惰质组分含量较高已经成为影响广大西部煤炭资源的工艺性质、制约其合理有效利用的重要因素。
本成果针对煤岩显微组分嵌布复杂、解离粒度细等难题,通过定量分析煤岩组分微观本征、粉碎方式、粉碎尺度的交互关系及适配性,揭示不同粉碎方式对煤中各组分解离的靶向性作用机制,突破煤岩中的组分界限实现解离。进一步借鉴过程耦合理论,充分考虑煤岩组分的物理化学特征及其与粒度迁移之间的构效关系,成功研发了基于窄级别尺度切割与调控的显微组分干法分质技术,突破干法分选的粒度极限,实现基于显微组分调控的煤炭精细化供给与利用,将有力的促进实现煤炭从燃料向“燃料+原料”转化的技术创新与发展,具有重要的理论意义和应用价值。
富镜质组产品具有较高的反应活性,能够显著提高煤气化、热解、液化、炼焦配煤等工艺环节的能量转化效率和利用率;富惰质组产品性质相对稳定,可作为石墨、活性炭等碳材料制备的原料或燃料等,由此解决了传统商品煤由粗放产品到精细原料的应用面向问题,为突破煤基产业碳减排、高值化利用的瓶颈提供先导条件,具有广阔的应用前景。
此外,该成果还可缓解西部缺水地区的资源矛盾,为新时代西部大开发背景下西部煤炭资源的高效清洁转化提供技术支撑。
该成果已在陕西煤业集团、山西潞安煤基清洁能源有限公司等企业进行试用,年增加经济效益4000余万元,经济效益和社会效益十分显著。