煤炭分選在潔凈煤技術中的重要性及發展狀況

李世棟

摘 要：本文闡述了煤炭及潔凈煤技術在能源系統中的地位。通過分析現實情況，從能源發展和保護環境角度說明了煤炭分選在煤炭潔凈過程中的適用性和重要性，并展望了煤炭分選技術的未來發展方向。

關鍵詞：潔凈煤技術 環境保護 煤炭分選

中圖分類號：TQ53 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）05-00-01

前言

隨著國民經濟的發展，煤炭的需求量激增，而出現的世界性能源危機，更讓我國認識到加強煤炭的基礎能源地位的必要性。能源的發展，能源與環境逐漸成為一個突出的問題，領導和本行業全體同仁一直在為解決這個問題而努力。發展潔凈煤技術是國情的需要、時代的選擇，而最成熟可靠、最具經濟效益的分選技術是最值得發展的。

潔凈煤技術是煤炭在開發和利用過程中旨在減少污染與提高利用效率的加工、燃燒、轉化及污染控制等技術，是一項系統的技術集成。隨著“后哥本哈根時代”的來臨以及全球對氣候變化的日益關注，潔凈煤技術注定將被賦予新的內涵，面臨著前所未有的發展機遇。實施潔凈煤技術是中國未來能源戰略的選擇，它將主要解決三個方面的問題：一是減少煤炭燃燒和利用中產生的污染物；二是降低石油對外依存度；三是提高煤炭燃燒和利用效率。

一、煤炭分選加工的重要性

1.分選方法的分類

按是否用水分為濕法選煤和干法選煤，選煤過程在水、重液或懸浮液中進行的，稱為濕法選煤。選煤過程在空氣中進行的，稱為干法選煤。干法選煤因為可以大大節省水資源，減輕鐵路運輸，水資源缺乏和鐵路運力不足已成為制約我國煤炭工業發展的兩大因素。干法選煤是解決這個矛盾的重要方法，因而受到國家有關部門的高度重視，也是一項全世界需要共同研究的課題。

按按選煤方法的不同，可分為物理選煤、物理化學選煤、化學選煤及微生物選煤等。

2.分選工藝

分選是一個連續過程，因為煤質的變化，也是個動態的過程，大體上分為入料的預處理、分選、脫介脫水三個環節。

根據入料的性質以及對產品的要求不同，分選工藝會有所變化。煉焦煤選煤廠的工藝流程較為復雜，一般情況采用重介-浮選或重介-跳汰-浮選及跳汰-中煤重介-浮選工藝流程。動力煤選煤廠一般采用較為簡單的工藝流程（重介選或跳汰選排矸工藝），原煤入選上限粒度為100（300）mm，下限粒度為25（13或6）mm。

跳汰選煤在我國運用歷史比較悠久，已有70余年，是主要的煤炭分選工藝。據統計，全世界每年入選原煤中，約50%以上采用跳汰分選工藝，而我國60%以上的精煤來自跳汰選煤。

重介質分選是當下最流行的選煤方法，發展迅速，分選效率高，適應性強，分選粒度范圍寬等優點讓它的應用超過了跳汰法。將1982年和2006年兩者應用的分量做一個對比。

浮選作為一種主要的細粒煤分選方法，目的在于降低煤中礦物質的含量，也提高了熱力煤的熱值和冶金煤的活性組分/惰性組分之比值。

3.在潔凈煤技術中的作用

3.1提高煤炭質量，減少燃煤污染物排放

煤炭分選可脫除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫（或60%-80%的無機硫），燃用分選煤可有效減少煙塵、SO2和NOx的排放。

中國工程院2001年《先進能源技術咨詢研究報告》的數據表明：我國SO2和CO2排放量的85%、煙塵的70%和NOx的60%均來自燃煤。各大城市環境監測數據表明，造成城市大氣污染的主要原因之一是工業與民用直接燃煤排放的SO2和粉塵。SO2的超標是產生酸雨的主要原因，粉塵是煤煙型污染的主要來源。

3.2提高煤炭利用效率，節約能源

無論是動力煤還是煉焦煤，煤炭質量提高將顯著提高煤炭利用效率。一些研究表明：煉焦煤的灰分降低1%，煉鐵的焦炭耗量降低2.66%，煉鐵高爐的利用系數可提高3.99%；發電用煤灰分每增加1%，發熱量下降200J/g-360J/g，1kW·h電的標準煤耗增加2g-5g。

煤質改善對電站生產能力、開工率與效率均有提高。降低了設備的磨損和煙氣凈化能力的要求，降低發電成本。原料煤灰分降低1%，電站總開工率提高1.2%。

3.3優化產品結構，提高產品競爭能力

發展煤炭分選有利于煤炭產品由單結構、低質量向多品種、高質量轉變，實現產品的優質化。若不發展選煤便無法滿足市場要求，也不利于選煤廠實現利潤最大化。顯示了某洗煤廠不同產品結構的原煤入選比例數據。

3.4減少運力浪費

由于我國的產煤區多偏西部，煤炭的運量大，運距長，煤炭經過分選，可去除大量雜質。根據鐵道部歷年統計數據顯示，鐵道貨運主要就是運輸煤炭，洗選加工技術為選煤廠減少了運費，為鐵道部貨運減輕了壓力。

諸多的潔凈煤技術都以優質煤為原料，其源頭都要在于選煤，各種下游作業都需要優質煤炭的支持，所以說潔凈煤技術的源頭在于煤炭質量。

二、煤炭分選技術的發展

1.設備的大型化

產量增加后就要求選煤廠處理能力擴大，在新廠建設和老廠擴能升級改造過程中，設備的大型化問題是直接關系到升級能否成功的主要因素。其次，設備的大型化還能降低建廠、加工成本。

2.低品質煤的分選加工利用

煤炭是屬于一次能源，不可再生，在逐日的開采利用過后，它的總量在減少。另一方面，每個礦在開采的過程中，并不一定采掘的完全干凈，在以后再次開采時，煤質就大幅度的降低了。對于這種低品質煤的分選加工是需要所有人共同面對的。

3.干法分選技術

針對世界性缺水的特點，積極開發運用干法選煤技術，擴大選煤技術覆蓋面。從中國煤田地質總局組織完成的第三次全國煤田預測資料上看，煤炭探明地質儲量全國前七名（山西、內蒙、新疆、陜西、貴州、寧夏、甘肅）均為缺水地區。干法分選還不產生廢水污染的問題，減少了工藝環節，節約選煤廢水治理的費用。

結語

選煤技術作為潔凈煤技術的首要環節，為潔凈煤利用提供了前提和保障，具有無可比擬的重要性，加大選煤技術的研究深度和新技術的開發力度是選煤行業人員的責任，也是對全國乃至全世界人民的貢獻。國家能源局在2010年7月發布的《新興能源產業振興規劃》中，潔凈煤技術位列其中，這更加增加了我們搞好分選技術的應用和開發的信心。

參考文獻

[1]姚強.潔凈煤技術：節能減排的最現實選擇[J].中國高新技術企業，2010，（2）：98-99.

[2]陳清如，劉炯天.中國潔凈煤[M].徐州：中國礦業大學出版社，2009.9-15.