1、浅析动力煤的分选工艺和发展趋势摘要：本文概述了我国动力煤洗选加工现状, 并以用户对动力煤质全要求为依据, 论述了动力煤洗选加工的意义和效益, 文章最后提出了动力煤洗选加工存在的问题和相应的建议。关键词：动力煤 洗选加工 发展趋势一、前言随着煤炭资源保护性开采政策的出台以及国家对环境保护的重视程度越来越高，煤炭生产企业正逐步提高回采率，从而增加了矿井毛煤灰分，使得动力煤必须经过洗选加工后才能销售。近几年动力煤人洗比例正逐年提高，我国动力煤的洗选，主要是洗选高灰分长焰煤、气煤、不粘煤、弱粘结煤、无烟煤、贫煤及褐煤。动力煤选煤厂的选煤方法与炼焦煤选煤厂所采用的分选方法是相同的，只是由于动力煤洗选的经
2、济效益相对较低，加上又有与炼焦煤选煤厂不同的特点和要求，所以，在决定动力煤洗选所采用的工艺时，要根据煤质、本矿区的条件、用户的需求以及所要建的厂型、规模大小、资金等因素综合确定。除浮选外，几乎所有的重力选煤，如重介选、定（动）筛跳汰、斜槽，螺旋滚筒、摇床、风力跳汰、空气重介流化床等，都适用于动力煤的分选。二、常见的动力煤分选工艺1、跳汰选煤跳汰选煤是应用最广的一种重力选煤方法。对不分级、宽分级和块、末煤除可选性难选者外，对各种筛分组成的原煤都有较好的分选效果。由于跳汰选煤工艺流程简单，比重介质选煤可省许多工序和设备，而且建设投资少，选煤成本较低，因而一直是选煤的首选方法。跳汰选煤的入选上限可达
3、50mm-250mm,下限可达0.2mm-0.3mm，因而，对于入选原煤水分高、筛分困难、而末煤灰分又高的动力煤，可采用混合跳汰选工艺。动筛跳汰选较适合于块煤排矸。动筛跳汰选适于处理300mm-25mm的块煤，它的结构和工艺简单，排矸能力强，单位面积处理能力大，分选效果好，投资省，运营成本低。最主要的是它可以代替人工拣矸，简化煤泥处理系统。故对于以排矸为主的大多数动力煤选煤厂来说，动筛跳汰选应为首选工艺。2、重介质选煤重介选是现行分选效率最高的选煤方法。它适应性强，分选的粒度范围宽（块煤分选入料粒度1000mm-6mm，末煤分选50mm-0.15mm），分选效率和分选精确度高于其他选煤方法，可
4、能偏差Ep值达0.03-0.07，较适合处理难选煤和极难选煤。重介质选煤设备主要有块煤重介质分选机和末煤重介质分选机。块煤重介质分选机又包括斜轮分选机和立轮分选机等；末煤重介质分选机主要是重介质旋流器。对入洗原煤中块煤含量大且含矸率高，可选性较差，而末煤灰分不高，水分较低易于分级的动力煤，可选用块煤重介选。重介质选煤工艺的特点是需要加重介质配制重悬浮液，因而需要介质准备、脱介和回收介质，工艺较复杂，建设投资大且生产运营成本高，因而，很少选用末煤重介质旋流器来处理动力用末煤。3、斜槽分选与螺旋滚筒分选两种分选方法较适合于处理脏杂煤和中等粒度的块煤排矸。斜槽分选机结构简单，容易制造，操作方便且排矸
5、性良好，一般可供中小型矿井洗动力煤使用。但用水量较大，煤泥水处理困难。螺旋滚筒分选机机体较大，可入洗100mm-6mm混煤，其中末矸石具有再生介质的作用，年处理能力可达30万吨。4、复合干法选煤复合干法选煤不用水，基建投资少，加工成本低，适用于干旱缺水与高寒地区的选煤厂或分选极易泥化的原煤。与水洗分选方法相比，该法降灰幅度小，对80-6mm物料分选精度较高，但对6-3mm物料分选精度相对较差;与动筛跳汰排矸和浅槽排砰相比，该法人料粒度上限小，而在筛分破碎过程中块原煤和可见砰石过粉碎量偏大，因此，可与动筛跳汰排砰方法相结合，50mm的块煤采用动筛跳汰排砰，-50mm的混煤采用复合干法洗选，以弥补
6、此方面的不足。复合干法选煤单机处理能力小，粉尘大，工作环境差，应用局限性较大，适合于建设规模为中小型的选煤厂。5、空气重介流化床干法选煤空气重介流化床干法选煤是一项高效的干法分选方法。可以有效的分选50mm-6mm粒级煤炭。此法的最大特点是大大简化了选煤系统，省去了复杂而耗资很大的煤泥水处理系统，因而工程投资和生产费用都低于湿法选。目前，空气重介流化床干法选煤生产技术尚未成熟，需在生产过程中的关键技术解决后才有发展前景。三、对于仅分选块煤的动力煤选煤厂目前，常见的几种分选块煤的动力煤选煤厂洗选工艺有:块煤动筛跳汰排砰；块煤重介质浅槽排研；块煤动筛跳汰排砰+末煤重介质旋流器排研；块煤重介质浅槽排
7、砰+末煤重介质旋流器排研。3.1、 块煤动筛跳汰排矸块煤动筛跳汰排砰是水洗工艺中用水量最小的选煤方法，加工成本较低，适用于原煤质量相对较好的动力煤排砰，其分选精度、降灰幅度、生产成本和基建投资介于复合干法选煤和浅槽排砰之间。由于该法要求原煤粒度较大，因此，原煤筛分破碎系统投资较低，块原煤和可见砰石的过粉碎量最小。单套系统可满足建设规模5.OO Mt/a。以内厂型的需要，如果厂型再大，其投资优势(与重介质浅槽工艺相比)将不明显。块煤动筛跳汰排砰既可用于动力煤选煤厂的块煤排砰，又可用于炼焦煤选煤厂代替人工拣砰预先排除可见砰石，机械化程度高，可降低工人劳动强度，应用范围相对较广。动筛人料前应控制好人
8、料粒度上、下限，并保证人料量稳定。3.2、块煤重介质浅槽排矸块煤重介质浅槽排砰与复合干法选煤和块煤动筛跳汰排砰相比，其入料粒度范围最宽(200-6mm)，入洗量最大，分选精度高，降灰幅度最大。浅槽设备体积小，土建投资省;单机处理能力大，单套系统可满足建设规模8.OO MV。以内厂型的需要，其优点比较突出。目前块煤重介质浅槽排砰较广泛地应用在特大型选煤厂中。3.3、块煤动筛跳汰排矸+末煤重介质旋流器排矸块煤动筛跳汰排砰+末煤重介质旋流器排砰工艺充分发挥了动筛跳汰排砰生产成本低、投资较省的优势，灵活性强，当煤质较好时可只开动筛跳汰排砰系统，以较少的生产成本就能满足产品质量，企业经济效益较好。但是如
9、果选煤厂建设规模5.OO Mt/a，其投资省的优势将不明显。3.4、 块煤重介质浅楷排奸+末煤重介质旋流器排矸块煤重介质浅槽排砰+末煤重介质旋流器排砰工艺适合于原煤煤质较差或建设规模较大(8.OO Mt/a以内)的全级入洗动力煤选煤厂。浅槽和重介质旋流器单机处理能力大，且系统少、基建投资省，生产系统灵活，块、末煤系统可同时运行，也可只开块煤系统。四、我国动力煤分选技术的现状和发展趋势1、我国动力煤分选现状 煤炭是中国的主要能源，在一次能源结构中占75，而且这样的态势直到21世纪初不会改变。由于动力煤入选率只有14% 左右, 这意味着大量原煤直接燃烧, 它不仅使用煤企业生产成本增加, 经济效益降
10、低, 而且使煤炭消耗量增加, 加重了煤烟型大气污染。另外大量无利用价值的煤矸石随原煤从矿区运到用户, 一方面浪费了大量的运输能力, 另一方面增加了能源消耗, 间接地加重了大气污染程度。而目前的现状是动力煤选后产品无市场, 分析其原因主要是选煤厂规模小、部分选煤厂技术落后、特别是设备可靠性差、自动化程度低, 致使生产效率低、生产成本大。因此, 应立足具体现状, 着眼于应用前景, 开发经济高效、性能稳定、自动化程度高、覆盖面宽, 特别是适合西部地区的干法或节水型选煤技术, 是动力煤分选技术今后研究的重点。 2、动力煤分选技术发展方向 下个世纪现代化选煤厂的重要技术特征是入料均质化、系统简单化、操作
11、自动化、设备单机化，以降低选煤成本和保证产品质量稳定；以深度脱硫降灰为目的，研究细粒煤分选工艺、设备及其配套脱水设备。在中国，简化选煤工艺，降低成本，提高经济效益，是动力煤分选技术的主攻方向。 2.1、 深度干法筛分技术 当前，我国动力煤选煤工艺可分为两类。第一类是块煤选煤厂，即洗块不洗末，我国多为此类。受筛分技术限制洗选下限高，一般在13mm，虽然流程简单，但是原煤总体降灰脱硫率偏低，按入厂原煤评价分选效率不高；第二类是全级洗选，降灰脱硫率高，但投资大，生产费用高，我国很少采用。研究高效主选设备和大型、高效、可靠的干法深度筛分技术，从而简化分选工艺，降低块煤选煤厂的分选下限，是减少建厂投资、
12、降低电煤水分、提高经济效益、提高降灰脱硫率的关键技术之一。 2.2、 提高浮选粒度上限 现有炼焦煤选煤工艺系统完善，但流程复杂，关键制约环节在于浮选。由于现有浮选技术的分选上限为0.5mm，为了保证精煤产率，浮选前的所有煤泥水环节，均以0.5mm作为截留粒度上限，不仅降低了相关设备的处理量，而且直接导致浮选精煤粒度细，脱水困难，可选用的脱水设备类型受到极大限制、处理量低。由此造成建设投资大，生产成本高。如果浮选上限能够提高到0.7mm或1.0mm，则可大大简化选煤工艺，不仅可以显著降低炼焦煤选煤成本，而且会使动力煤全级入选在技术和经济上均具有可行性，加速提高原煤入选比例。 2.3、细粒煤分选、
13、脱水与煤泥水处理技术 现代化选煤厂的主选工艺环节并不复杂，我国已能实现1.8Mt/a选煤厂采用单台跳汰机或两套重介质旋流器系统即可达到洗选目的。但要靠复杂的煤泥水处理系统为其提高合格的分选介质，保证其分选效果。煤泥水系统承担了对选后产品的分级、脱水，对主选未分选的煤泥进一步精选、回收，对洗水和外排水的净化，以保证全厂工艺系统的正常运行。煤泥水系统几乎覆盖了整个选煤厂的工艺环节，选煤厂的分选效率、各产品的数质量指标、各环节的技术经济指标、煤泥水的流失和对环境的污染程度都与所采用的煤泥水处理系统的类型、特点、设备、完善程度及管理水平有很大关系。因此，改善细粒煤的分选效果、提高煤泥水处理的效能、简化
14、流程、降低建设投资、减少运行成本，是相当一个时期选煤技术的主攻方向。目前，简化选煤工艺的关键在于：主要设备的简单化、高效化、自动化；煤炭干法深度筛分技术。例如3mm分级大型高效设备；提高浮选粒度上限技术。例如把浮选粒度上限提高到1mm；选煤各环节设备能力的匹配。例如100万t/a的选煤厂（或系统）全部实现单机化生产；简化煤泥水处理系统。 五、结 语 从系统工程角度出发，开展大中型高效动力煤选煤厂新工艺和设备的研究，简化选煤工艺，改善选煤厂技术经济指标，降低选煤厂基建投资和加工成本，产品结构灵活，保证选后产品具有市场竞争力，是加速提高原煤入选比例、发展选煤事业的技术关键。参考文献吴式瑜，关于动力
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