石煤是我國一種獨(dú)特的低碳、高硫、高灰分并伴生釩、鎳、鉬、鈾等多種有價(jià)金屬的炭質(zhì)頁巖。石煤在我國的儲(chǔ)量達(dá)618億噸，主要蘊(yùn)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(chǔ)量極為豐富，各省的石煤及V2O5儲(chǔ)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(jià)值。表2為我國典型石煤(干基)的主要成分[2]。 對(duì)于含碳較高的石煤(發(fā)熱量大于8000kJ/kg)，一般其含釩量相對(duì)較少，可直接用于石煤發(fā)電，目前利用石煤?jiǎn)渭儼l(fā)電技術(shù)已經(jīng)較為成熟。 由于我國大部地區(qū)蘊(yùn)藏的石煤發(fā)熱量均比較低(約3000kJ/kg)，不能夠直接作為燃料進(jìn)入鍋爐發(fā)電，多數(shù)企業(yè)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(biāo)、可燃碳質(zhì)被浪費(fèi)、提釩尾渣堆積無再利用等技術(shù)問題[3]，使得石煤資源開發(fā)過程的總體利用效率偏低，不符合國家有色金屬循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)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(xiàn)狀 我國含釩型石煤資源利用產(chǎn)業(yè)總體呈倒金字塔型，礦產(chǎn)資源多，冶煉規(guī)模大，產(chǎn)業(yè)鏈短(一般僅用于石煤發(fā)電或者提釩)，產(chǎn)品品種少(多為V2O5初級(jí)產(chǎn)品)，下游高附加值產(chǎn)品少，提釩生產(chǎn)企業(yè)的抵抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力低。 1.1 石煤發(fā)電 石煤作為一種在南方各省儲(chǔ)量相對(duì)豐富的可燃礦物，利用其發(fā)電始于上世紀(jì)70年代，多應(yīng)用在煤炭資源稀缺、電力供應(yīng)相對(duì)緊張的地區(qū)。我國現(xiàn)有的火力發(fā)電企業(yè)為了保證鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行，要求入爐燃料的發(fā)熱量在20000kJ以上[4]，且不能有較大波動(dòng)。而一般石煤的熱值在3000kJ～8000kJ之間，發(fā)熱量不穩(wěn)定，灰分高，出灰量大，不能直接利用常規(guī)發(fā)電的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行發(fā)電。湖南益陽