被低估的價值 未開發(fā)的金礦——淺談無煙煤的“綠炭”之路

今年以來，多種因素的作用影響，無煙煤市場持續(xù)低迷，最近一個月才有所上揚。無論是華東市場還是河北市場無煙煤今年幾乎一直在下降通道中弱勢運行。

晉煤集團高硫煤潔凈利用年產(chǎn)百萬噸清潔燃料項目

面對經(jīng)濟新常態(tài)下煤炭供需格局的變革和新型加壓氣化技術(shù)對無煙煤市場的沖擊，晉煤集團大力實施“帶著爐子去賣煤”戰(zhàn)略，研發(fā)推廣“晉煤S爐、晉煤H爐、晉煤L爐”，環(huán)保、經(jīng)濟等技術(shù)指標(biāo)國內(nèi)領(lǐng)先，為無煙煤清潔高效氣化提供更優(yōu)解決方案。同時，積極探索無煙煤高效利用新途徑，推進(jìn)無煙煤冶金領(lǐng)域工業(yè)試驗和應(yīng)用，高爐煉鐵摻燒無煙塊煤比例超過5%，鐵合金爐內(nèi)無煙塊煤替代焦炭比例達(dá)到20%以上，鋼鐵生產(chǎn)燒結(jié)礦過程中使用無煙末煤代替其他煤產(chǎn)品，經(jīng)濟效益十分顯著。

當(dāng)然，無煙煤高效清潔利用，不只是在原燃料方面。筆者曾在內(nèi)蒙古太西煤集團考察，看到用無煙煤生產(chǎn)的活性炭、碳素、增炭劑、環(huán)保炭包等多種產(chǎn)品，還有更加讓人驚奇的用炭素做成的吸附甲醛的炭畫令人嘆為觀止，擺在室內(nèi)不僅僅可以吸附甲醛和其他有害氣體，凈化空氣，那鑲嵌在黑色碳素上的山水、人物、花鳥更是美輪美奐。

無煙煤活性炭產(chǎn)品

即使這樣，無煙煤的價值還是沒有得到充分開發(fā)。今后研究探索電池負(fù)極材料、水處理無煙煤濾料、石墨烯碳基新材料等技術(shù)實現(xiàn)向高附加值、高技術(shù)含量的材料轉(zhuǎn)變。

特別是石墨烯技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可能就是無煙煤尚未開發(fā)的最大“金礦”。我國煤炭資源豐富、價格低廉，含有縮合芳香環(huán)等基本結(jié)構(gòu)單元和作為催化劑的礦物質(zhì)等，這些特點決定了煤基材料可以作為制備石墨烯的碳源材料。據(jù)報道石墨是目前制備石墨烯最主要的材料，其價格高達(dá)5000-8000元/噸，而且隨著其被視為戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源后，價格仍在持續(xù)走高，這對于石墨烯成本的降低是不利的。目前，大量文獻(xiàn)報道使用煤或焦炭來制備富勒烯和碳納米管。

其實近幾年來，我國在用煤基探索石墨烯的方法上從未止步。2012年，邱介山教授等人首次以寧夏太西無煙煤為原料，經(jīng)氧化還原法制備出石墨烯粉體;2016年，中科院山西煤化所陳成猛等專家分別以太西無煙煤和山西無煙煤成功制備出高品質(zhì)石墨烯粉體，并完成實驗室小試制備;2017年，西安科技大學(xué)張亞婷等專家公開了一種煤基石墨烯量子點的制備方法。中科院山西煤化所也在采用無煙煤制備石墨烯工藝。當(dāng)然煤基石墨烯技術(shù)目前仍停留在實驗室小試階段。主要原因是石墨烯下游應(yīng)用的技術(shù)瓶頸尚未真正打開，我們有理由相信以無煙煤為原料制備得到石墨烯的技術(shù)，終有一天會產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。未來石墨烯的下游將會逐步擴大，能給以無煙煤制備石墨烯技術(shù)發(fā)展一個動力。

煤炭的深加工潛能巨大。山東金能集團可以從焦化廠生產(chǎn)中提取食品添加劑山梨酸鉀和藥品，這在中國焦化企業(yè)絕無僅有，而且山梨酸鉀酸鉀產(chǎn)量做到了中國第一，國際山梨酸鉀價格的引導(dǎo)著。日本多年來把進(jìn)口中國昊華能源的無煙煤作為戰(zhàn)略物資儲備。無煙煤作為一種天然形成的清潔原料、燃料和材料，是從生產(chǎn)到利用全產(chǎn)業(yè)鏈清潔高效的煤種，具有與生俱來的清潔環(huán)保特性，是當(dāng)前最好的化工、冶金和石灰等原料和燃料。但無煙煤深加工的途徑還比較狹窄，從某種程度上背離了它的內(nèi)在價值。目前華東多地為蘭炭應(yīng)用開道，通過實驗蘭炭利用率高于無煙煤,且產(chǎn)生的灰渣和有害氣體污染物少，但蘭炭的生產(chǎn)過程中，也存在一定的污染和排放，嚴(yán)格意義上講蘭炭并非是完全的綠色產(chǎn)品。

大家知道，太西無煙煤曾被小包裝以公斤論價，用飛機運輸?shù)綒W洲作為潔凈的壁爐燃料備受青睞。無煙煤是傳統(tǒng)意義上的煤炭分類，但它的綠色、環(huán)保、清潔的作用并沒有得到最大的發(fā)揮，其利用價值也被低估，有學(xué)者和業(yè)界提出，無煙煤其實在火成巖的侵蝕下，已變成了半碳產(chǎn)品，那何不可以給它重新定義一下叫“綠炭”。或許將來在產(chǎn)品目錄中“綠炭”一個全新的面貌呈現(xiàn)給大家。假設(shè)有一天煤基石墨烯橫空出世，可能就是以“克”為單位計價的產(chǎn)品。那時無煙煤還能叫煤嗎?