选煤技术及发展

-0.5mm煤泥
或
0.5~50mm煤 -0.5mm煤泥
• 重介质旋流器分选
• 浮选


1、重介质旋流器 传统的DSM重介质旋流器分选精度高，一般用于分 选比较难选的末煤。近年来，重介质旋流器发展很 快，技术日趋成熟，应用越来越广泛。 重介质旋流器的发展主要表现在四个方面：①大直 径；②无压给料，以减少次生煤泥量；③三产品， 简化分选工艺；④长寿命，降低维护费用旧。

（1）动力煤常规入洗流程 +13（25）mm 3~13（25）mm 0.25~3mm -0.25mm
• 重介浅槽（动筛排矸） • 重介质旋流器分选 • TBS或螺旋分选机
• 压源自文库机回收

（2）炼焦煤常规入洗流程
+13mm块煤 0.5~13mm末煤
• 重介浅槽分选 • 重介质旋流器分选 • 浮选
选矿成套部


我国煤炭资源丰富，保守资源量10202亿吨，根据煤 炭资源预测与评价，中国的煤炭资源为5.6万亿吨， 位居世界第一。其中，焦煤和非焦煤储量分别为2690 亿吨和7329亿吨，占总探明储量的26.85%和73.15%。 煤炭是中国的主要能源，也是中国发展有机化工的最 丰富、最可靠的资源。据有关资料统计，我国在“十 一五”期间，煤炭的生产和消费量增加到25亿吨，到 2020年的时候可能达到30亿吨。虽然近年来煤炭资源 在能源消费结构中的比例由1996年的74.6%下降到 2010年的62%，但是预计到2050年这一比例年将保持 在50%的水平，也就是说在未来几十年，煤炭仍是我 国的主要能源之一。随着近年来煤炭洁净利用的加速 发展，中国的选煤技术及选煤厂的设计和建设已经达 到了国际先进水平。





8、脱水设备 离心机主要用于精煤，中煤，粗煤泥脱水。主要分立式、 卧式离心机。各生产厂家也在原有型号设备的基础上作 了不少改进，其发展方向是加大筛篮直径、增加单机处 理量，降低产品水分。近年来，卧式振动离心机在我国 迅速推广，立式刮刀离心机创新则较少。 离心脱水机国外主要有申克，荷兰的天马等，国内设备 也可以和外国设备竞争，主要有中机伟林和株洲离心机 厂，很多选煤厂由于外国设备价格高，而使用国产离心 机。 压滤机主要用于细煤泥脱水，国外厂家主要有奥地利的 安得利茨公司，国内生产压滤机的厂家很多，质量也有 保证，主要有衡水的海江压滤机，山东的景津压滤机。



旋流器生产厂家： 国外：澳大利亚约翰芬雷、澳大利亚卢德维琪 (Ludowici MPE)有限公司、南非MULTOTEC 旋流器 国内：威海海王旋流器，威海润泽旋流器、唐山国 华科技有限公司、天地科技股份有限公司 国外设备一般价钱比较高，工作效果及稳定性和国 产设备相差不大，主要是使用寿命国外设备比国内 设备稍长一些。国内旋流器威海海王占领主要市场， 而唐山国华主要进行行选煤厂总包工程，自主生产 的旋流器也主要在总包工程中使用。






澳大利亚倾向于使用二产品大直径DSM型旋流器，目前， 实际使用的旋流器最大直径也达到了1500mm，处理能力 550t／h。 南非与澳大利亚基本相似，目前最大直径的旋流器为 l300mm。 美国并不主张旋流器直径越大越好，目前该国生产的重 介质旋流器最大直径为1000mm，处理能力为370t／h。 中国的二产品重介质旋流器的最大直径为l500mm，处理 能力为600～750t／h，分有压给料和无压给料两种，应 用最多的二产品重介旋流器直径在660～l000mm之间。 三产品重介质旋流器在前苏联研制成功。但在中国得到 发展。中国三产品重介质旋流器的研制和应用居世界前 列，特别是大直径无压给料三产品旋流器。有压给料三 产品重介质旋流器最大直径为1400／1000mm，设计处理 能力430t／h，而无压给料三产品重介质旋流器最大直 径为1500／1100mm，设计处理能力550 ～ 600t／h。

目前，大部分国家对煤炭洗选非常重视，尤其是发 达国家。现世界原煤平均入选比例在50%左右，一 些国家甚至超过80%。主要产煤国原煤入选比例如 下图：



以上几个国家精煤产品质量都比较高，除有的国家原煤 易选外，主要原因是工艺系统合理，设备性能可靠，还 有一个原因就是，在很多国家重介选工艺已经逐渐升到 主导地位，尤其是美国和澳大利亚，重介选比例占50% 以上，而德国由于煤易选，跳汰选一直是主要选煤方法， 占70%左右的比例。 目前，我国原煤入选比例约50％，在主要产煤国家中是 较低的，并且动力煤的入选比例只有30％左右。“十二 五”规划要求原煤入选比例提高到60％，到2020年提高 到70％，今后重点是提高动力煤入选比例。 近年来，国内外选煤工业发展迅速，大部分国家关闭了 中小型选煤厂，取而代之的是生产能力大、自动化水平 高、技术指标先进、产品质量稳定、经济效益好的大型 选煤厂。我国紧跟世界选煤的发展趋势，建设了一批技 术先进、自动化程度较高的现代化选煤厂。


目前。国内外采用的选煤方法主要为重介、跳汰、 浮选以及干法选煤。我国地域广阔，煤炭资源丰富， 煤种齐全，煤质变化大，因而以上选煤方法均有应 用。 (1)重介选煤技术 重介选煤是一种高效率的重力选煤方法，具有可高 效率地分选难选煤和极难选煤、分选密度调节范围 宽、适应性强、分选粒度范围宽、处理能力大、实 现自动控制等特点。我国拥有自主知识产权的三产 品重介质旋流器选煤技术取得成功并广泛推广应用。 选煤效率达到了95％。


7、筛分设备 国外对筛分设备的研究，除提高可靠性外，还注重筛机 大型化、品种多样化和制造材料的多元化。在大型化方 面，国外已生产出了面积为40 ～ 50㎡的大型筛分机； 在品种上，应用机械振动力、离心力、电磁振动力设计 了各种振动筛分机；在制造材料方面，采用了复合材料、 塑料及橡胶。 通过对上世纪80年代美国技术和90年代德国技术的引进、 消化和吸收，我国筛宽3m及以下筛分机的可靠性不断提 高，已不再需要从国外引进。我国在完成“九五”科技 攻关项目的基础上研制成功了2ZKP3660型和ZKZ3660型 振动筛。具有了与外国同类设备抗衡的能力。







4、干选机 原苏联是干法选煤生产规模最大、经验较丰富的国 家，以CH-6和Cn-12型两种风力摇床使用效果最好， 近年又开发了SP型风选机。 我国使用较多的是FGX系列复合式干选机和FX系列 风力干选机。这两种设备综合了摇床和风力分选的 优点，在干旱缺水地区和对煤炭产品质量要求不高 的企业具有良好的应用前景。该机的不足之处是分 选精度低。要求煤的外在水分不高于7％，单位处 理量较小。 国内生产的厂家有：唐山市神州机械有限公司、唐 山陆凯等等。

近年来，从国外引进的干扰床分选机已应用于国内 不同的动力煤和炼焦煤选煤厂，并取得理想的效果。 在回收粗煤泥的工艺中，干扰床分选机表现出较大 的优势，如结构简单、对入料煤质变化的适应性强、 分选密度低及分选效率高等。 生产TBS的厂家有: 美国KRS公司、澳大利亚卢德维琪(Ludowici MPE) 有限公司、天津奥尔斯特矿业设备制造有限公司、 沈阳科迪通达矿山机械有限公司。




(3)浮选技术 浮选工艺是利用矿物表面的物理化学性质的差别分 选矿物颗粒的作业过程，是一种应用非常广泛的选 煤方法。。 浮选技术近年来发展很快，多应用于炼焦煤选煤厂 和生产高炉喷吹用无烟煤粉的选煤厂。 另外，在传统的重介、跳汰、浮选等三大选以外， 干法风选、干扰床分选、煤泥重介分选、螺旋分选、 水介选等新的选煤工艺技术取得了可喜的进展。


(2)跳汰技术 跳汰选煤是主要的煤炭分选工艺，它的优点在于工艺流 程简单、设备操作维修方便、处理能力大且有足够的分 选精确度；另外，跳汰选煤入料粒度范围宽，能处理15 mm～150 mm 粒级原料煤。跳汰选煤的适应性较强，主 要应用于洗选中等难选到易选的煤种。是否采用跳汰方 法选煤关键看原煤的可选性，原则上中等可选、易选的 和极易选原煤都应采用跳汰选煤方法。难选煤是用跳汰 选还是用重介选，应通过技术经济比较来确定，对极难 选煤，应采用重介选煤方法，以求得高质量和高效益。 动筛跳汰做为选煤厂的预排矸和取代人工手选作用获得 了选煤界的广泛认可，近年来得到了迅速的推广。 跳汰技术的发展是朝着设备大型化、降低制造和运行成 本、更加精确地实现分选、提高单机及系统的自动化程 度等方向进行。


鉴于细粒级煤炭难筛选的特性，国内近年来对煤炭深度 筛分机械的研究等较为深入，种类较多，发展较快的是 棒条筛、香蕉筛。由煤炭科学研究总院唐山研究院自行 研发的新一代高端技术SXJ系列大型香蕉筛，处理能力 提高了40％ ～ 60％，且筛分效率在90％以上，达到了 国际先进水平。 选煤厂需要的筛子数量很大，国外的厂家主要有德国申 克公司、澳大利亚卢德维琪(Ludowici MPE)有限公司、 奥瑞（天津）工业技术有限公司等，申克公司的振动筛 在国内选煤厂占据了很大的市场。国内的筛子厂家也很 多，比如天地科技股份有限公司、鞍山重型矿山机器股 份有限公司等等。 我国选煤厂使用的用于细粒级分级的大型香蕉筛基本是 国外进口设备。




5、浮选机 浮选是煤泥(0～0．5mm)分选的主要方法。在各类浮选 设备中，机械搅拌式浮选机占主导地位，占据浮选设备 市场份额的75％，其次为浮选柱占15％，其他类型浮选 机占10％。 在金属矿浮选领域，浮选机最大容积达到200m³，目前 已发展到300m³，主要厂家有芬兰Outkump、美国Wemco 浮选机等。在选煤领域，国外炼焦煤选煤厂分选≤0. 5 mm 煤泥的主要方法是浮选，主导机型为机械搅拌式， 单槽容积最大达100 m3。由于国外入浮煤泥的可浮性好， 因此，多采用浅槽型，单位处理能力大、功耗低。 目前国内用于选煤的浮选机最大容积只有45m³，最常用 的是24m³。国内生产煤用浮选机的厂家主要有：唐山国 华科技有限公司、天地科技股份有限公司等。



6、干扰床分选机 干扰床分选机(TBS，Teetered Bed separator的缩写) 是由水力分级机发展而来的，它是依据入料粒群的粒 度相等或处于很窄的粒度范围内时，矿粒的沉降速度 主要取决于密度的工作原理来实现分选的。当提供一 个上升流体，其速度介于高密度颗粒的沉降速度和低 密度颗粒的沉降速度之间时，则高密度颗粒会在上升 流体中沉降，而低密度颗粒则会上浮，从而实现粒群 按密度的分选。 20世纪60年代开始，TBS便用于矸石和尾矿池回收煤 炭，80年代，美国开始用于选煤厂的生产。目前，澳 大利亚已开始采用第四代设备。可以取代其他粗煤泥 分选设备，不仅适用于动力煤选煤厂，更适用于炼焦 煤选煤厂，是目前较为理想的粗煤泥分选设备。




2、重介质分选机 上世纪我国使用的块煤重介质分选机多为斜轮、立轮分 选机。90年代初，我国首次从美国引进了重介质刮板分 选机，由于该设备具有易操作、易维护、低投资和高效 率等特点，在我国很快得到认可。 目前，我国新建选煤厂块煤分选工艺多采用重介浅槽和 动筛跳汰机。和动筛跳汰机相比，重介浅槽分选机在价 格和分选精度上有优势，且具有分选精度高，块煤破碎 率低，矸石带煤量少的优势。 浅槽重介质分选机目前国外设备占据主要市场，主要有 美国的彼得斯公司和丹尼斯公司，其最大槽宽为7. 9 m。 国内生产浅槽介质分选机的厂家有沈阳科迪通达矿山机 械有限公司、山东莱芜煤矿机械有限公司、太原重型矿 山设备厂等 ，该设备被外国设备占据主要市场的原因 是刮矸石的链条国内强度不够，容易断裂，槽体耐磨度 不够，影响生产。


3、跳汰机
目前，国外主要在跳汰机机体大型化、风阀工作方 式以及自动排料方面做了大量工作。国外研发跳汰 机较先进的国家主要有德国、日本、波兰等。 另外。美国、英国、澳大利亚还在研发离心跳汰机。 离心跳汰机是借助巨大的离心力场来强化细小颗粒 的分选效果，有效分选粒度可达0．043mm。 生产跳汰机的厂家主要有： 国外：德国KHD洪堡·威达格公司 国内：唐山国华科技有限公司、天地科技股份有限 公司、沈阳科迪通达矿山机械有限公司