石煤

石煤

石煤是一種含碳少、發熱值低的劣質無煙煤,又是一種低品位多金屬共生礦。生成於古老地層中,由菌藻類等生物遺體在淺海、瀉湖、海灣條件下經腐泥化作用和煤化作用轉變而成。外觀像石頭,肉眼不易與石灰岩或碳頁岩相區別,高灰分(一般大於60%)深變質的可燃有機礦物。含碳量較高的優質石煤呈黑色,具有半亮光澤,雜質少。相對密度為1.7~2.2。含碳量較少的石煤,呈偏灰色,暗淡無比,夾雜有較多的黃鐵礦、石英脈和磷、鈣質結核、相對密度在2.2~2.8之間,石煤發熱量不高,在3.5~10.5MJ/kg之間,是一種低熱值燃料。熱值偏高的石煤,在改進燃燒技術後,可用作火力發電的燃料,石煤可用作燒制水泥、製造化肥。灰渣制碳化磚等。伴有生礬的石煤,可提取五氧化二釩。目前,在我國石煤資源中已發現的伴生元素多達60多種,其中可形成工業礦床的主要是釩,其次是鉬、鈾、磷、銀等等。含釩石煤遍布我國20餘個省區,僅浙江至廣西一條長約1600多公里的石煤礦,就蘊含著1億噸以上的五氧化二釩。

基本信息

簡介

石煤是一種含碳少、發熱值低的劣質無煙煤,又是一種低品位多金屬共生礦。生成於古老地層中,由菌藻類等生物遺體在淺海、瀉湖、海灣條件下經腐泥化作用和煤化作用轉變而成。外觀像石頭,肉眼不易與石灰岩或碳頁岩相區別,高灰分(一般大於60%)深變質的可燃有機礦物。

含碳量較高的優質石煤呈黑色,具有半亮光澤,雜質少。相對密度為1.7~2.2。含碳量較少的石煤,呈偏灰色,暗淡無比,夾雜有較多的黃鐵礦、石英脈和磷、鈣質結核、相對密度在2.2~2.8之間,石煤發熱量不高,在3.5~10.5MJ/kg之間,是一種低熱值燃料。熱值偏高的石煤,在改進燃燒技術後,可用作火力發電的燃料,石煤也可用作燒制水泥、製造化肥。灰渣制碳化磚等。伴生有釩的石煤,可提取五氧化二釩。

正文

石煤石煤
賦存於早古生代和新元古代地層中,主要由菌、藻類等生物形成的、含礦物質較高的一類可燃有機岩。石煤大多具有高灰、高硫、低發熱量和硬度較大的特徵。因外觀近黑色或黑灰色的岩石而得名。石煤也可稱為高灰分的腐泥無煙煤或藻煤。美國前蘇聯歐洲各國的早古生代或更老的地層中,也發現類似的可燃有機岩,但多未構成工業礦床。
石煤的成分,除有機碳外,灰分較多。灰成分中氧化矽含量普遍較高,多在50~70%之間;氧化鐵、氧化鋁含量較低,多在10%以下;氧化鈣氧化鐵變幅大,並含有。石煤的灰熔點一般較低,灰錐的軟化溫度(T2)多在1100~1230℃之間。按石煤的灰分和發熱量,可分為一般石煤和優質石煤兩種:一般石煤的灰分在40~90%,發熱量約在13兆焦/千克以下;優質石煤的灰分多在20~40%之間,發熱量在16~25兆焦/千克,少數可達29兆焦/千克以上。按石煤的結構、構造,分為塊狀、粒狀、鱗片狀和粉狀石煤。按煤中礦物雜質的主次,分為矽質石煤、鈣質石煤等。
石煤形成於早古生代淺表海或古陸邊緣的海相環境,是由菌藻類等低等生物在靜水環境下形成的腐泥煤類。煤的氫氮比(H/N)為4~7,瀝青抽提與族組分析表明,其原始物質與某些成油原始物質相似。有機組分最大反射率(乾物鏡)Ra,max為13.4~17.5%,處於高變質階段,定名為腐泥無煙煤。
石煤廣泛分布於中國南秦嶺區的川北、陝南、鄂西北、豫西南和江南隆起周圍的浙江江西湖北湖南廣西貴州等省的寒武紀志留紀地層中,其中以南秦嶺區儲量最豐富,煤質較佳。
石煤在中國南方缺煤地區不僅可做民用燃料,而且還用於發電、生產煤氣、建材、化肥等以及提取稀土等的原料。
此外,與石煤成因密切有關,而伴生於中國南方早古生代地層中的“碳瀝青煤”,分布於浙江北部、安徽南部和湖南西部某些古隆起邊緣的斷裂帶中,局部形成有開採價值的資源,如浙江康山、安徽太平、湖南洞口等小煤礦。

結構

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,還有氧化矽、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,分為矽質石煤、鈣質石煤等。石煤在中國分布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。

石煤的分布

我國是世界上少數幾個擁有石煤資源的國家之一,主要分布在長江中下游的湖南、湖北、安徽、江西、浙江等缺煤省份,其中湖南省的石煤資源優勢明顯。我國石煤遍布我國20餘個省區,僅浙江至廣西一條長約1600多公里的石煤礦帶,就蘊含著1億噸以上的五氧化二釩。據上世紀七八十年代煤炭工業部開展的南方石煤資源綜合調查資料表明,全國石煤資源儲量在618億噸左右,其中,湖南省187.2億噸,儲量約占全國的1/3。若以6噸石煤折合為1噸標準煤計算,即相當於31億噸標準煤,比湖南省煤炭總儲量29.3億噸還要多。而從湖南省的石煤資源分布來看,懷化市的石煤儲量高達83.6億噸,約占湖南省的1/2,其次是益陽、常德和湘西自治州等市(州)。

用途

我國石煤資源的主要利用途徑是石煤發電、石煤提釩及用於建材工業。

石煤發電

自70年代初以來,浙江、湖南利用石煤發電取得了比較成功的經驗,如浙江省義烏佛塘、開化華村,建德安仁和湖南省益陽等電廠,利用沸騰爐發電,成本比較低,經濟效益也比較好。在浙江石煤發電供電成本只及外調煤發電成本的六分之一,如建德安仁石煤綜合利用廠用熱值5.77MJ/kg的石煤發電,已於1986年併網,供電成本每度為0.074元。湖南益陽石煤發電,經過5年試驗,於1981年取得了較好的成果,當時發電成本每度電為0.068元。

石煤提釩

釩是—種稀有元素,它是冶煉優質合金鋼和各種有色合金的原料,同時還廣泛用於宇航、化學工業中。早在70年代初,在湖北楊家堡、浙江義烏等地就利用石煤土法提取五氧化二釩。在浙江、湖南、湖北等省都也建了—些提釩廠,進行小規模提釩生產。江西省繼玉山和上饒勘探工作之後,正進行可行性研究。

建材工業

石煤和石煤發電廢渣可用於燒水泥、磚瓦、平瓦、空心砌塊等。
由於一些石煤普遍含0.00n%-0.0n的放射性,燃燒後的廢渣鈾可能局部富集,放射性輻射嚴重超標,建議一般民用建築不要使用石煤廢渣作為建材。作一般建築使用時也要測定輻射是否超標。

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