石煤

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

石煤(Stone Coal)

　　石煤是指生長在古代地層中腐泥質無煙煤。各地對石煤有多種稱呼，如稱作石炭、銀炭、砂炭、石板煤、麻煤等。

　　石煤是一種含碳少、發熱值低、低品位的多金屬共生礦，由4億至5億年前地質時期的菌藻類等生物遺體，在淺海環境下經腐泥化作用和煤化作用轉變而成。含碳量較高的優質石煤呈黑色，具有半亮光澤，雜質少；含碳量較少的石煤，呈偏灰色，暗淡無光，夾雜有較多的黃鐵礦、石英脈和磷、鈣質結核。石煤的發熱量不高，一般在800大卡/千克左右，是一種低熱值燃料。

　　石煤形成於早元古代和早古生代的一種沉積的可燃有機岩。呈黑色或黑灰色。大多具有高灰、高硫、低發熱量和硬度大的特點。石煤是一種高變質的腐泥煤或藻煤。其成分除含有機碳外，還有氧化硅、氧化鈣和少量的氧化鐵、氧化鋁和氧化鎂等。石煤有各種不同的分類。按灰分和發熱量，可分為一般石煤和優質石煤：一般石煤的灰分為40％～90％，發熱量在16.7千焦／克以下；優質石煤的灰分為20％～40％，發熱量為16.7～27.1千焦／克。按結構、構造，可分為塊狀石煤、粒狀石煤、鱗片狀石煤和粉狀石煤。按石煤中礦物雜質的主次，分為硅質石煤、鈣質石煤等。石煤在中國分佈廣泛以南秦嶺區儲量最為豐富。石煤可作燃料，燃燒後的爐渣可製成炭化磚、水泥等建築材料，還可從石煤中提取釩、鈾、鉬、鎳、銅、鈷等金屬元素。

　　實驗表明石煤的燃燒特性不同於其它動力用煤，而在中國煤炭分類體系中並沒有對石煤的類屬進行明確的說明，因此有必要根據燃燒特性對其在分類體系中的位置進行探討。

　　根據《中國煤炭分類標準GB5751-86》，對煤的類別是以乾燥無灰基揮發分V_daf來判斷的： 當V_{daf}<lO％時，為無煙煤；當V_daf>1O％時，為煙煤；當V_daf>37％時，為褐煤。石煤的空氣乾燥基V_ad雖然很低，但是由於灰分很多，V_daf的值都大於20％，因此按照中國煤炭分類標準石煤應該屬於煙煤。但是從上文對石煤的燃燒特性和燃燒反應動力學的分析可知，這顯然是不恰當的。

　　從煤階來看，煙煤大約形成於1~2億年前，無煙煤主要形成於2~3億年前，而石煤成煤期大約在4~5億年前，因此石煤的煤階要高於無煙煤，煤化程度較深，應該屬於高變質的無煙煤。從石煤的燃燒特性和燃燒反應動力學的分析來看，石煤的性質與無煙煤比較接近且比無煙煤差，應該劃分為劣質無煙煤。

　　1.作為燃料

　　石煤是有機碳與無機元素的混合體，它具備一定的發熱能力。但由於石煤碳含量低、灰分高。給燃燒帶來一定困難。石煤經過簡單浮選後，去掉大部分灰分，可作無煙煤用．也可加少量粘結劑製成形煤供民用或工業鍋爐用。隨著工藝的改進和技術難關的突破，沸騰爐、迴圈硫化床鍋爐燃燒石煤發電已經投入商業開發，因此石煤作為一種能源不僅可在一般工業鍋爐中使用，而且可用於電廠發電。

　　2.煙氣的利用

　　石煤在燃燒過程中產生大量大氣污染物，如HCl、Cl₂、HF、SO₂等，危害嚴重。因此，在要做好煙塵的回收防止環境污染的同時，也要註意二氧化硫的充分利用。如可以利用其制硫酸，或者制焦亞硫酸鈉 ，目前該技術已經相當成熟。

　　3.爐渣的利用

　　(1)提取鉬、鎳、釩等金屬

　　結合我國石煤儲量大、分佈相對集中的特點，可以考慮採用石煤作為能源礦產用於發電，綜合回收鉬、鎳、釩等有價金屬，既達到環保要求又能解決能源問題，達到資源綜合利用。石煤發電可以結合浮選技術，當無機雜質含量高時先分別富集。石煤發電項目及廢渣綜合提煉精鉬、鎳、釩等產品工程，經濟利潤顯著。

　　(2)建材工業

　　石煤結構較緻密，多呈片狀，層間吸附水少、粘性小。石煤的顆粒組成大多為粘粒級(小於0．05mm的顆粒占到40％)，故易磨性和易燒性好。可以利用石煤渣生產碳化磚及其他碳化製品。碳化原理主要是利用生石灰的水化生成氫氧化鈣，然後與二氧化碳化反應生成碳酸鈣而硬化．與石煤渣結合在一起，廣泛用於各種建築物。由於石煤渣中含有一定數量的伴生礦物和制水泥的原料，可用鍋爐燃燒後的石煤渣為主要原料．配以適當比例的石灰、石膏，用蒸汽養護，配料、破碎、磨細即得成品水泥同。

　　(3)石煤渣做助濾劑

　　如將石煤渣煅燒、活化、粉碎後可代替硅藻土做助濾劑，用於凈化啤酒、菜油、醬油以及水處理等。

　　(4)作為肥料

　　石煤是古代低等植物沉積而成的一種灰分含量高、熱值低的燃料，它含有十幾種農作物必須的營養元素，如磷、鉀、硅、鈣、鎂、硫、鐵、相、錳、硼、鋅及稀土等。石煤經高溫燃燒後，也可將這些元素的有效成分而保留在廢渣中。用石煤廢渣作肥料可改善農作物的生育性狀，提高產量。在酸性或缺磷少鉀的土壤中施用，增產幅度更大。將石煤渣球磨成120～180目的石煤渣粉作基肥或追肥施用即可。如把石煤渣粉與有機肥料混合堆漚，石煤渣中所含的硅、鈣、磷、鉀等元素不但能改善微生物繁殖的環境．而且還能使石煤渣中的難溶性養分被有機酸活化，使其各種養分達到協調、互補。