石煤是我國一種獨特的低碳、高硫、高灰分并伴生釩、鎳、鉬、鈾等多種有價金屬的炭質頁巖。石煤在我國的儲量達618億噸,主要蘊藏在我國的江南六省(浙、贛、鄂、湘、桂、黔)和陜南-川北-豫西南這兩條分布帶上,其中南秦嶺的石煤儲量極為豐富,各省的石煤及V2O5儲量分布見表1。石煤除具備可燃特性外,還伴生多種稀貴金屬,且其中的氮磷鉀含量較多,故可用作燃料、提煉金屬、制備建材、制造化肥[1]等方面,具有很高的綜合利用價值。表2為我國典型石煤(干基)的主要成分[2]。
對于含碳較高的石煤(發熱量大于8000kJ/kg),一般其含釩量相對較少,可直接用于石煤發電,目前利用石煤單純發電技術已經較為成熟。
由于我國大部地區蘊藏的石煤發熱量均比較低(約3000kJ/kg),不能夠直接作為燃料進入鍋爐發電,多數企業用其直接提釩,提釩過程中普遍存在釩的回收率低、不注重伴生金屬的提取、廢棄物排放超標、可燃碳質被浪費、提釩尾渣堆積無再利用等技術問題[3],使得石煤資源開發過程的總體利用效率偏低,不符合國家有色金屬循環經濟產業政策。
表1 我國各省石煤及V2O5資源分布
Table 1 Distribution of stone coal and V2O5 in China's provinces
表2 我國典型石煤(干基)的主要成分
Table 2 Main component of the typical stone coal (dry basis)
1 含釩石煤資源利用現狀
我國含釩型石煤資源利用產業總體呈倒金字塔型,礦產資源多,冶煉規模大,產業鏈短(一般僅用于石煤發電或者提釩),產品品種少(多為V2O5初級產品),下游高附加值產品少,提釩生產企業的抵抗市場風險能力低。
1.1 石煤發電
石煤作為一種在南方各省儲量相對豐富的可燃礦物,利用其發電始于上世紀70年代,多應用在煤炭資源稀缺、電力供應相對緊張的地區。我國現有的火力發電企業為了保證鍋爐的穩定運行,要求入爐燃料的發熱量在20000kJ以上[4],且不能有較大波動。而一般石煤的熱值在3000kJ~8000kJ之間,發熱量不穩定,灰分高,出灰量大,不能直接利用常規發電的設備和技術進行發電。湖南益陽
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我是此專利(論文)的發明人(作者)