我国选煤技术的现状和发展

我国选煤技术的现状与发展

原创作者：木清华

中国煤炭洗选和深加工技术的发展已经和国际同步，选煤厂应用的工艺技术已达到国际先进水平。但我国原煤入选率仍然偏低，发展不平衡，平均规模小，自动化水平和设备可靠性低，与世界主要产煤国家相比差距较大。

1、重介质选煤技术

近年来，重介质选煤技术由于具有工艺简化、运行成本低、分选效率高、技术可靠、处理能力大等优势，分选比重日益加大，已达到54%。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。中国的两产品重介质旋流器的最大直径为1500mm，处理能力为600～750t／h，分有压给料和无压给料两种，目前国内应用最多的二产品重介旋流器直径在660～1 000mm之间。中国的大直径无压给料三产品旋流器在全世界独领风骚。有压给料三产品重介质旋流器最大直径为l400／1000mm，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。

中国在旋流器方面的重要创新和突破有：（1）应用计算流体力学技术（CFD）对重介质旋流器进行了深入研究，开

发成功了大型多供介无压给料三产品重介质旋流器。（2）研究开发成功以一套介质净化回收系统实现原煤分级分选，构建了重介质旋流器分选难选煤精煤最大产率化工艺系统；实现了全部粗煤泥经小直径重介质旋流器分选；降低了大型无压给料三产品重介质旋流器入料压力、功耗和磨损；原煤按粗细粒级不同可选性采用不同分选密度分选，提高了精煤产率。

2、跳汰机

跳汰分选工艺较简单，基建投资较低，技术传统，容易操作，熟悉该技术的人员较多；但是该工艺分选的产品下限高，次生煤泥含量大，浮选量多，分选精度差，自动化程度低。

（1）定筛式跳汰机

定筛式跳汰机的应用已走过了发展一完善一成熟阶段。目前，该设备为有电磁风阀、全自动排料系统、超声波床层检测、智能电控系统的筛下空气室跳汰机。其追求的目标是设备大型化、智能化，提高单机处理能力、分选效率、控制装置的灵敏准确性、检测装置的精确性和整机可靠性。

（2）动筛跳汰机

动筛跳汰机是以煤排矸和动力煤分选为目的而研制的。动筛跳汰选煤工艺系统简单、节水，循环水用量仅为一般湿法选煤方法的1/10。无论从经济效益还是节能减排方面，动

筛跳汰均是煤炭洗选加工(尤其块煤洗选)的重要方式。动筛跳汰分选是普遍被用户认可的易选煤和中等可选性煤的有效方法之一。国产动筛跳汰机有液压驱动式和机械驱动式两种类型：以电机曲柄连杆等机械机构为动力的机械式动筛跳汰机和以液压系统为动力的液压驱动式动筛跳汰机。机械式驱动动筛跳汰机结构简单，价格便宜，但工艺参数不能在线调节，分选效果差。相比机械动筛跳汰机，液压驱动式动筛跳汰机由于采用液压动力机构，在筛体急回速比特性方面具有很大优势，分选效果较好，且操作过程中频率、振幅等可在线调节和控制。但液压系统复杂，对液压元件要求苛刻，导致液压系统故障频繁、维护费用较高。

3、干法选煤技术与设备

我国煤炭有2/3以上分布在西部,我国干法选煤整体技术处于国际领先水平。干法选煤以其不用水、基本建设投资和运行费用低、见效快的优势为煤炭降灰提质、易泥化煤种及干旱缺水地区的煤炭分选提供了有效技术途径,正适应我国煤炭工业发展战略向干旱、寒冷的西部地区转移和大力发展动力煤分选的需要。FGX系列复合式干选机和FX系列风选机得到了较多的推广应用，并向大型化发展，最大分选床面积已达48m2，处理能力480t/h；空气重介干法分选技术的研究也取得显著成果，研制成功了风力跳汰机和风力摇床，先后投入市场应用并得到推广，为我国的干法选煤设备增添

了新的品种。目前，我国干法选煤技术已处于国际领先地位，设备不仅用于国内，而且出口多个国家和地区。

重介质干法选煤系统由多个子系统组合而成，系统中多种因素都会影响设备功能效果的发挥，无论是工艺上，还是设备上，每一个因素都会对系统产生直接影响，乃至于一个因素没有处理好而导致全系统工作失效。

4、粗煤泥回收、分选设备

(1)粗煤泥回收的原因

粗煤泥的回收对于炼焦煤选煤厂显得更为重要。因为浮选不能有效回收>0．5 mm级煤泥，原则上要求进入浮选系统的人料粒度<0.5mm，同时应尽可能减少人浮量。实践证明，在浮选前增设粗煤泥回收系统，会大大改善浮选效果，降低生产成本。在脱泥作业中，增加粗煤泥回收系统可以适当增大脱泥筛筛孔尺寸，提高脱泥效率。

目前，大多数选煤厂设计中均设有粗煤泥回收工艺，包括粗精煤泥回收工艺、中矸粗煤泥回收工艺及煤泥回收工艺。由于粗煤泥回收设备的不同，其工艺配置和回收效果也有所差异。

（2）煤泥离心机回收粗煤泥工艺

近几年建设的大型选煤厂多采用该工艺回收粗精煤泥。该流程采用浓缩分级旋流器与弧形筛配套使用，目的是保证煤泥离心机人料浓度(400g／L以上)和流速，否则，进入离

心机的物料浓度过稀或流速过快，均会造成产品水分过高或系统跑水现象。采用上述流程回收重介旋流器或煤泥重介以及水介分选产品的粗精煤泥时，产品水分在16％左右，回收粒度下限可达0.1 mm。从使用情况来看，该工艺回收的粗精煤泥存在细泥污染现象，灰分偏高。

（3）高频筛回收粗煤泥工艺

该工艺流程可用于粗精煤泥、中矸粗煤泥和煤泥的回收。该流程中采用浓缩分级旋流器，目的是保证高频筛入料浓度(350g／L以上)，否则，不能形成过滤层，物料透筛严重，造成设备不能正常运转。该流程用于粗煤泥回收时，产品水分偏高，一般在22％～24％，回收粒度下限可达0.15mm。据生产经验，高频筛用于回收原生粗煤泥时具有分选作用。

（4）沉降过滤离心机回收粗煤泥工艺

该流程多用于煤泥中细泥含量较高的粗煤泥的回收。沉降过滤离心机对人料浓度无特殊要求，但对入料粒度组成要求比较苛刻，人料中<0.044mm粒级含量的临界值为40％，大于此值不宜采用该工艺，因为这将导致产品水分过高。

（5）粗精煤分选设备和工艺

我国中小型选煤厂大多采用两段选煤工艺，设备和工艺简单，但分选效率较低，粗粒精煤损失严重。中型和大型选煤厂基本采用两段半分选工艺，其主要增加了粗煤泥回收环