选煤工艺现状及发展趋势浅析

2017-11-06齐振琨朱江何忠伟贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿洗煤厂贵州六盘水553533

化工管理 2017年31期

齐振琨朱江何忠伟(贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿洗煤厂，贵州六盘水 553533)

选煤工艺现状及发展趋势浅析

齐振琨朱江何忠伟(贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿洗煤厂，贵州六盘水 553533)

煤矿生产中采出的原煤需经过一系列的处理才能用于工业生产以及人们的日常生活。当前我国选煤工艺快速发展，选煤设备不断优化，提升了煤炭生产企业的经济效益。文章对我国选煤发展现状进行简要分析，其次阐述了我国选煤工艺发展现状，然后对未来的工艺发展趋势进行总结，供相关人士参考。

发展背景；工艺现状；选煤设备

0 引言

选煤是指应用一系列的物理及化学工艺从原煤中筛选出符合工业生产以及人民生活使用标准的精煤，本质上来说就是剔除原煤中的有害物质，如硫分、磷分、灰分以及水分等，同时对伴生矿物进行回收，充分发挥煤炭资源的利用价值。在原煤选择过程中，需对可选性的影响因素进行综合考量，如煤的岩相组成、煤矿组分类型、组分所占比例、组分性质和煤炭分布等。由此可知，选煤工艺的实施可保证煤炭的产品质量，通过煤炭物质分析与筛选实现了煤炭资源的综合利用，有利于煤炭企业经济效益的提升。

1 我国选煤发展现状

2005年至2016年，我国原煤的入选量从7.0亿吨增长至25.1亿吨，详细数据如表1所示，实现了煤炭工业“十二五”发展规划至2016年全国原煤入选率达65%的发展目标。此外，选煤厂发展规模快速扩大，工艺操作更具灵活性。诸多大型选煤厂建设投资较少，生产流程更为精简，运行维护难度较低[1]。据相关调查结果显示，截至2016年，我国规模以上选煤厂已有2000座，很多新建超大型选煤厂设计选煤能力达1000万吨的选煤厂共57处，设计入选能力已超过6.5亿吨，占据全国原煤入选总能力25%以上。再次，我国大量引进国外先进的选煤设备，促进了选煤技术以及设备的进步，在引进国外先进的生产线外，基于我国国情形成了可以适用于不同煤炭类型、生产规模以及选煤工艺的选煤厂标准化设计流程以及个性化设计方案，在缩短了设计周期的同时，设计质量、建设以及管理水平也有所提升。

2 选煤工艺现状

2.1 跳汰法

跳汰机主要分为定筛式和动筛式两种。其中定筛式跳汰机已经发展成熟，包括全自动排料系统以及智能电控系统，自动化程度较高。尽管重介质选煤工艺的出现与应用对于跳汰选煤工艺造成了一定的冲击，但不会对跳汰选煤工艺的信息化、智能化及大型化发展造成影响。从微观角度来说，该工艺中单机的处理能力有所提升，分选更加准确和高效。另外，在实际使用时，可以依据煤质以及产品的处理要求采用两段或三段式配置模式，设备的单台面积为6～36m2，而36m2的跳汰机已经运用于工业生产，处理能力可达500～650t/h，不完善度I≤0.16，符合当前的煤矿生产需求。

表1 我国原煤入选量及入选比例

2.2 重介法

所谓重介法就是应用密度在精煤与煤矸石之间的重介质悬浮剂，基于阿基米德原理进行分选。该工艺中使用的重介质是人工制造的特殊材料，属于消耗性资源，从绿色环保角度来说，介质的制备、回收利用以及介质性质的稳定性是该工艺的关键所在。重介质工艺实施之初需先选择一种重质介质，将其和煤料按一定的投放速度置于分选设备中，依据密度的差异可将煤分为重产物和轻产物。当前，较为常见的重介法如下：(1)块煤重介质选机——末煤重介质旋流器分选工艺，该工艺可满足大型煤场的生产要求，使用重介质对块煤以及末煤进行分离。但是该工艺操作复杂，管理难度高，成本相对其他工艺来说也更高。(2)跳汰粗选——重介质旋流精选工艺。与上述工艺相比，在流程中增加了一个跳汰粗选步骤，采用跳汰排矸环节，而排矸的密度可达1180kg/L，可以弱化煤矸石含量变化对于重介质旋流器的不利影响，也可以有效减少重介质的使用量以及设备损耗。重介浅槽排矸工艺操作中最为关键的设备就是重介浅槽分选机。重介浅槽工艺的主要特点是分选效率高，可达98%，适用范围广，对6～300mm的粒径煤均可使用，也可与其他工艺联合应用；重介质旋流器二次分选工艺充分利用旋流器，提升了精煤的质量以及生产效率。

2.3 浮选法

浮选机主要是对煤泥进行分选。当前市场上较为流行的是机械搅拌式浮选机，该设备为自吸空气机械搅拌式浮选机，可以依据煤种入浮煤泥的粒度、可浮性、入料浓度变化对工艺进行调整，设备的适用性较强。机械搅拌式浮选机选用“假底下吸、周边串流”的入料方式，采用双层伞形叶轮以及槽内稳流板，建立了槽内矿浆“W”型立体循环体系，可以满足大量物料浮选要求[2]。

2.4 干扰床分选机

干扰床分选机的主要功能是对粒群进行分选。其工作原理与密度、速度有关。当出现一个上升速度位于高密度颗粒和低密度颗粒沉降速度中间值的流体，受其影响，密度较高和较低的颗粒会分别在上升流体中出现沉降及上浮的现象，由此干扰床分选机对粒群进行分选。目前干扰床分选机在选煤工艺中具体体现出的长处包括能够适应入料煤质的变化、分选效率得以保证等。

3 选煤工艺发展趋势分析

(1)原煤入选比例会不断提升。近些年我国煤炭生产企业大力建设新型、大规模化选煤厂，煤炭产业链日益完善，且不断拓展，产品煤类型日益多样，应用更为广泛。

(2)选煤厂大型化特征日益凸显。因为大型、超大型选煤厂的生产能力更强，且可以实施集中式管理，建立综合园区，延伸产业链，加强各企业之间的合作。

(3)我国为了保证煤炭生产的合法，需关闭部分地方小型煤矿，以及生产规模小、工艺落后、生产设施不齐全的选煤厂。对产业内部进行综合整治，对资源进行整合，广泛建设配套设施。

(4)国产设备的大型化。我国现代化选煤厂中应用的大型设备主要有破碎机、重介浅槽、离心机、磁选机、浓缩机等，但是多为进口采购，采购成本较高。因此，需加强我国技术研发力度，同时对原有纯进口的选煤设备关键部件进行本土化生产与组装，这样可以减少设备造价，也可提供全寿命周期售后服务。国产选煤设备如定筛跳汰机、加压过滤机、隔膜压滤机等生产均已成熟，往后需对大型破碎机、振动筛、离心机、磁选机、重介浅槽、沉降离心机、叠层分级筛等设备的本土化生产予以关注。

(5)选煤厂生产自动化水平的提升。自动化建设对选煤厂生产效率的提升、生产安全保障以及管理维护工作的实施具有重要意义。为此，我国选煤厂建设需对管理层面、控制层面的计算机逻辑控制进行优化，实现电气元件、机械部件、液压元件以及气动元件运行的跟踪观察，保证生产效率。