生产采区减为1个，运行主扇减为1套；将9个进风井4个回风井，减为3个进风井1个回风井；原来的分区对角式通风改为中央并列式通风。他们还将受小煤窑影响的采区全部进行回收封闭，并在加大瓦斯抽采的同时进行注氮，惰化隔离火区。

　　“虽然做了很多工作，但瓦斯与火同时存在，总是让人提心吊胆。”汝箕沟矿负责人表示，“要想彻底根除隐患，保护资源，只有把井工矿改成露天开采，下一步我们就要做这件事。”

　　“洗”出“超”价值

　　辛辛苦苦将太西煤采出来，如何利用好，是一件值得研究的事儿。

　　太西煤的含灰量5%至10%，含硫量0.1%至0.3%，发热量达到7900大卡，一般的无烟煤即使洗选后，也未必能达到这一指标。而太西煤经过特殊的洗选加工处理，不仅能作为冶金化工和民用的好燃料，也可以直接成为煤基炭的优质原料。

　　“洗煤只能改变煤的物理属性，不能改变它的化学属性。”太西煤洗煤厂副总工程师张迁说，“但我们洗后的煤灰度可以降到3%、2%甚至达到1%，直接做化工原料没有问题，只有太西煤能做到这一点。”

　　技术攻关是从1995年开始的。“我们和中国矿业大学合作，利用浮选柱，靠药剂分层、充气，让研磨后的煤粒附着在气泡上，达到分选的目的，效果很好。”张迁告诉记者，很可惜这种方式工业化做不了，“因为脱水没办法解决，压滤机的研发能力跟不上。”

　　新产品的研发，不能只凭借一两项关键技术。它体现的往往是科技水平、人员团队“集大成”的能力。太西煤洗煤厂的科研人员没有放弃，继续和多家高校联合攻关。多次尝试后，利用重介旋流器精选，进入了他们的视野。

　　张迁解释：“我们的方法是先跳汰初选分级，中煤重介再洗，精粒煤、精末煤重介精选。简单说，就是通过跳汰把矸石清除，再通过磁铁矿粉和水在旋流器中形成密度级，把更好的煤选出来，同时磁铁等介质还可以回收利用，形成循环。”

　　这样洗出的煤灰分可以达到3%以下。“也可以做到灰分达1%，只是煤量会少，对企业来说，要算投入产出比。”张迁说。

　　这项技术最终获得了国家科技进步二等奖。此后投入工业化生产，产量由最初的年产5万吨，稳定在了如今的年产100万吨。超低灰纯煤也被国家科技部、商务部、质量监督检验检疫总局、环保总局联合评定为国家重点新产品。

　　变身后成就更多可能

　　“脱灰”难关一旦攻克，化身煤基炭原料的太西煤，就如同学会法术的美猴王，忙不迭地开始了它的七十二变。

　　目前市场影响最大的产品是活性炭。

　　没有人不知道北京奥运会、上海世博会、广州亚运会这样的国际盛事。但很少有人知道，这些盛事的成功举办，有很多“幕后英雄”。“太西”牌活性炭就是其中之一。

　　在上海世博园里，经活性炭净化处理后的自来水可直接饮用。各项检测指标均达到了国家在2012年7月1日开始强制执行的106项生活饮用水卫生标准，优于欧盟自来水饮用标准。

　　由于净化效果好，特别是对有毒物、致癌物具有强大的吸附功能，它经常被临危受命。

　　2005年11月，中石油吉林石化双苯厂爆炸，黑龙江松花江水质受到严重污染。国家发改委指令宁夏，紧急调运200吨净水活性炭，承担城市居民饮用水净化任务。

　　2010年广州亚运会前，2个配套供水厂经系统检测重金属铊超标。国家应急救援指挥中心紧急调购300吨净水活性炭，有效解决了亚运会用水重金属超标的问题。

　　2011年6月，杭新景高速公路上的两辆货车追尾，约20吨苯酚泄漏并随雨水流入新安江，它再次上阵，对泄漏的苯酚进行吸附处理。
如今，它已是神华宁煤集团太西炭基工业公司的明星产品，产品主要供给北京、上海、重庆、广州等地大型自来水厂，同时远销美国、英国、德国、日本、韩国等十几个国家。

　　“不只净水，活性炭中的气相吸附炭，还可以解决电厂和化工厂的脱硫、脱硝、脱汞等难题。”太西炭基工业公司研发中心的徐迎节告诉记者，他们一直和美国公司合作，联合技术攻关，“国外对环保的要求很高，电厂脱硫、脱硝、脱汞在有的国家是写入法律的，在中国，虽然没有硬性要求，但符合清洁生产的大趋势，市场空间很大”。“另外，还有一种变压吸附炭，可以帮助氮氧分离，煤矿灭火用的制氮机，就要用到它。”

　　这些产品都出自太西炭基工业公司，它是专门研究太西煤深加工利用的。

　　“神华宁煤集团每年产500万吨太西煤，洗煤厂从中洗出最好的100万吨，而我们公司的任务是要把这100万吨的价值发挥到最大。”太西炭基工业公司党委书记唐晓舟说。

　　太西炭基工业公司由活性炭分公司、太西水泥厂、太西电力公司、北方碳化硅厂和红梁煤制品厂在2009年底整合组成。公司远景目标是建设国家级炭基材料生产研发基地和具有区域特色的循环经济炭基产业示范园。

　　公司总经理李光明是这一示范园的总发起人和负责人。“我们的思路是发展两条主线。一是副产品和煤矸石综合利用，达到固体废弃物零排放。二是主打3个产品：活性炭，着力研发高品质液相吸附炭和气相吸附炭，创知名品牌；炭素，主攻目标就是石墨化，把煤由上游产品变为最终产品；碳化硅，力争实现以煤替代石油焦冶炼绿质碳化硅的工业化生产，并向微粉延伸。”李光明说。

　　7月，艳阳高照，空旷的场地中央，活性炭一期5万吨/年项目建设正如火如荼。未来这里将按市场需求逐步达到25万吨/年，成为我国最大的活性炭生产企业。
在规划蓝图牌板前，6万吨/年绿质碳化硅项目、30万吨/年超低灰纯煤石墨化项目，同样将为无烟煤深加工打开一个巨大的市场空间。

　　“一旦技术关过了，下游产品就太多了。”唐晓舟举了一个例子，“比如我们石墨化的方向是最终形成富勒烯纳米炭基产品。”他向记者解释，“这是首先在天文学领域的碳尘中发现的新的分子结构。从前人们不知道碳还有圆球状的。以它的特性做润滑的高分子材料，就如同在润滑油中放入了无数小滚珠一般。像在日本，就有添加富勒烯的化妆品，可起到消减自由基的美容效果。”

　　虽然发展前景不错，但阻力依然存在。当前最困扰太西炭基工业公司的就是人。“大学里就没有这个专业，我们只能招一些相关专业的高技能人才，关键技术研发还要靠自己，一个带一个，摸索前进。”唐晓舟说。

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