关键词：干法选煤；预排矸；应用前景
引言
随着科学技术的进步，新能源在能源消费中所占比例不断提高，但由于我国能源结构限制，在未来较长时期，我国的主导能源仍为煤炭。由于我国环境保护的需要和国民对生活环境要求的提高，加大煤炭清洁化利用的力度势在必行。
1.选煤厂干法预排矸的技术优势
1.1干法选煤应用范围
干法选煤工艺以其独特的分选原理和投资少、见效快、运行成本低、建设周期短，特别是不产生煤泥可获得高回收率和减少环境污染的优势被广泛认可，得到大范围推广应用。
其应用范围不仅适合褐煤、长烟煤、贫煤、贫瘦煤、不粘煤、气煤、肥煤、气肥煤、无烟煤等动力煤分选。也适用于焦煤预排矸、化工用煤分选及其它高密度矿物分选等。
1.2干法选煤技术在焦煤预排矸分选领域优势
1.2.1提高重介质选煤厂的处理能力
重介质选煤厂的处理能力与入选原煤的粒度上限、粒度组成、密度组成及旋流器结构参数有密切关系。原煤中矸石含量增多，直接影响粒度组成和密度组成，使大颗粒增多，密度增大，旋流器处理能力下降。同时矸石含量大易造成重介旋流器堵塞，为了解决堵塞问题也不得不降低其处理量。故原煤入洗前进行预排矸可大大提高重介质选煤厂的处理能力。
1.2.2减少重介质选煤设备的磨损
重介质选煤系统要用许多管路连接，当煤浆流速较低时，坚硬的矸石颗粒主要是沿管路底部滑动，造成严重磨损，流速变化时，矸石颗粒与其它煤粒一起处于间歇的悬浮状态，作不连续的跳跃运动，矸石颗粒越多，产生的磨损越严重。煤浆在流动过程中，流动方向或过水断面有所改变时，会产生旋涡和冲击，流动的矿浆具有一定的能量，其能量越大，冲击力越大，磨损越严重。能量的大小与固体颗粒的密度有关，密度越大，能量越大。密度大的矸石越多，磨损越严重。原煤入洗前进行预排矸可减少对旋流器以及管路的磨损。
1.2.3提高重介质选煤的选煤效果
入洗原煤矸石含量增多，会恶化旋流器的分选环境，影响分选效果。同时如果有部分矸石易泥化，首先会使煤泥水粘度增加，改变重介悬浮液性质，分选介质的密度得不到有效控制与调节，从而影响重介分选效果；第二，易泥化颗粒造成煤泥水粘度增大，高灰细泥粘附在精煤颗粒上，既影响脱介效果，也影响精煤产品灰分，从而降低分选效率；第三，易泥化的矸石颗粒越多地进入重介选煤系统，煤泥水处理越困难，严重影响煤泥的回收，还会造成洗水浓度拉高，形成恶性循环，分选效果越来越差。
1.2.4降低选煤成本
大量的矸石进入重介质系统，排出时会带走介质，增加介耗；加大脱水筛和脱介筛喷水量，增加水耗；从而增加重介质选煤成本，同时在进入重介前，进行预排矸，可减少重介质系统入洗量，而重介质选煤成本大幅度高于预排矸成本，故预排矸可降低选煤成本。
2.应用前景及建议
2.1干法选煤的应用前景
干法选煤符合“矸石减量化，煤泥减量化，节约水资源，绿色环保，低碳高效”的选煤发展大趋势；符合“无人值守，有人监控”的智能化控制模式；符合“企业自然属性——追求利润最大化”的运行成本低的良性循环状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着全社会对环保的日益重视和国家煤炭清洁高效利用行动计划的实施，发展煤炭洁净利用技术刻不容缓，进一步研究开发新的干法选煤技术和设备十分必要。随着采掘机械化、自动化、智能化程度的大幅提高，综采放顶煤技术的全面推广应用，中小煤矿资源的不断整合，在采煤工作面单产大幅提高的同时，原煤含矸率大幅增加。同时，由于煤炭资源枯竭的制约，不少以往丢弃的边角煤、构造煤也不得不开采出来，导致原煤中的矸石量大大增加。根据目前掌握的情况，这部分原煤普遍含矸在15%以上，导致原煤质量大大恶化，其发热量下降尤为严重。采用干法选煤工艺分选动力煤、化工用煤和低阶煤，具有良好的技术经济效益；同时，采用干法选煤工艺对冶金用炼焦煤、喷吹煤实施预排矸，可以大大减少进入主选系统的矸石量，其将成为未来发展方向。
2.2干法选煤发展建议
（1）建设现代化大型干法选煤厂
当前干法选煤技术得到了快速发展，但在推广应用中还存在一些问题。建议未来要推进干法选煤装备加工制造、干法选煤工艺设计的规范化和标准化；开发大型干法选煤装备，完善千万吨级大型干法选煤厂的配套装备，建设大型干法选煤示范厂，引导行业人士“认知”的转变，促进干法选煤的推广应用。
（2）开发推广煤炭井下干选技术，实施采-选-充一体化
煤炭井下分选可以减少矸石无效运输，降低运输、储存和地面选煤成本，减少环境污染。开发工艺简单、装备可靠的井下干法选煤技术，建设井下智能干法选煤厂，实现井下煤炭原位干法分选，可以有效避免地面采动破坏，消除矸石山占地与环境污染，节省土地资源，减少能源消耗。随着对充填开采研究的不断深入，实现采-选-充一体化的时机日益成熟。建议未来新矿井建设初期，将采-选-充-填工艺统一考虑，系统设计，同时建设，既可节省投资，又能够优化布局。构建深地煤炭资源流态化开采体系，包括无人采掘、智能分选、原位转化、充填调控、高效传输等。
（3）块煤智能干选精准定位。
建议块煤智能干选结合自身特点精准定位，加大研发与推广力度，降低制造成本，降低煤炭加工运行成本，还要通过扩大推广应用规模，降低建设或改造投入，最大限度地替代人工手选，将选煤厂手选工彻底解放出来，以适应企业转型升级和社会发展需要。
（4）优势互补，开发组合高效型全粒级干选工艺系统。
采用不同干选工艺设备的组合，实现原煤全粒级干选，或对现有动力煤选煤厂进行升级改造，实现块煤湿法分选和末煤干选相结合，以达到稳定提高末煤质量和丰富动力煤产品结构的目的。干法选煤技术开发和不同干选设备的工程应用，为大幅提高我国动力煤入选比例提供了一种有效的解决方案。合理的组合工艺对提高冶金用煤选煤生产效率，降低运行成本，增加企业综合效益，提高自动化和智能化水平，将会起到积极作用。
（5）加大空气流化床重介分选技术研究。
进一步加大空气流化床重介分选设备的科技攻关和技术突破，使其在降低分选下限和设备投资等方面有所突破。这类设备将在炼焦煤低密度高精度分选和非煤矿石分离领域有着广阔的应用前景，或将彻底改变选煤工业现有干法和湿法选煤设备的应用局面。
结束语
干选技术的发展主要是为了解决动力煤湿法难以分选或洗选效果不佳的问题，虽然干选具有不用水的优势，但对适宜干选的原煤水分上限值和选后精煤水分的取值理论研究还不够充分。在湿法分选和干选工艺比较论证过程中，必须对不同分选工艺的精煤水分做理论分析和准确估算，为选择合理的分选工艺提供可靠的设计依据。精煤的水分取值应充分考虑不同选煤厂的煤种、伴生矸石泥化特性和精煤粒度。
参考文献
［1］张双全．煤化学［M］．徐州:中国矿业大学出版社，2011．
［2］苏怀兴．褐煤中水分存在形式的实验研究［D］．鞍山:辽宁科技大学，2014．
［3］虞继顺．煤化学［M］．北京:冶金工业出版社，2006．
［4］陈彩静．基于提质褐煤的成型与复吸因素研究［D］．徐州:中国矿业大学，2014．
论文作者:杨磊
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/28
标签：选煤论文; 矸石论文; 干法论文; 原煤论文; 介质论文; 工艺论文; 煤炭论文; 《科学与技术》2019年19期论文;