塔克什肯口岸进口煤炭质量浅析和对策

武志远，张金龙，李 飞，杨 丽，马艳琳，窦维佳

(1 中华人民共和国阿勒泰海关，新疆 阿勒泰 836500；2 中华人民共和国乌鲁木齐海关，

蒙古国拥有丰富煤炭资源，被称作“煤矿业的沙特阿拉伯”，从蒙古国进口煤炭不仅价格比国内低，且从矿区经塔克什肯口岸运输距离短等优势。

塔克什肯口岸从2014年12月开始连续大批量进口煤炭，期间有出现不合格的情况。伴随着煤炭能源进口，一些有毒有害物质悄然进入中国，煤中的砷、汞、等元素会引起人体急性和慢性中毒，煤中的氯、氟等元素可增加大气酸度，引起设备腐蚀，砷等元素更是中毒元素[1-5]，虽然它们在煤炭中含量甚少，但是对生态具有严重危害性。因而针对进口煤炭监测限量项目元素的分析，对海关监督管理进口煤炭有着重要意义。

文中数据处理采用IBM SPSS Statistics 19软件对的10825批次分析试验样中的灰分、硫、砷、磷、氯、汞、氟含量数据进行统计分析和统计描述，获得其稳健的正态分布参数，标准偏差和相关性分析。

1 检测点和方法

1.1 制 样

进口煤炭入境后，按照煤炭制备方法GB 474-2008制成粒度小于0.2 mm的一般分析试验煤样。

1.2 检测仪器

BSA223S电子天平，METTLER TOLEDO公司；5E-MAG6700自动工业分析仪，长沙开元；SC-144DR红外碳硫仪，美国力可；WS-C401A自动量热仪，长沙瑞祥；DMA-80直接测汞仪，意大利Milestone；ZDCF-9自动氟离子测定仪，鹤壁华通；ZSX Primus波长色散X射线荧光光谱仪，日本理学；GT-2粘结指数测定仪，鞍山科翔。

1.3 检测方法

GB 475-2008商品煤人工采取方法；GB 474-2008煤样的制备方法；GB/T 30732-2014煤的工业分析方法 仪器法；GB/T 4633-2014煤中氟的测定；GB/T213-2008 煤的发热量测定方法；GB/T 5447-2014；GB/T 5447-2014烟煤粘结指数测定方法；SN/T 3511-2013矿物中汞的测定 固体进样直接测汞法通则；SN/2697-2010进出口煤炭中硫、磷、砷和氯的测定 X射线荧光光谱仪法。

2 进口煤炭情况

塔克什肯口岸进口的煤炭属于焦煤类型，均来自蒙古国布多省，通过陆路运输运往中国，基本用于钢铁企业。

2014-2019年，塔克什肯口岸开始批量进口煤炭，煤炭进口量总体呈现上升趋势。2014年，因矿区开采情况和运输工具数量有限等原因，煤炭进口时间仅3个月，进口煤炭批次数和重量较少。

图1 不合格项目批次数占总数的百分比

其中，2014-2016年不合格重量比分别为78.8%、1.2%、1.1%呈逐年下降趋势。仅2014年不合格率高达80%，不合格检测项目有水分、粘结指数、灰分、挥发分和发热量。因2015年1月1日起《商品煤质量管理暂行办法》实行，对于商品煤的生产、加工、运输、销售等活动都要遵循，对于煤炭中灰分、硫分、汞、砷、磷、氯、氟含量提出限量要求。

2015年以前主要不合格项目为水分、粘结指数、灰分、挥发分和发热量与合同要求不符。自2015年开始检测，汞、砷、磷、氯元素含量均低于《商品煤质量管理暂行办法》规定限量值。2015年以后主要为氟超标。灰分和粘结指数在不合格的比重中虽然占的比分较大，但在2015年后部分项目已不再作为国家重点的监管项目，所以塔克什肯口岸煤炭中氟的含量作为笔者研究重点。

3 结果与分析

3.1 塔克什肯口岸进口蒙古煤炭的质量分析描述统计

根据表2显示，塔克什肯口岸进口蒙古煤炭的元素分析中，监测限量项目元素含量代表值依次为Ad10.7300%±1.64359%，St,d0.5054%±0.04959%，Pd0.04515%±0.005135%，Asd18.43±3.209 μg/g，Cld0.009247%±0.0033262%，Hgd0.025277±0.0027341 μg/g，Fd152.08±16.305 μg/g。极大值中只有氟含量出现了超标现象，应当在监管中引起重视。

表2 塔克什肯口岸进口蒙古煤炭质量控制元素描述统计表

3.2 塔克什肯口岸进口蒙古煤炭监测限量项目元素含量频率

对7个进口煤炭监测限量项目含量分别绘制频率直方图，见图2，图中的黑色曲线为模拟正态曲线，红色竖线为国家限量值。就频率分布图表明，干燥基汞、砷、磷、全硫含量的频率分布较为相似，都发生在中间级含量发生频率大一点，远小于国家限量值；干燥基灰分发生频率在各段都有分布，主要集中在10%左右；干燥基氯含量频率分布主要集中在低含量区；氟含量频率主要出现在160 μg/g。可以得出，干燥基灰分、全硫、砷、磷、氯、汞含量发生超标的可能性较小，其中干燥基氟含量的超标可能性较大，为重大风险控制点。

图2 干燥基灰分、全硫、磷、砷、氯、汞、氟含量频率直方图

3.3 塔克什肯口岸进口蒙古煤炭监测限量项目元素含量正态性验证

Q-Q图是一种散点图，对应于正态分布的Q-Q图，就是由标准正态分布的分位数为横坐标，样本值为纵坐标的散点图。要利用Q-Q图鉴别样本数据是否近似于正态分布，只需看Q-Q图上的点是否近似地在一条直线附近，而且该直线的斜率为标，准差，截距为均值。

图4 从2015-2019年进口煤炭中氟含量趋势

本文的试验数据的正态性验证采用正态Q-Q图方法，结果见图3，可以看出，干燥基的全硫、砷含量是基本符合正态分布特征，而干燥基灰分、磷、氯、汞、氟元素含量均不服从正态分布特征，且元素含量都在高浓度水平脱离正态分布线。

图3 干燥基灰分、全硫、磷、砷、氯、汞、氟含量正态分布图

3.4 塔克什肯口岸进口蒙古煤炭监测限量项目元素含量相关性分析

自2011年11月份起，蒙古国胡硕图煤矿的焦煤首次通过塔克什肯口岸进口到中国已8年有余。胡硕图煤矿位于蒙古国西部，北距科布多省省会210 km，南距中国塔克什肯口岸350 km，井田呈细条带状，小型波纹层理，煤层位于二叠系、侏罗系等，储量约1.5亿吨，煤质主要以焦煤为主[6-9]。

应用IBM SPSS Statistics 19对7个监测限量项目元素含量变量之间的相关性分析，选择pearson相关性参数，检验变量之间是否存在一定程度的关联程度。分析数据列于表3中，可以看出，汞、砷、氯三者之间有显著关联，这主要和矿物形成有关，这3个元素在天然产物中往往伴生；此外，氟和氯也有显著关联，关联系数达到0.359。

表3 塔克什肯口岸进口蒙古煤炭监测限量项目元素含量相关性数据表

3.5 进口煤炭不合格原因分析

(1)蒙古国煤矿的开采为粗放型露天开采，装卸过程中掺杂其他矿物质，受外界环境及开采方式的影响较大。

(2)塔克什肯口岸为陆路口岸，进口煤炭的交通方式为汽车运输，入境后卸于露天堆场，雨雪天气会对其造成影响。

(3)在合同制定方面，企业只是出于自身的商业目的，对品质要求的相关条款的制定标准不够合理，这也使得进口的煤炭很难满足合同要求。

(4)煤中氟的赋存形态十分复杂，一般认为，主要以无机矿物质形态存在，煤中氟的赋存状态有磷灰石、粘土矿物、云母、闪石类等。根据蒙古国科布多省胡硕图煤矿所处的地理位置，这些矿物质混杂于煤炭中。

4 措施与建议

(1)从源头进行控制，在矿区开采选择区域选定初期进行氟含量测定，把非煤炭含氟高类矿石筛除掉，避免不必要的损失，节约成本。

(2)采样制样均一稳定非常重要，直接影响检测结果的准确性，规范现场监督和采样制样时，严格按照GB 475-2008《商品煤人工采取方法》和GB 474-2008《煤炭的制备方法》进行采制样，对卸货、取样、制样环节进行全程跟踪监管，保证样品的可溯源性和代表性。

(3)在运输环节、采卸堆放时注意雨雪天气对水分、粘结指数及发热量的影响。

(4)进口单位在签订中注重合同合理性，表述明确，规范合同用语，技术指标需要修改和完善，以便在出现问题后造成不必要的损失。

(5)分析结果看，今后的监管工作中应把针对不合格项指标为检测的重点，管控重点关注符合安全、卫生和环保的要求，注重信息处理和质量分析控制。