摘要：隨著地殼的運(yùn)動(dòng)，古地質(zhì)年代中的大量林木被掩埋在地下，在高溫高壓下，經(jīng)過(guò)一系列的變化，形成煤炭。無(wú)煙煤是煤炭系列中品質(zhì)最高級(jí)的一種，我博物館珍藏兩塊無(wú)煙煤精品標(biāo)本“太西煤”。

引言：

在成都理工大學(xué)博物館建館60周年之際，收集了博物館標(biāo)本的科學(xué)資料及小故事，希望能增加觀眾朋友的科學(xué)素養(yǎng)，愛(ài)護(hù)國(guó)家寶貴資源，節(jié)約能源、從自己做起。

一、化石燃料煤炭

1、人類對(duì)煤炭的使用歷史

人類對(duì)煤的認(rèn)識(shí)最早可追溯到公元前，中國(guó)是世界上采煤和用煤最早的國(guó)家之一。2500年前的《山海經(jīng)》，最早記載了煤并稱之為“石涅”。

希臘和古羅馬也是用煤較早的國(guó)家。到了18世紀(jì)，隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用，煤被廣泛地用作工業(yè)生產(chǎn)的燃料，推動(dòng)了工業(yè)的向前發(fā)展。

隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，煤的氣化、液化及合成化學(xué)產(chǎn)品技術(shù)日趨成熟。煤炭對(duì)于現(xiàn)代化工業(yè)來(lái)說(shuō)，發(fā)揮著重要的作用，因此有人稱煤炭是工業(yè)的“真正的糧食”。

2、煤的形成

隨著地殼的運(yùn)動(dòng)，古地質(zhì)年代中的大量林木被掩埋在地下，長(zhǎng)期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化，形成黑色可燃化石，這就是煤炭的形成過(guò)程。

在整個(gè)地質(zhì)年代中，有三大成煤紀(jì)，一是古生代的石炭紀(jì)和二疊紀(jì)，二是中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)，三是新生代的第三紀(jì)。

3、煤炭的分類

煤炭在世界各地分布不均，90%以上的煤炭都集中在北半球，其中又以亞洲和北美洲最為豐富。中國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量居世界第三位。

按照煤化程度高低劃分，可分為褐煤、煙煤（貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、黏煤、 長(zhǎng)焰煤）、無(wú)煙煤。無(wú)煙煤是一種堅(jiān)硬、致密且高光澤的煤礦品種，在所有的煤品種中，變質(zhì)作用的程度最高，具有高的熱含量，碳含量最高，以及最少的雜質(zhì)。在現(xiàn)有探明中，褐煤占13%、煙煤占75%、無(wú)煙煤占12%。

二、稀缺煤種

在我國(guó)一些煤炭主產(chǎn)區(qū)，用于煉制焦炭的優(yōu)質(zhì)焦煤、用于化工產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤等煤種被稱為煤炭中的“國(guó)寶”，是稀缺煤種。如： 臨汾主焦煤是我國(guó)品質(zhì)最好，蘊(yùn)藏量最大的稀有煤種;蘭花炭煤塊炭晶瑩光亮，燃燒時(shí)無(wú)煙無(wú)味，摸不染手、抱不沾衣，是上好的化工原料;撫順煤精是我國(guó)雕刻工藝品特種原料之一，比煤堅(jiān)韌，比煤輕，黝黑發(fā)亮，在顯微鏡下下可以看出有些顆粒帶清晰的木質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，甚至可分辨樹(shù)木年輪線;太西煤在國(guó)際上被稱為“煤中之王”，是目前國(guó)際市場(chǎng)上賣價(jià)最高和最搶手的煤種。

三、我館收藏兩塊稀缺煤礦太西煤標(biāo)本

1、標(biāo)本喜遷于本館

2009年，在原寧夏石嘴山市政協(xié)副主席王劍義先生的協(xié)調(diào)下，寧夏君功重型機(jī)械股份有限公司董事長(zhǎng)徐松海先生將收藏的12.5噸和11噸的兩塊太西煤捐贈(zèng)與成都理工大學(xué)博物館，用于教學(xué)科研及科普教育。

2、“太西煤”名字的由來(lái)

20世紀(jì)50年代末，越南戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，由于美國(guó)對(duì)越南的轟炸，越南好多煤礦都遭受破壞，對(duì)外出口的煤炭合同無(wú)法履約。為了履行合同，越南向中國(guó)求助。國(guó)家煤炭部在全國(guó)范圍內(nèi)尋找與越南鴻基煤特性相近的煤種，最后發(fā)現(xiàn)寧夏與內(nèi)蒙古交界帶賀蘭山地區(qū)生產(chǎn)的無(wú)煙煤可以與越南鴻基煤媲美。中國(guó)發(fā)揚(yáng)國(guó)際主義精神，用賀蘭山古拉本地區(qū)的無(wú)煙煤解了越南的燃眉之急。屬于戰(zhàn)略安全考慮，時(shí)任總理的周恩來(lái)說(shuō)，這個(gè)產(chǎn)煤的地方在太原以西，就叫“太西煤”吧，由此，賀蘭山古拉本地區(qū)的無(wú)煙煤被命名為“太西煤”，開(kāi)始走出國(guó)門(mén)，享譽(yù)世界。

3、太西煤特征

太西煤是無(wú)煙煤中的精品煤，烏黑晶亮，觸之不染，燃之無(wú)煙，具有“三低六高”的特性，即：低磷、低灰、低硫，高發(fā)熱量、高塊煤率、高比電阻、高化學(xué)活性、高精煤回收率和高機(jī)械強(qiáng)度。太西煤含灰量只有8.54%，含硫量只有0.3%，含磷不到1%，發(fā)熱量高達(dá)每克7900千卡的特點(diǎn)，其煤質(zhì)超過(guò)北京、陽(yáng)泉、焦作、晉城等無(wú)煙煤。太西煤在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上有著很高的聲譽(yù)，遠(yuǎn)銷比利時(shí)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、波蘭、日本、馬來(lái)西亞、泰國(guó)、菲律賓和港澳等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。太西煤是寧夏五寶之一，是賀蘭山區(qū)的侏羅紀(jì)無(wú)煙煤，自清朝便已有開(kāi)采。

無(wú)煙煤含灰量普遍在15%-30%，含硫量普遍在0.5%-4%。太西煤經(jīng)過(guò)專門(mén)工藝加工后，可以得到含灰量不足1%的超純煤，用于特殊化工用途，這是其他無(wú)煙煤即使進(jìn)行洗選也未必能達(dá)到這一指標(biāo)。

四、太西煤的利用。

1、蘭山活性炭

活性炭，是一種優(yōu)良的吸附劑、多孔碳。蘭山活性炭系列產(chǎn)品采用太西煤集團(tuán)的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為主料，它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達(dá)到除臭和去污等目的?？捎糜诜蓝久婢摺①F重金屬提煉、化學(xué)工業(yè)中的催化劑等，是一種性能優(yōu)良的煤基活性炭產(chǎn)品。一立方厘米的活性炭的吸附面積相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)面積大小。

2、化工原料

煤炭除了作為燃料以取得熱量和動(dòng)能以外，更為重要的是從中制取冶金用的焦炭和制取人造石油，即煤的低溫干餾的液體產(chǎn)品——煤焦油。經(jīng)過(guò)化學(xué)加工，從煤炭中能制造出成千上萬(wàn)種化學(xué)產(chǎn)品，所以它又是一種非常重要的化工原料，如我國(guó)相當(dāng)多的中、小氮肥廠都以煤炭作原料生產(chǎn)化肥。

此外，煤炭中還往往含有許多放射性和稀有元素如鈾、鍺、鎵等，這些放射性和稀有元素是半導(dǎo)體和原子能工業(yè)的重要原料。

五、愛(ài)護(hù)稀缺資源太西煤

上世紀(jì)末，太西煤一部分用于城鎮(zhèn)居民直接燃燒用煤。太西煤直接燃用，熱效率僅20%左右，煤炭綜合利用率低，使大量煤氣、煤焦油等重要物質(zhì)無(wú)法回收，并造成嚴(yán)重的空氣污染，帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家煤炭消費(fèi)主要用于二次加工轉(zhuǎn)換，終端直接燃燒消費(fèi)所占比重很低。

曾有一段時(shí)間，寧夏的煤炭一直處于自燃的狀態(tài)。其中，盛產(chǎn)“太西煤”的汝箕溝礦區(qū)屬典型的高瓦斯井田，歷史上一直屬于煤層火區(qū)自燃嚴(yán)重礦區(qū)，其火區(qū)燃燒已長(zhǎng)達(dá)180多年，自燃區(qū)最深到達(dá)50多米。由于煤層火區(qū)長(zhǎng)期自燃，部分山體成暗紅色，且能聞到刺鼻的硫磺味?；饏^(qū)燃燒不僅是浪費(fèi)資源，還產(chǎn)生大量的一氧化碳、二氧化硫等有害氣體。

1997年，經(jīng)自治區(qū)煤炭工業(yè)廳勘測(cè)，當(dāng)時(shí)被火魔吞噬煤炭?jī)?chǔ)量約3000萬(wàn)噸，約占當(dāng)時(shí)汝箕溝煤田煤炭總儲(chǔ)量的10%左右。

經(jīng)過(guò)十幾年的搶救，現(xiàn)在的汝箕溝礦區(qū)已經(jīng)不再自燃，熄滅的火區(qū)被綠草覆蓋，到處綠樹(shù)成蔭。

習(xí)近平總書(shū)記說(shuō)：“我們要尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，探索人與自然和諧共生之路，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一?！背珜?dǎo)社會(huì)人士保護(hù)和有效利用太西煤資源，減少資源浪費(fèi)，提高科技水平，科學(xué)開(kāi)采生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，讓太西煤發(fā)揮更大的作用。

【作者介紹】

吳進(jìn)麗 ?成都理工大學(xué)博物館館員 ? 郵編：610059