摘要：煤炭资源是我国能源体系中极为重要的组成部分，根据2017年中国能源发展报告，煤炭消费量占能源消费总量的比重仍高达60.4%，对当前我国经济发展起到了重要的推动作用。煤炭分选有利于降低煤中灰分硫分等有害杂质、降低运输成本、回收有用矿物、优化产品结构、提高煤炭质量和市场竞争力，是煤炭资源清洁利用的前提和关键性环节，对促进煤炭资源综合利用和行业可持续发展具有重要意义。本文综述了我国干法选煤技术的发展现状，同时分析了其未来发展趋势。通过研究为我国选煤行业发展应用提供新的思路，进一步促进我国煤炭行业的进步与发展。
关键词：干法；选煤技术；发展；应用
1干法选煤与湿法选煤
选煤是根据煤与矸石的物理或表面化学性质进行分选的，根据介质环境的不同，选煤方法大体分为两大类：干法选煤和湿法选煤。在空气中进行煤炭分选的方法为干法选煤，在水 / 重介质悬浮液等含水介质中进行分选的为湿法选煤。湿法选煤技术应用较早，技术成熟，长期以来我国选煤工业一直以湿法选煤技术为主，但由于湿法选煤技术会在应用中产生大量煤泥水，煤泥水中夹杂的细粒粘土、泥砂和煤会对环境造成严重污染，并且湿法选煤工艺对水资源的消耗，以及介耗还有相应煤泥水处理、干燥、介质回收等系统会增加煤炭企业运营成本，不利于煤炭企业的发展，并且在我国主要产煤区如黄土高原和西北地区等地本身水资源就相对匮乏，湿法选煤在这些地区的可行性也有待论证，因此干法选煤技术的应用便成为当前用于替代湿法选煤技术的选择。
2选煤存在的不足及改进
煤炭企业选煤过程中存在的一些不足，主要表现为以下3个方面。①选煤设备的故障率高，选煤设备使用过程的故障，一方面是由于操作不当引起的，另一方面是由于保养不当，零件老化引起的。设备一旦故障，不仅导致生产无法继续进行，后续的维修也是费时费力。②选煤工艺的落后，目前我国选煤主要使用重介质选煤和跳汰选煤等工艺，选煤的质量和效率都有待进一步的提升。③管理的落后，选煤企业没有建立科学合理的生产管理体制，造成选煤工序的重复，停顿等，不仅没有促进效率的提升，甚至反而降低了生产效率。针对煤炭企业选煤过程中暴露出来的上述问题，需要针对性的进行改进，以期提升选煤的效率，降低生产成本，同时降低环境污染。对于选煤设备故障的问题，需要规范工人的操作流程，避免操作不当引起的设备故障，及时有效地对设备进行检修和保养，避免零部件老化导致的故障。对于选煤工艺落后的问题，需要进一步的研究高效合理的选煤工艺，吸取国外先进的经验，同时结合我国的实际国情，创造性的发展适合我国国情的选煤工艺。对于管理落后的问题，需要制定科学高效的管理机制，让管理促进生产效率的提升。
3复合式干法选煤设备机理、结构及分选效果
3.1复合式干法选煤设备机理
对于复合式干法分选机而言，其分选机里是以螺旋反转运动为依据，借助振动松散物料底层，不同区段内同时存在自生介质分选与重力分层作用，再加上振动下的颗粒彼此之间因挤压碰撞而形成的浮力效应的缘故，可使风力与离析作用之间的配合更为融洽，进而将综合分选目的实现。因物料运动在改变，不同分选过程中，复合式干法分选机以自生介质为基础，在结合空气构成气固两相混合介质分选的情况下，利用机械振动产生螺旋反转运动，实现物料的多次分选，并在此之后以床层密度不断提升下出现的颗粒相互作用的浮力效应为根据，为分选有效性的提升奠定基础。
3.2复合式干法选煤设备结构
复合式干法分选机的构成主要包含分选床、机架、风室、分选床和吊挂装置。在床面形状、床层厚度控制、床面角度调节、振动形式、风量控制、风力分布、物料运动轨迹和供风除尘工艺等方面的设计独具一格。分选床的构成主要包含床面、排料挡板、格条和背板。床面下设有风室，可对风量进行控制，床面上的风孔可使气流在分选物料上产生作用，借助吊挂装置将分选床、振动器悬挂于机架上，分选床纵向、横向角度可任意调节，为分选质量提供保障。
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3.3复合式干法选煤的分选效果
复合式干法选煤技术在动力煤排矸中十分适用，不但可实现商品煤灰分的减少，使煤炭获得更高的发热量，同时还能将产品在湿法选煤下水分增加的缺点避免。此外，该方法在硫成分以无机硫为主的高硫煤中也十分适用，可将连生体、+2mm 粒状、块状黄铁矿及其结合脱出，通过商品煤硫分的降低，为商品煤质量提供保障。
4 TDS选煤
手选存在矸石拣出率不高，手选工劳动环境差、劳动强度大等问题，采用 TDS 智能干选机代替手选可解放手选工人，将手选工从恶劣的工作环境和繁重的体力劳动中解放出来，提高智能化水平；同时可将绝大部分矸石提前排除，减少破碎机的功耗和损耗，减少矸石泥化和煤泥水系统负荷，提高入洗原煤煤质。实际生产中动筛排矸存在以下问题：
● 很多选煤厂随着产量加大和矸石量增大，动筛的处理能力严重不足。
● 矸石含量较高时，动筛磨损严重，设备故障率高。
● 动筛分选效果不佳，矸石带煤率高，煤损失严重。采用 TDS 智能干选机代替手选可有效解决上述问题，具体为：
● TDS 智能干选机处理能力大，能解决动筛处理能力不足问题。TDS 单台设备的最大处理能力为 380t/h，单套系统可以配套 8.0Mt/a 的选煤厂。
● TDS 智能干选机可根据煤质情况灵活调整
“打煤”还是“打矸”。矸少的时候，TDS“打矸”；矸多的时候，TDS 则可以反选“打煤”。正选、反选灵活切换，“谁少打谁”，解决矸石含量大时动筛分选效果不好、磨损严重等问题。
● TDS 智能干选机分选精度高，可减少矸石带煤损失，提高企业经济效益。据调查，动筛的理论矸石带煤率为 5%，在实际生产中，其矸石带煤一般达到6-8%。而 TDS 在预先排矸工艺中，一般可实现矸石带煤率 1-2%。TDS 与动筛相比，平均矸石带煤率可降低 5% 左右。
目前大型动力煤选煤厂的常规工艺是：+13mm浅槽分选，-13mm 末煤旁路。预留末煤重介旋流器分选系统。随着用户对产品质量要求提高和环保要求，很多大型动力煤选煤厂需降低末煤入洗下限，实施提质增效工程。随着弛张筛或交叉筛 6mm 脱粉工艺的应用，将浅槽下限降至 6mm，取代末煤重介旋流器分选，成为新思路和新工艺，并且已在生产中成功应用。将浅槽分选下限降至 6mm 后，由于增加 13-6mm的入料量，存在浅槽系统能力不足的问题，为解决该问题，可采用 TDS智能干选机与浅槽与脱粉工艺配合，即 +50mm 块煤 TDS 分选，50-6mm 浅槽分选、-6mm 粉煤旁路，采用该工艺可有效解决浅槽分选下限为 6mm 后浅槽系统能力不足问题，为动力煤分选创造出一个新工艺。
结束语
干法选煤技术的优势在于降低生产成本和环境污染，并且解决了在我国主要产煤区使用湿法选煤技术导致水资源供应压力大的问题。当前我国的干法选煤技术应用整体还处于试点验证阶段，许多技术应用尚不成熟，应当进一步做好技术创新应用，投入更多精力到干法选煤技术的应用实践中，为煤炭分选工作提供理论和经验指导。
参考文献：
[1]贾金鑫.动力煤全粒级干法选煤工艺的设计与研究[J].选煤技术，2017（06）：78-81.
[2]夏云凯，李功民.我国动力煤干选技术现状及展望[J].洁净煤技术，2017，23（06）：17-25.
论文作者:池凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：选煤论文; 矸石论文; 湿法论文; 干法论文; 技术论文; 工艺论文; 介质论文; 《基层建设》2019年第1期论文;