陕西长武亭南煤业有限责任公司 陕西省咸阳市长武县 713602
摘要：煤炭是我国重要的能源之一，在社会经济发展过程中发挥着非常重要的作用。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。
关键词：选煤厂选煤技术；发展现状；工艺分析
引言
环保是全球重点关注的问题，要想减少煤炭产业对环境的负面影响，就应该深入研究选煤技术与设备的选择，以获取更加合理的生产方式。
1煤炭洗选工艺的发展现状
我国原煤洗选发展阶段较为稳定，高效的煤炭洗选技术得到了广泛应用。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(煤炭洗选过程如图1)。通常情况下，选煤厂的洗选产品主要有煤矸石、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。
图1 煤炭洗选过程
2煤炭洗选技术分类
2.1跳汰选煤工艺
这种工艺在处理选煤的工程中能力较大，分选的精准度也较高，而且操作流程较为简单，在我国大部分选煤厂中使用较为频繁。事实证明，此技术方法在我国一半以上的选煤厂中都被使用，并且当今科技的发展也使得人们对选煤技术要求越来越高，也就反映跳汰选煤方法在未来的发展过程中会起到重要的作用，逐渐成为被使用最多的技术方法。
2.2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。
2.3重介选煤工艺
在选煤过程中的遇到难度较大的选煤可使用此方法，在选煤过程中使用较多是重介旋流器分选技术，并且不断扩大此方法的选煤规模。这种方法在选煤厂中被广泛应用的重要原因在于使用新型材料。当下为新媒体时代，选煤厂使用网络技术来进行自动化的控制系统，通过对物料密度的严格控制也降低了介质的损耗，并在很大程度上提升了工作人员的效率。
2.4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。
2.5微生物选煤工艺
除上述几种选煤工艺外，近些年出现了一种利用微生物对原煤杂质组成有侵蚀作用，达到原煤洗选目的工艺，这种选煤工艺被称为微生物选煤。它的洗选原理主要通过自养型微生物与异养型微生物对原煤中某些杂质的侵蚀作用，将原煤杂质进入微生物的体内，经过形成代谢作用去除煤炭组分中的杂质，达到煤炭洗选的目的。
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
一般煤炭洗选的主要工艺流程：原煤准备、原煤洗选、洗选成品的脱水、洗选成品干燥。
(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。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
3.2.1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。
3.2.2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。
3.2.3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。随着我国洗选技术、工艺研发以及装备制造水平的不断发展，加之国家对于生态环境监察力度的不断增强，我国煤炭资源的洗选比例进一步提高，有效提升煤炭洗选质量及洗选企业的经济效益。
3.2.4通过去除原煤杂质，可有效提高煤炭资源利用率
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。
结语
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。
参考文献
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［3］白景启，等．三产品重介质选煤工艺在唐山春澳选煤厂的应用［J］．洁净煤技术，2013，(3):26－29．
论文作者:樊青龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/29
标签：选煤论文; 煤炭论文; 原煤论文; 工艺论文; 杂质论文; 技术论文; 灰分论文; 《防护工程》2018年第29期论文;