无烟煤密度（浅谈无烟煤的“绿炭”之路）创中国煤炭市场网2020-10-20 19:49:46
今年以来，受多种因素影响，无烟煤市场持续低迷，最近一个月才出现上涨。无论是华东市场还是河北市场，今年以来无烟煤几乎都在下行通道中弱势运行。
一是华东“去煤化”政策导致无烟煤需求下降，尤其是兰炭替代部分喷吹煤的市场，无烟煤销量受阻，价格下跌。到9月底，品种比年初减少不少于8%。但蓝碳价格从4月份的460元大幅上涨至600多元/吨。山东钢厂明确指出蓝碳不占煤指标，大量蓝碳涌入市场，量价齐升，一片繁荣。
二是国家政策对内蒙古煤田进行了20年的调查，导致蓝炭主产区榆林的煤炭产量下降，加剧了蓝炭的短缺，强烈冲击了无烟煤市场。
无烟煤又称白煤，是煤化程度最高的煤。其特点是固定碳含量高，挥发份产率低，密度大，硬度高，燃点高，燃烧时无烟。黑色坚硬有金属感。燃烧无污染，燃烧时火焰短，烟少。一般含碳量在90%以上，挥发分在10%以下。热量为5000-6500大卡/公斤。中国不是一个无烟煤储量高的国家。据有关部门预测，储量为4740亿吨，占全国煤炭资源总量的10%，年产量超过2亿吨。山西省占32%，河南省占18%，贵州省占11%。按说还是稀缺品种，所以低价出售，价值远未开发利用。
长期以来，无烟煤作为原燃料一直在“打折”！
在市场上，原材料是最便宜的材料，任何产品作为原材料的销售价值都是最低的。这是稀土稀释策略的明显错误。据悉，内蒙古自治区白云鄂博矿是世界上唯一同时含有17种稀土元素的矿山。然而，60多年来，这个矿一直被当作铁矿石开采。有专家认为，白云鄂博的稀土实际占中国储量的83.7%以上，可能超过世界已探明总储量1.2亿吨。然而，这种重要的战略资源也是不可再生资源，但中国一直将其作为原材料出售给日本、美国、欧洲和其他发达国家。反过来，他们还以千倍的利润向中国出售用稀土加工的高科技产品。近年来，中国六大稀土集团的毛利率也大幅下降。其中，北方稀土集团的销售毛利率从2011年最高的72.8%降至2019年的10%左右。多年来，稀土被视为“土”，“挖土卖土”的交易，稀土真的成了“白菜价”。而且，没有国际话语权。这不得不说是一大悲哀！无烟煤虽然没有稀土珍贵，但仍有大量无烟煤用作动力煤和化工块煤，深加工为喷吹煤和烧结煤。但还是摆脱不了原来燃料的命运。
当然，我们也欣喜地看到，国有大型无烟煤矿晋煤集团在无烟煤利用方面做了各种尝试。8月27日，由晋煤集团和中国煤炭运销协会联合举办的无烟煤清洁高效利用论坛在北京举行。晋煤集团展示了其对无烟煤高效利用的积极探索。
作为山西省超大型综合性能源企业集团，晋煤集团年产量占全国近20%，已为国家供应优质无烟煤超10亿吨。其“蓝焰”无烟煤品牌是“中国驰名商标”，曾是英国王室壁炉指定用煤。民用洁净煤受到河北、山东等地用户的广泛青睐。
山西煤业集团年产100万吨清洁燃料项目高硫煤的清洁利用
面对经济新常态下煤炭供需格局的变化和新型加压气化技术对无烟煤市场的冲击，晋煤集团大力实施“以炉售煤”战略，研发推广“晋煤S炉、晋煤H炉、晋煤L炉”，环保、经济等技术指标国内领先，为无烟煤清洁高效气化提供了较好的解决方案。同时，积极探索无烟煤高效利用的新途径，推进无烟煤冶金领域的工业试验和应用。高炉炼铁掺用无烟煤块煤比例在5%以上，铁合金炉用无烟煤块煤替代焦炭比例在20%以上。在钢铁生产烧结过程中使用无烟粉煤代替其他煤炭产品具有非常显著的经济效益。
当然，无烟煤的高效清洁利用不仅仅是在原燃料方面。笔者曾在内蒙古太西煤业集团参观，看到了活性炭、碳素、增碳剂、无烟煤制成的环保炭包等多种产品，更有神奇的用碳制成的吸收甲醛的炭画。放在室内，不仅能吸收甲醛等有害气体，还能净化空气体。黑炭镶嵌的山水、人物、花鸟更是美轮美奂。
无烟煤产品
即便如此，无烟煤的价值还没有得到充分开发。未来研究探索电池负极材料、水处理用无烟煤滤料、新型石墨烯基材料等技术，实现向高附加值、高技术含量材料的转变。
尤其是石墨烯技术的广泛应用，这可能是无烟煤最大的未开发“金矿”。中国的煤炭资源丰富廉价，含有稠芳香环等基本结构单元和作为催化剂的矿物质。这些特性决定了煤基材料可以作为碳源材料制备石墨烯。据悉，石墨是目前制备石墨烯最重要的材料，其价格高达5000-8000元/吨。而且由于被视为战略矿产资源，其价格持续上涨，不利于石墨烯成本的降低。目前，大量文献报道了利用煤或焦炭制备富勒烯和碳纳米管。
事实上，近年来，中国从未停止用煤探索石墨烯。2012年，邱杰山教授等人首次以宁夏太西无烟煤为原料，采用氧化还原法制备石墨烯粉末。2016年，中科院山西煤炭化学研究所陈承蒙等专家分别从太西无烟煤和山西无烟煤成功制备出高品质石墨烯粉体，并完成实验室试验准备；2017年，西安科技大学张雅婷等专家公开了一种煤基石墨烯量子点的制备方法。中科院山西煤炭化学研究所也在用无烟煤制备石墨烯。当然，煤基石墨烯技术还处于实验室阶段。主要原因是石墨烯下游应用的技术瓶颈还没有真正打开。我们有理由相信，用无烟煤制备石墨烯的技术总有一天会产业化。未来，石墨烯的下游将逐渐扩大，这将推动无烟煤制备石墨烯技术的发展。
煤炭深加工潜力巨大。山东晋能集团能从焦化厂提取食品添加剂山梨酸钾和药品，在中国焦化企业中绝无仅有。而且山梨酸钾产量全国第一，以国际山梨酸钾价格为导向。多年来，日本一直将从中国昊华能源进口的无烟煤作为战略物资储备。无烟煤作为一种天然的清洁原料、燃料和材料，在从生产到利用的整个产业链中是一种清洁高效的煤。是目前化工、冶金、石灰的最佳原料和燃料，具有其固有的清洁环保特性。但无烟煤深加工的途径仍然狭窄，一定程度上偏离了其内在价值。目前华东很多地方已经为蓝碳的应用铺平了道路。通过实验，兰炭的利用率比无烟煤高，灰分和有害气体污染物少。然而，在蓝碳的生产过程中，存在一些污染和排放。严格来说，蓝碳并不是完全的绿色产品。
众所周知，太西无烟煤曾经小包装以公斤计价，作为清洁的壁炉燃料用飞机运到欧洲，备受青睐。无烟煤是传统意义上的煤种分类，但其绿色、环保、清洁的功能没有得到充分发挥，其利用价值也被低估。有学者和业界提出，无烟煤在火成岩的侵蚀下，其实已经变成了半碳产品，何不重新定义为“绿色碳”。或许在未来，“绿色碳”会在目录里给你一个全新的面貌。假设有一天煤基石墨烯诞生空，可能是以克为单位定价的产品。那时候无烟煤还能叫煤吗？
作者:晁
编辑:王悦
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