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选煤厂主要负责临近煤矿的原煤洗选任务，将由井下运输至地面的原煤中的矸石、各煤种进行分选。通过对原煤进行洗选，将原煤中的矸石筛出，可大幅度增加吨煤发热量、降低灰分，还能提高煤炭销售价格。此外，对各煤种进行分选，利于煤种的分类销售，提高煤炭利用率与附加值。
煤炭洗选工艺决定了选煤厂的原煤洗选方式、洗选吨煤成本以及最终洗选产品特性等。煤炭洗选工艺的设计需要从临近煤矿的原煤种类、采煤工艺、自身的设备、资金以及下游客户的具体要求等多方面考虑，使选煤企业的煤炭洗选工艺在技术上可行、经济上合理，还能顺应煤炭洗选企业未来的发展趋势。近几年，我国部分地区空气污染严重，国家对于大气环境监察力度逐步提高，低热值、高灰分、高硫煤炭的燃烧与空气中 PM2．5 的产生息息相关。因此，在新时期大力发展技术先进的洗选工艺对我国煤炭洗选企业的快速发展、大气环境的改善等都具有重要意义。
1 煤炭洗选工艺的发展现状
目前，我国原煤洗选正处于稳步发展阶段，先进的煤炭洗选技术与工艺得到推广应用。据统计: 2015 年我国煤炭洗选能力大幅度提高，煤炭洗选比例增至 66% 。选煤技术与工艺水平、装备制造与研发水平进一步提升，缩小了与欧美等国选煤先进技术的差距。
煤炭洗选是原煤利用前的一个非常重要的环节。原煤是指直接由井下回采运输至地面的煤炭。由于地质条件、开采技术、采掘装备、管理水平的影响，会在原煤中不可避免地混入矸石、金属废弃物等杂质，井下各区域回采的煤炭灰分、硫分以及煤种也不相同。煤炭洗选的作用就是利用原煤中各煤种、杂质存在物理、化学性质上的差异，将原煤中的杂质分离出来，对原煤按照煤种进行筛选分类。 石、中煤与精煤三大类。经过洗选工艺分选得到的煤炭被称为精煤。通过对原煤进行洗选，可有效提高煤炭的热值、利用率，经济效果明显。
2 煤炭洗选原理
2． 1 物理选煤工艺
物理选煤是利用各煤种与杂质存在磁性、粒径、坚硬程度、容重以及导电性等物理性质的差异完成原煤洗选，将各煤种与杂质进行分离。物理选煤只是一个较大的范畴，它还可以分为重力选煤和电磁选煤。重力选煤又可以进一步分为重介质选煤、风力选煤、斜槽选煤、跳汰选煤以及摇床选煤等。电磁选煤则主要根据各煤种与混入的杂质存在电磁性能的差异。
2． 2 物理化学选煤 － 浮游选煤工艺
根据各煤种、杂质表面存在物理、化学性能上的差异对原煤进行洗选的工艺被称为物理化学选煤 － 浮游选煤，又称为浮选。浮选选煤工艺使用的设备较多，根据物料搅拌的形式将浮选分为无机械搅拌式以及机械搅拌式。
2． 3 化学选煤工艺
化学选煤主要是根据原煤中的金属废弃物等杂质特有的化学反应，在利用化学反应除去金属废弃物等杂质的同时保留煤炭的洗选工艺。按照化学试剂的种类以及化学反应原理的不同，化学选煤工艺分为溶剂有机萃取、添加碱处理以及氧化法等。在实验室中常用的化学选煤方法就是原煤脱硫，利用化学试剂与原煤中的硫分进行反应，达到降低或去除硫分的目的。
3 煤炭洗选工艺的流程与洗选作用
3． 1 煤炭洗选工艺流程
通常情况下，煤炭洗选的主要工艺流程分为原煤准备、原煤洗选、洗选成品的脱水、洗选成品干燥四个阶段。
(1) 原煤准备阶段主要包括井下原煤的接收、储存以及筛分等工序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于井下原煤转运可能存在间断，为了进一步提高原煤分选设备的有效利用率、降低物料成本，可以在原煤洗选准备阶段进行原煤的暂时储存，在井下原煤暂停供应的同时，保证煤炭洗选的顺利进行。在煤炭洗选前，为了提高煤炭洗选的效果，需要对待选原煤根据粒径大小进行筛选，得到不同粒径级别的末煤、块煤，降低煤炭洗选成本。
(2) 原煤洗选阶段。现有较为成熟的洗选工艺主要有风力选煤、跳汰选煤以及重介质选煤等。
为了提高煤炭洗选效果，近些年出现了重介质、旋流器、浮选、跳汰等工艺联合使用的煤炭洗选工艺。根据下游客户的需求，一般在洗选过程中对于末煤采用旋流器洗选工艺，对于块煤采用重介质洗选工艺; 通过联合洗选工艺，可同时得到不同粒径的洗选成品，提高了煤炭利用率。
(3) 洗选成品的脱水阶段。在煤炭洗选过程中，特别是多种洗选工艺联合使用时，不可避免地会利用水流对块煤表面进行冲洗的流程，这就导致煤炭水分的增加。如果不去除煤炭水分，不仅会改变煤炭洗选成品的性质，还可能增加煤炭自燃的概率。对于洗选流程中的块煤和末煤进行脱水，得到干燥的煤炭洗选成品，便于洗选煤炭的储运。
(4) 洗选成品干燥阶段。经过脱水阶段的洗选，有效降低了煤炭水分含量，但在煤块的内部空隙、裂隙还可能存在水分，也会增加煤炭的自燃危险性，需要对脱水后的洗选煤炭进一步干燥。目前，使用最多的干燥方式是利用一定温度的烘烤或风干，使洗选煤炭达到快速干燥的状态。
3． 2 煤炭洗选的作用
(1) 提升煤炭产品的质量，降低煤炭燃烧过程中污染物的排放量。井下各地点、各煤种的煤炭灰分、硫分各不相同，通过煤炭洗选工艺可去除原煤中 52% ～ 86% 的灰分、32% ～ 44% 的硫分，有效降低煤炭燃烧过程中的烟尘产生以及 SO2 和 NOx的排量。
(2) 通过去除原煤杂质，可有效提高煤炭资源利用率，达到节约煤炭资源的目的。通过煤炭洗选工艺，可使冶炼用的炼焦煤灰分减小 1% ～ 3% ，在采用高炉炼铁时大大提升产品质量; 在使用洗选无烟煤生产合成氨时，生产单位质量的合成氨可节约 19% ～ 22% 的无烟煤。
(3) 加强产品结构优化，提高产品竞争力。煤炭经过洗选后，由单一结构转变成多结构，由低质量变为高质量，转变为优质产品。在我国，煤炭消费的用户较多，对煤炭产品的质量和品相提出了更高的要求。在大多数城市，已经要求煤炭灰分＜ 10% ，硫分 ＜ 0． 5% ，如果不对煤炭进行深加工，满足不了市场的需求。
(4) 降低煤炭动力浪费。我国的产煤地区大多离城镇较远，运输煤炭的距离较长，运量较大，平均运输距离达到 600km，煤炭在经过深加工后，去除了杂质，可以大大降低煤炭的运力成本。
4 结束语
我国能源结构中煤炭比重在 60% 左右，社会经济的快速发展离不开煤炭地推动。但我国煤炭洗选技术起步较晚，在长期的煤炭使用过程中，对生态环境产生了严重的影响。因此，有效发展煤炭洗选技术对于我国经济的健康发展具有重要意义。
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论文作者:王清洪
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/5
标签：煤炭论文; 选煤论文; 原煤论文; 工艺论文; 杂质论文; 灰分论文; 井下论文; 《中国西部科技》2019年第6期论文;