在众多化石能源中,煤炭是不可或缺的重要资源之一。而在如今,虽然有各种新型的能源,但是煤炭依旧是我们最常用的能源之一。

用煤炭的人很多,但很少有人知道,在煤炭开采出来之后,需要经过一道洗煤的过程,才能运往各地。

很多人因此产生了一系列疑问:洗煤?是把煤炭放在水里洗吗?洗煤后煤炭还能燃烧吗?洗煤到底有什么作用?洗煤是为了在煤炭里掺水吗?

今天我们就来聊聊关于煤炭的话题,带大家探究煤炭的开发利用过程,以及洗煤背后的真相。

使用煤炭的代价有哪些?

人类对于煤炭的使用时间已经很长了,虽说它是一种比较优秀的能源,但在使用煤炭的过程中,我们也付出了相应的代价。

煤炭大致可以分为开采、处理、运输、燃烧这几个环节,洗煤就属于其中的处理环节。而就是煤炭开采这第一个环节,人类就付出了巨大代价。

煤矿工人为了开采煤炭,一般都在深不见底的地下矿坑内工作。

煤矿企业为了追求利润,一般采用三班倒甚至两班倒的方式进行作业,煤矿工人长期劳作、昼夜颠倒,对健康产生了巨大的损害。

但最为严重的是煤矿内部恶劣的环境,煤炭开采过程中会产生粉尘,吸入人体内会诱发严重的职业病。

国家卫生计生委曾经对全国职业病情况进行了详细的报道,年共计有职业病例,其中煤炭产业就有例病例,占所有职业病中的42%。

而煤炭在燃烧使用阶段,付出的代价更是大的惊人,情况不容乐观。

在我国,采用煤炭发电的方法,利用率仅为20%左右,也就是说每产生1千瓦小时电能,就需要消耗五倍重量的煤炭。因此可以看出,煤炭发电的利用率是非常低的。

此外,煤炭中含有的大量化合物、粉尘、水分,都是对煤炭不利的有害物质。这些物质在燃烧过程中会产生有毒有害气体和温室气体,对空气质量的影响非常大。

年12月,英国伦敦就因为燃烧煤炭爆发了“伦敦雾都事件”。

在当时,伦敦严重依赖煤炭资源,而煤炭燃烧产生了有毒有害气体。这些气体排放到大气中,会附着在水蒸气中,形成雾霾。

不巧的是,这段时间伦敦处于大雾天气,大气中的水蒸气浓度极高,加重了雾霾灾害的严重程度。

人们站在街道这头看不到街道那头,空气中弥漫着呛人的味道,出一趟门脸上能刮下一层灰。

这一次的雾霾事件,造成了多人的死亡,有大量的居民患上了呼吸道疾病,此后的几个月内,有多人死于肺结核、支气管炎和冠心病。

而工业化后煤炭燃烧产生的二氧化碳,最终造成了全球变暖。经过调查研究,科学家们发现,从工业化开始到年为止,全球平均气温升高了1.1℃。

不断升高的气温导致了冰川大面积融化,海平面升高。

因此,为了避免煤炭燃烧带来的直接和间接危害,人类发明了洗煤工艺,在一定程度上解决了煤炭开发利用的问题。

洗煤的目的是什么?

在菜市场买菜的时候,我们把海鲜从水里捞出来后,往往需要放置一小会,等水分流走一部分后再上秤。这样可以避免水分带来额外的重量,导致称重时多花冤枉钱。

但是洗煤过程却恰恰相反,煤炭经过水洗,不但不会因此掺杂水分而增加重量,反而会脱除不必要的物质,让留下来的煤炭成为真正的“精华”,从真正意义上做到了给煤炭“减重”。

那么,这是为什么呢?

原来,煤炭刚从地底挖出来后,表面会带有大量的灰尘和杂质。这些灰尘和杂质如果不能通过洗煤去除,就会在运输过程中产生尘土飞扬,污染空气。

如果这些灰尘长期吸入人体体内,会导致尘肺病等一系列疾病,危害运输人员的生命安全。

此外,在带走灰尘和杂质后,煤炭表面还会因为水洗而变的湿润。

因为不通过水洗的煤炭表面会非常干燥,在运输过程中会因为摩擦生热造成“擦枪走火”,进而引发火灾。所以说洗煤这道工序是必不可少的,它大大提高了煤炭的运输安全性。

还有很重要的一点是,洗煤并不单单指用水清洗煤炭表面,洗煤工艺同时还包含了对煤炭内部物质的“深层次”清洁。

煤炭的成分非常复杂,天然形成的煤炭内部会含有水分,这些水分会阻碍煤炭的燃烧,降低了煤炭燃烧的利用率。

不充分的燃烧还会产生大量烟尘,会降低当地的空气质量,也会成为雾霾的元凶,而且,煤炭燃烧还会造成酸雨。

酸雨是一种可怕的灾难,它会改变河流湖泊的酸碱度,造成鱼类的大量死亡;

还会破坏土壤的活力,使得原本肥沃的土地“寸草不生”。最可怕的是,酸雨会随着饮用水进入人体内部,诱发老年痴呆、动脉硬化、癌症等疾病。

除此之外,煤炭内部还含有其他的一些化合物,燃烧时候产生的气体同样具有危害。如未经过水洗的煤炭,燃烧过程中会产生一氧化碳,人体吸入会直接死亡,造成重大安全事故。

因此,煤炭经过水洗工序是非常必要的,而且会带来其他的好处。水洗煤炭的最大好处就是可以对煤炭进行分级,把煤炭按照好坏分成褐煤、烟煤、无烟煤三个品种。

褐煤是很重要的燃料,一般用于火力发电。根据年的统计数据,中国火力发电占总发电量的七成左右,仍然是城市、工业和民用电力的最主要来源。

烟煤可以用来做燃料,也是炼焦、低温干馏、气化等的原料。烟煤可以是自然形成,也可以通过褐煤经过煤化处理形成。

无烟煤是质量最高的煤炭种类。作为众多工业品的原料,干净的无烟煤可以用来制造碳素材料,还可以成为航空燃煤。有时候,无烟煤还可以用来人工合成氨气。

洗煤会带来哪些问题?

洗煤带来的最大的问题,就是会消耗掉大量的水资源。一般来说,处理1吨煤就需要消耗10到30吨的水,有的厂家甚至需要消耗40吨水,可谓是天文数字。

根据年的统计数据来看,山西省一年就可以产出13亿吨的煤炭,占全国总产量的1/3。

由于地理自然条件因素,山西的水资源条件并不丰富,但是为了煤炭产业的发展,消耗了许多水,造成水资源短缺。

自然条件的恶劣加上洗煤过程的巨大消耗,让山西成为了全国水资源短缺程度最严重的省份之一。

洗煤过程不但会造成水资源的浪费,还会给污水处理带来极大的困扰。

洗煤后产生的废水中含有大量的煤泥,这些煤泥如果不经过处理直接排入河道,会造成河道的堵塞,河水变黑、变臭,浑浊不堪。

目前对于煤泥的处理,最好的方法就是通过沉淀法或者分离法,将其从废水中分离出来,尽可能的回收利用。比如农村中经常使用的蜂窝煤,就是通过水处理回收煤泥,经过处理后制成的。

由于洗煤过程需要去除煤炭中含有的化学物质,因此洗煤用水中会针对性的添加溶解剂。废水中因此溶解有煤炭中的化学物质,酸碱性质发生变化,直接排放会改变现有的水质环境。

所以废水需要在水处理厂进行特别处理,中和水的酸碱性,这样的废水才能直接排放。

为了降低洗煤用水的消耗,物理方法、化学方法等新技术逐渐被研发出来。这些新技术确实有效的降低了水资源的消耗,但是因为技术研发尚不完善,会花费更大的成本以及机械的损耗。

由此可见,过度依赖煤炭资源,即使是不断研发洗煤工艺,最终还是会造成环境污染、全球变暖,最终危害到人类自身。而且煤炭属于不可再生能源,终有开采完的一天。

因此,找到新的清洁能源替代煤炭,成为了我国能源发展的重要方向。

结语

近些年来,对污染状况进行改善成为了重要政策,其中开发清洁能源成为了重中之重。

包括风能、光伏、天然气等在内的清洁能源使用技术不断取得突破,清洁能源发电量的比重不断上升。

核能是一种污染较小、可持续的新能源,利用铀物质的核裂变特性,可以源源不断产生电能。

我国的第一个核电站—秦山核电站在年建成,截止至年,已经建成以及在建的已经达到了22座。

虽然煤炭在我国的能源体系中仍然占据着重要地位,一时半会也无法被全面取代。

但是我们都知道“绿水青山就是金山银山”,清洁能源取代煤炭是大势所趋,相信我们一定会迎来美好的那天。



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