发展循环经济,实现清洁生产构建传统能源高效利用新模式

煤炭作为传统能源，具有不可再生性。对煤炭的合理开发和高效利用是煤炭企业可持续发展的必然选择。黄陵矿业集团是一家以煤炭开采为主体的国有大型综合性企业，要开发和建设好黄陵矿区，绝不能再走高投入、高消耗，先污染、后治理的老路子。在认识矿情、考察学习、专家论证和广泛研讨的基础上，我们认为，只有大力发展循环经济，积极实施清洁生产，努力建设资源节约型、环境友好型产业，走一条节约发展、清洁发展、安全发展和可持续发展的新型工业化之路，才是企业发展的最好选择，也是企业履行社会责任的必然选择。

一、黄陵矿区煤炭储量及煤质特点

黄陵矿业集团公司是陕西煤业化工集团所属的大型现代化核心企业，是国家“八五”重点建设项目之一，也是国家能源投资体制改革和建设方式改革的试点单位，位于革命老区延安市黄陵县店头镇，距离举世闻名的黄帝陵30公里。黄陵矿区煤田总面积561平方公里，目前地质储量15.7亿吨，可采储量11.4亿吨。其中一号煤矿地质储量5.2亿吨，可采储量4.6亿吨，二号煤矿地质储量10.5亿吨，可采储量6.8亿吨。主要含煤地层为下侏罗统延安组。矿井开采区煤层单一，倾角平缓，结构简单，中等埋藏深度，开拓方式简单，顶板条件中等稳定，非常适合大规模综合机械化高产高效矿井开采。目前，矿区拥有两对生产矿井，即一号煤矿和二号煤矿，一号煤矿已形成生产能力600万吨，二号煤矿已形成生产能力700万吨，均配套有与矿井生产能力相匹配的大型现代化洗煤厂。

为了合理有效开发黄陵矿区煤炭资源的用途，实现经济效益和社会效益最大化，黄陵矿业集团公司相继与煤炭科学研究院北京煤化工研究院、武汉钢铁股份有限公司和武汉科技大学就黄陵矿区煤炭进行了全面的煤质检测，对黄陵矿区煤炭产品的用途开发进行了课题研究。研究结果表明，黄陵煤具有诸多优点，一是煤种好。矿区精煤粘结指数在58-65之间，粘结性中等，可磨性适中，对照《中国煤炭分类标准》，矿区煤种属炼焦气煤。二是可选性好、灰分低。混煤灰分在15.00％-19.00％之间，经洗选精煤灰分可保持在8.00％-9.00％之间。三是挥发分、磷分中等。矿区洗精煤挥发分在35％左右，磷分稍大于0.05，可通过选择合适煤种和适度配煤，将挥发分降低到20％-28％之间，把磷分降低到0.05以下，达到炼焦煤挥发分和磷分标准，提高焦炭强度和质量。四是硫分低。精煤的硫分小于0.5％，大量使用黄陵矿区精煤作为炼焦配煤，可以降低焦炭中的硫分，减少冶金企业对脱硫剂的使用，降低钢材中硫的含量，降低钢材的热脆性，提高钢材品质。五是微量有害元素含量低。精煤产品中铅、砷、铯、汞等微量元素含量很低，是国内少有的环保煤。六是灰成分具有低碱性。灰成分中二氧化硅、三氧化二铝含量低，氧化铁、氧化钙含量较高，是国内侏罗统气煤中很少见的煤炭品种，对改善焦炭质量和高炉冶炼十分有利。

通过对黄陵矿区煤炭资源的细致分析，中国煤科总院、武汉钢铁公司和武汉科技大学的专家一致形成结论认为，黄陵煤是较好的炼焦气煤，采用目前先进的捣鼓焦炼焦技术，可以得到较大比例的配比。通过省内黄河矿业集团公司的生产实践检验，黄陵精煤的炼焦配比可以达到50％以上，能够生产高质量的焦炭。同时还可以在炼焦生产过程中回收数量和经济价值可观的焦油，还可以通过采用先进的煤化工技术延伸产业链，生产苯、甲醇、电石等化工产品，发展精细化工，使黄陵矿区煤炭资源的有效利用价值得到充分的发挥。

二、黄陵矿区发展循环经济、实施清洁生产的思路

循环经济是指：以“减量化、再利用、资源化”为原则，以提高资源利用效率为核心，促进资源利用由“资源→产品→废物”的线性模式，向“资源→产品→废物→再生资源”的循环模式转变，以尽可能少的资源消耗和环境成本，实现经济社会可持续发展，使社会经济系统与自然生态系统相和谐。

黄陵矿业集团公司经过20年的发展，已经形成了较大的经济规模，煤炭生产能力达到1200万吨，产值达到40亿元以上，提前完成了“十一五”确定的发展规划。为了实现矿区的可持续发展，把企业做大做强做优，从2008年4月份开始，黄陵矿业集团公司结合国家产业政策，依据陕西煤业化工集团确定的中长期发展战略思路，立足自身资源的赋存条件和品质，在对国内先进煤炭企业和关联产业调研的基础上，通过专家咨询和召开干部座谈会，研究制定矿区的“十二五”战略发展规划。确立了“以煤炭开采为主体，以煤化工为主导，大力发展循环经济，建设黄陵煤化工经济园区，把黄陵矿区建设成为陕西乃至全国循环经济示范基地”的中长期战略发展规划。

根据黄陵矿区煤炭资源的研究分析结果和专家的意见，黄陵矿业集团循环经济园区的规划思路是。以煤炭生产为矿区循环经济园区整个产业链条的基点和起点，矿井生产的原煤全部通过配套的选煤厂进行洗选加工，生产的精煤作为炼焦配煤，采用捣鼓焦工艺技术，形成400万吨的焦炭能力；炼焦过程中产生的副产品全部回收，形成焦油、粗苯、甲醇和电石等化产能力100万吨；选煤厂洗选过程中产生的中煤和矸石，作为煤矸石发电的燃料，形成730MW的发电能力，电力产品供园区内煤炭和煤化工生产，富裕部分上网出售，部分蒸汽用作化产所需动力；对两个矿井采前预抽和生产过程排放的瓦斯进行收集、浓缩、清洁后，采用燃气轮机发电；发电产生的粉煤灰和灰渣，作为生产蒸压免烧砖的原料，形成1亿块免烧砖和一定规模的水泥生产能力；矿区整个生产过程中使用的水资源，经过净化处理后，根据各生产环节的不同要求，全部循环使用。整个循环经济园区内按照生产工艺将形成原煤、混煤、精煤、焦炭、焦油、甲醇、粗苯、电石、电、砖、水泥等丰富多元的产品结构，增强矿区的市场应对能力。各产业之间形成上下游相互关联的闭合产业链条，最终达到煤炭资源有效价值的就地“吃干榨净”，实现“零排放”。

黄陵矿业集团公司把全球性金融危机作为发展循环经济、完善产业结构的难得机遇，作为各个循环经济产业项目的最佳低成本建设机遇期，2008年10月规划的曹家峪煤化工经济园区开工建设，2008年10月粉煤灰免烧蒸养砖厂开工建设，2009年3月建成投入使用，形成粉煤灰砖生产能力1亿块，2008年12月规划的2×300Mw煤矸石电厂开工建设，2009年6月规划的白石煤化工经济园区开工建设，2009年11月矿井层煤气综合开发利用列入议事日程。至此，矿区循环经济涉及新项目全部开工，计划到2011年底全部建成投入使用，整个园区形成后，矿

区资产将达到150f乙元，产值将达到200亿元以上。

三、黄陵矿区发展循环经济、实施清洁生产的成效

1　煤矸分装，从源头降低对地面的污染

黄陵矿业集团公司牢固树立清洁生产理念，坚持从煤炭生产的源头做起，在煤炭生产过程中，回采严格执行～次采全高，不割顶、不割底，与掘煤实行分装分运，把采出的大块矸石及时回填，做到矸石不出面，既保证了煤质，又降低了运输成本，同时避免了采出的矸石对地面的污染。

2　原煤洗选加工，避免污染向社会转移

黄陵矿区一、二号煤矿配套的两个选煤厂，分别采用跳汰选煤和重介质选煤先进生产工艺，每年可入洗原煤1600万吨，洗出煤矸石、煤泥等低热值产品约400万吨，降低了产品硫份和灰分。这样，不仅避免了污染由矿山向社会转移，还节约了大量的铁路运力，每年可节约运输费用4亿元左右。

3　发展煤化工，提高产品附加值

我国焦煤分布不均匀，开采条件复杂，煤种单一，煤质状况不够理想，特别是冶金、化工用煤储量仅占20％左右。随着我国走新型工业化道路进程的不断加快，工业规模不断增大，对资源的消费量逐年增加，对煤炭资源的合理有效利用关系着国家的能源安全和可持续发展。黄陵矿区煤炭储量丰富，煤质优良，是优质的炼焦配煤和化工用煤。目前，矿区煤炭产品主要作为动力煤使用，很大程度上是一种资源的浪费。重新研究和定位黄陵矿区煤炭的用途，建设煤焦化园区，焦化和化产项目工艺及装备成龙配套，采用目前国际国内一流先进技术，焦炉煤气全部回收制甲醇、化产，最终达到清洁生产。

4　煤矸石燃烧发电，点石成金

煤矿洗选留下的煤矸石、煤泥等低热值副产品，传统的处理方式是：①废弃排放；②低价销售；③以次充好，与优质原煤掺混销售。这三种方法不是造成资源浪费，就是损坏企业的品牌形象，还会因为长期堆积占用耕地，以及自燃发火产生大量有害气体污染环境，从而损害企业声誉。因此，煤矸石综合利用是黄陵矿区发展循环经济不可回避的课题。从2003年至今，黄陵矿区已经建成了一座装机容量130MW的煤矸石发电厂，目前正在建设2×300MW低热值燃料综合利用电厂。建成后，一、二号煤矿选煤厂洗选产生矸石、煤泥全部发电，可形成产值8亿元，节约排放倒运费3000多万元。

5　粉煤灰回收利用，变废为宝

矸石、煤泥作为低热值燃料，燃烧后产生1／2的灰渣，若排放到大自然中，同样污染环境、浪费运力。黄陵矿区投资建成年产1亿块免烧蒸养砖厂，规划建设年产100万吨水泥厂，将粉煤灰用作生产建筑材料，可形成产值2亿元，并能够彻底解决废物排放给周边环境带来的污染和安全威胁。

6　疏干水循环使用，实现污水零排放

黄陵矿区两对矿井的疏干水经过净化处理，可供焦化、电厂、洗煤生产和矿区绿化循环使用。按照矿区130MW煤矸石电厂目前运行用水量推算，建成后的两座煤矸石电厂，按每方水节约2元、日用水量20000方、年发电6000小时计算，每年可节约水费500余万元，并实现整个矿区污水零排放。

7　高压蒸汽配套利用，节约资源

在煤矸石燃烧发电的同时，通过凝汽器抽气，一方面对矿区进行集中供热，供热半径8公里，年收入(按目前计算)每年650万元。另一方面提取高温、高压蒸汽用来制砖、炼焦，具有国内同行业较大的成本比较优势。

8　瓦斯发电，清洁生产

瓦斯对大气层的破坏程度是二氧化碳的4倍。随着黄陵矿区生产规模的扩大和开采向深部延伸，矿井已从原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯矿井，瓦斯抽放量逐渐增大。黄陵矿业集团公司研究将矿井生产过程中抽排的瓦斯全部收集、浓缩、净化后，采用燃气轮机发电，每年可利用瓦斯2400万立方米，实现发电量0.8亿千瓦时，增加产值2400万元，温室气体减排效果相当于40万吨等值二氧化碳。

倡导生态文明、发展清洁能源，在当前新能源的开发还处在研究和探索的阶段，对传统能源实施技术创新和清洁化改造显得尤为重要。黄陵矿区积极转变矿区煤炭产品的使用方式和途径，大力实施节能减排，树立“煤炭开采无废料”、“废水、废渣视为放错了位置的资源”等综合利用观念，实现固体废弃物和工业污水的零排放，实施煤炭清洁生产，发展煤化工循环经济产业，是对我国炼焦煤资源紧张趋势的缓解和补充，是对资源的科学合理使用，能够延伸产业链条，提升企业经济规模和实力，推动企业的可持续发展，为西部地区经济的发展、生态环境的保护做出更加突出的贡献，为传统能源实施清洁化改造探索了一条具有陵黄矿业特色的循环经济道路。

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