選煤工藝現狀及發展趨勢淺析

齊振琨 朱江 何忠偉(貴州盤江精煤股份有限公司山腳樹礦洗煤廠， 貴州 六盤水 553533)

選煤工藝現狀及發展趨勢淺析

齊振琨 朱江 何忠偉(貴州盤江精煤股份有限公司山腳樹礦洗煤廠， 貴州 六盤水 553533)

煤礦生產中采出的原煤需經過一系列的處理才能用于工業生產以及人們的日常生活。當前我國選煤工藝快速發展，選煤設備不斷優化，提升了煤炭生產企業的經濟效益。文章對我國選煤發展現狀進行簡要分析，其次闡述了我國選煤工藝發展現狀，然后對未來的工藝發展趨勢進行總結，供相關人士參考。

發展背景；工藝現狀；選煤設備

0 引言

選煤是指應用一系列的物理及化學工藝從原煤中篩選出符合工業生產以及人民生活使用標準的精煤，本質上來說就是剔除原煤中的有害物質，如硫分、磷分、灰分以及水分等，同時對伴生礦物進行回收，充分發揮煤炭資源的利用價值。在原煤選擇過程中，需對可選性的影響因素進行綜合考量，如煤的巖相組成、煤礦組分類型、組分所占比例、組分性質和煤炭分布等。由此可知，選煤工藝的實施可保證煤炭的產品質量，通過煤炭物質分析與篩選實現了煤炭資源的綜合利用，有利于煤炭企業經濟效益的提升。

1 我國選煤發展現狀

2005年至2016年，我國原煤的入選量從7.0億噸增長至25.1億噸，詳細數據如表1所示，實現了煤炭工業“十二五”發展規劃至2016年全國原煤入選率達65%的發展目標。此外，選煤廠發展規模快速擴大，工藝操作更具靈活性。諸多大型選煤廠建設投資較少，生產流程更為精簡，運行維護難度較低[1]。據相關調查結果顯示，截至2016年，我國規模以上選煤廠已有2000座，很多新建超大型選煤廠設計選煤能力達1000萬噸的選煤廠共57處，設計入選能力已超過6.5億噸，占據全國原煤入選總能力25%以上。再次，我國大量引進國外先進的選煤設備，促進了選煤技術以及設備的進步，在引進國外先進的生產線外，基于我國國情形成了可以適用于不同煤炭類型、生產規模以及選煤工藝的選煤廠標準化設計流程以及個性化設計方案，在縮短了設計周期的同時，設計質量、建設以及管理水平也有所提升。

2 選煤工藝現狀

2.1 跳汰法

跳汰機主要分為定篩式和動篩式兩種。其中定篩式跳汰機已經發展成熟，包括全自動排料系統以及智能電控系統，自動化程度較高。盡管重介質選煤工藝的出現與應用對于跳汰選煤工藝造成了一定的沖擊，但不會對跳汰選煤工藝的信息化、智能化及大型化發展造成影響。從微觀角度來說，該工藝中單機的處理能力有所提升，分選更加準確和高效。另外，在實際使用時，可以依據煤質以及產品的處理要求采用兩段或三段式配置模式，設備的單臺面積為6～36m2，而36m2的跳汰機已經運用于工業生產，處理能力可達500～650t/h，不完善度I≤0.16，符合當前的煤礦生產需求。

表1 我國原煤入選量及入選比例

2.2 重介法

所謂重介法就是應用密度在精煤與煤矸石之間的重介質懸浮劑，基于阿基米德原理進行分選。該工藝中使用的重介質是人工制造的特殊材料，屬于消耗性資源，從綠色環保角度來說，介質的制備、回收利用以及介質性質的穩定性是該工藝的關鍵所在。重介質工藝實施之初需先選擇一種重質介質，將其和煤料按一定的投放速度置于分選設備中，依據密度的差異可將煤分為重產物和輕產物。當前，較為常見的重介法如下：(1)塊煤重介質選機——末煤重介質旋流器分選工藝，該工藝可滿足大型煤場的生產要求，使用重介質對塊煤以及末煤進行分離。但是該工藝操作復雜，管理難度高，成本相對其他工藝來說也更高。(2)跳汰粗選——重介質旋流精選工藝。與上述工藝相比，在流程中增加了一個跳汰粗選步驟，采用跳汰排矸環節，而排矸的密度可達1180kg/L，可以弱化煤矸石含量變化對于重介質旋流器的不利影響，也可以有效減少重介質的使用量以及設備損耗。重介淺槽排矸工藝操作中最為關鍵的設備就是重介淺槽分選機。重介淺槽工藝的主要特點是分選效率高，可達98%，適用范圍廣，對6～300mm的粒徑煤均可使用，也可與其他工藝聯合應用；重介質旋流器二次分選工藝充分利用旋流器，提升了精煤的質量以及生產效率。

2.3 浮選法

浮選機主要是對煤泥進行分選。當前市場上較為流行的是機械攪拌式浮選機，該設備為自吸空氣機械攪拌式浮選機，可以依據煤種入浮煤泥的粒度、可浮性、入料濃度變化對工藝進行調整，設備的適用性較強。機械攪拌式浮選機選用“假底下吸、周邊串流”的入料方式，采用雙層傘形葉輪以及槽內穩流板，建立了槽內礦漿“W”型立體循環體系，可以滿足大量物料浮選要求[2]。

2.4 干擾床分選機

干擾床分選機的主要功能是對粒群進行分選。其工作原理與密度、速度有關。當出現一個上升速度位于高密度顆粒和低密度顆粒沉降速度中間值的流體，受其影響，密度較高和較低的顆粒會分別在上升流體中出現沉降及上浮的現象，由此干擾床分選機對粒群進行分選。目前干擾床分選機在選煤工藝中具體體現出的長處包括能夠適應入料煤質的變化、分選效率得以保證等。

3 選煤工藝發展趨勢分析

(1)原煤入選比例會不斷提升。近些年我國煤炭生產企業大力建設新型、大規模化選煤廠，煤炭產業鏈日益完善，且不斷拓展，產品煤類型日益多樣，應用更為廣泛。

(2)選煤廠大型化特征日益凸顯。因為大型、超大型選煤廠的生產能力更強，且可以實施集中式管理，建立綜合園區，延伸產業鏈，加強各企業之間的合作。

(3)我國為了保證煤炭生產的合法，需關閉部分地方小型煤礦，以及生產規模小、工藝落后、生產設施不齊全的選煤廠。對產業內部進行綜合整治，對資源進行整合，廣泛建設配套設施。

(4)國產設備的大型化。我國現代化選煤廠中應用的大型設備主要有破碎機、重介淺槽、離心機、磁選機、濃縮機等，但是多為進口采購，采購成本較高。因此，需加強我國技術研發力度，同時對原有純進口的選煤設備關鍵部件進行本土化生產與組裝，這樣可以減少設備造價，也可提供全壽命周期售后服務。國產選煤設備如定篩跳汰機、加壓過濾機、隔膜壓濾機等生產均已成熟，往后需對大型破碎機、振動篩、離心機、磁選機、重介淺槽、沉降離心機、疊層分級篩等設備的本土化生產予以關注。

(5)選煤廠生產自動化水平的提升。自動化建設對選煤廠生產效率的提升、生產安全保障以及管理維護工作的實施具有重要意義。為此，我國選煤廠建設需對管理層面、控制層面的計算機邏輯控制進行優化，實現電氣元件、機械部件、液壓元件以及氣動元件運行的跟蹤觀察，保證生產效率。

4 結語

綜上所述，提高煤產品質量以及煤炭資源利用率的前提是優化選煤工藝，如此便能夠提高選煤流程的工作效率，保證選煤企業的市場競爭力，另一方面也能節約資源，降低能耗。因此選煤企業要對選煤設備的各個裝置進行深入研究，并對市場需求進行剖析，將兩者相結合進行研發，不斷優化選煤設備，以此來提高本企業的經營效益。

[1]張瑞文.三產品重介質選煤工藝在安泰選煤廠的應用[J].潔凈煤技術，2015，(05)：31-34.

[2]金思生，張瑞文.金海洋選煤廠工藝設計探討[J].煤炭加工與綜合利用，2014，(03)：34-37.

齊振琨(1987- )，男，黑龍江雞西人，本科，從事煤化工、選煤工藝。