基于物质代谢分析的高铝煤炭循环利用全产业链评估研究

高铝煤炭广泛分布于我国内蒙古自治区中西部煤田,富含丰富的铝、硅、锂、镓等有价元素,对其进行资源协同开发,有望大幅提升我国铝资源供给体系韧性并提高固废利用率,以及改善燃煤电厂的飞灰堆存等环境污染问题.本研究以大唐国际托电园区的高铝粉煤灰示范生产线为案例,解析了高铝煤炭中各类无机资源的分布规律,并在全面梳理“原料—工艺—技术—产品/副产品”匹配机制的基础上,构建了集成“高铝煤炭清洁燃烧工艺-多级预脱硅工艺-氧化铝低能耗提取工艺”于一体的高铝煤炭循环利用全产业链;采用物质代谢分析方法,研究高铝煤炭循环利用全过程中有价元素的迁移转化规律,建立了高铝煤炭伴生有价元素的走向与分配模型,识别了该产业链中物质代谢优化调控的关键环节;此外,以传统铝土矿炼铝产业和木浆造纸产业为参考基准,核算了该产业链推广应用的经济、环境效益.结果表明,高铝煤炭循环利用全产业链中有价元素总体循环回收利用率超过80.0%,在内蒙古自治区推广应用该产业链,每年可生产1303.0×10^(4)t氧化铝,联产964.0×10^(4)t活性硅酸钙和3192.0×10^(4)t硅钙渣,创造年收入401.2×10^(8)元,节约3505.0×10^(4)t铝土矿,保护11.5 km^(2)植被.研究显示,高铝煤炭循环利用全产业链的有价元素回收率高,具有良好的环境和经济效益.

宁夏红墩子矿区高铝煤炭资源特征初探

在收集了红墩子矿区勘探时期的大量钻孔资料基础上,对煤层、煤质化验数据进行整理分析,发现各可采煤层煤灰成分中氧化铝含量较高,平均含量达到35%~40%,其中5号煤层含量最高,并且其含量分布在平面和垂向上均具有一定的规律性。同时研究发现,成煤地质条件是高铝煤炭形成的关键因素。

内蒙古中西部高铝煤炭循环产业链设计与环境效益研究

内蒙古中西部高铝煤炭资源禀赋突出但资源利用模式单一。从微观企业层面运用循环经济原理,以高铝煤炭为初始原材料,围绕高铝粉煤灰、脱硫石膏、硅钙渣等废弃物资源化和循环利用设计高铝煤炭资源开发循环产业链。在此基础上对某高铝煤炭循环产业链进行实证分析。

准格尔煤田高铝煤炭资源特征初探

论文在准格尔煤田的地质背景、煤层、煤质分析的基础上,借助化学分析和X射线粉末衍射分析(XRD)对准格尔煤田高铝煤炭的化学组分和矿物成分进行了测试,并对高铝煤炭氧化铝含量的变化规律进行了研究。研究发现,准格尔煤田煤中的Al2O3来源于含铝矿物高岭石和勃姆石,6号煤层在黑岱沟勘探区煤中Al2O3含量最高,9号煤层在孔兑沟勘探区煤中Al2O3的含量最高。研究还发现,绝大部分矿井的煤中镓元素含量超过了最低工业品位,高铝煤炭的形成与成煤地质条件有关。

依托高铝煤炭资源建立循环经济产业链

我国内蒙古自治区中西部和山西北部等地区高铝煤炭资源储量丰富,发电后产生大量高铝粉煤灰,可用于提取氧化铝,生产铝深加工产品,提取氧化铝过程中产生的固体废物和副产品可综合利用。分析了依托高铝煤炭资源,并以高铝粉煤灰提取氧化铝为核心打造循环经济产业链的必要性,以期实现高铝煤炭资源价值最大化,形成具有我国特色的煤炭—电力—有色冶金—化工—造纸—建材的循环经济产业链。

以高铝煤炭为起点发展循环经济

以宁夏北部的高铝煤炭发电为起点,形成电力、电石、石灰氮、单氰胺、双氰胺、氧化铝、金属铝、金属镓、水泥熟料、水泥、轻质碳酸钙、金属铁粉和熟石灰的循环经济产业链,该产业链上游产品或排出的废渣作为下游产品的原料,不仅综合利用电厂排出的粉煤灰、双氰胺厂排出的黑渣,而且整个循环系统无废水、废渣、废气排放,在减少粉煤灰、黑渣对环境污染的同时,提高了资源的循环利用效率。