干法选煤的意义

干法选煤对新矿集团内蒙能源上海庙矿区的意义
方义恩闫斌郭信会孙岩
1、前言
山东能源新矿集团内蒙古能源有限责任公司位于内蒙古自治区西南部、鄂尔多斯盆地西北缘，处于内蒙古自治区和宁夏自治区接壤地带。

属于中温带干旱大陆性高原气候，平均海拔在1200米左右；年平均降水量200毫米左右，年平均蒸发量1500毫米左右；该地区是半沙漠化土地，植被覆盖较差；日照充足，蒸发强烈，昼夜温差大。

而且新矿内蒙能源有限责任公司正处于发展阶段，对水的需求量较大。

上述原因造成新矿集团上海矿区用水十分紧张。

2、干法选煤原理简介
干法选煤是利用煤与矸石的物理性质差异（如密度、粒度、形状、光泽度、导磁性、导电性、辐射性摩擦系数等）在空气流中、机械振动或摇动的共同作用下进行分选。

干法选煤主要包括风选、拣选、摩擦选、磁电选、空气重介质流化床选煤等。

3、干法选煤的现状
3.1 两产品干法分选机
3.1.1 基本原理
气固流化床分选可以分为两类：一是根据两种颗粒的粒度差别进行分选。

其基本原理是粒度大的块状物不参与流化，而粒度小的颗粒能够流化。

不参与流化的大颗粒沉在床层底部，而能够
流化的小颗粒流态化以后不断溢出床层，从而达到分离的目的；另外一类是气固流化床对矿物进行分选。

其基本原理是：以微细颗粒作为固相加重质，形成具有一定密度的流化床层。

根据阿基米德原理，不同密度组成的矿物进入流化床层以后按照床层密度进行分层，密度相对较小的浮起来，密度较大的沉下去，不同密度的矿物在均匀流体中收到的流体静浮力作用而产生运动，但是同时也受到流体阻力作用，最终按流体密度分层分离。

由于气固流化床层内压力以及密度存在一定的不均匀性，为了顺利实现矿物分选，就要求分选物料的粒度远远大于加重质的粒度，一般选用磁铁矿粉或者石英粉。

3.1.2 气固流化床选煤设备
空气重介流化床干法分选机的基本结构如图一所示，该分选机的主要组成部件：1—排矸端；2—集尘口；3—原煤入口；4—介质入口；5—刮板运输机；6—排煤端；7—流化床；8—空气室。

大致的分选过程：来自风包的并且具有一定速度的有压空气经过底部的空气室通过气体分布器后均与的作用于加重质，发生流化作用，在一定的工艺条件下形成具有密度的均匀的气—固两相流化床，入选原煤（粒度50mm～6mm）和介质通过中间部位的两个给料口进入分选设备，物料进入气固流化床层以后，按照密度的差异实现分层，密度相对较大的沉在床层下部，成为重产物，密度相对较小的浮起来，成为轻产物。

分层以后由刮板运输机将其分割。

刮板运输机上、下刮板逆向运行，分别将浮物和沉物运
送到两端，排出分选机。

图一
3.2 三产品干法分选机
图二
三产品干法分选机的典型代表是复合式干法分选机，其基本
结构是：分选床、振动器、风室、机架和吊挂装置组成，如图二所示。

复合式干法分选机的基本工作原理：入选原煤经过入料口进入具有一定纵向及横向坡度的分选床，在床面上形成具有一定厚度的物料床层，床层底层物料受到振动惯性力作用向背板运动，由背板引导物料向上翻动。

密度较低的煤往上层走，并且在重力作用下沿着床层向下滑动。

由于振动力和连续进入分选床的物料的压力，使不断翻转的物料形成螺旋运动并向矸石端移动。

因为床面宽度不断变窄，密度相对较低的煤从表面下滑，通过排料挡板使下层的煤不断排出，密度较高的矸石从矸石端排出。

复合式干法分选机床层上有分步风孔，能够使床层物料充分松散。

入选原煤在没一个运动周期上都会受到一次分选作用。

经过若干次分选后可以得到灰分由低到高的产品。

表1是现场应用实例。

表1
4、干法选煤对上海庙矿区的意义
4.1 干法选煤的现状
干法选煤在不仅在我国有应用，并且在日本、加拿大等国家也有现场应用。

我国在黑龙江省七台河市建成了世界上第一个空气重介流化床干法选煤工业性示范场。

干法选煤作为一种新兴的选煤方法，目前还处于起步阶段。

虽然干法选煤还有一定的局限性但是其在节水、节能和环保等方面有巨大的优势。

所以说干法选煤对于上海庙矿区的发展具有十分重要的意义和广阔的发展前景。

4.1 节水效益
首先，新矿集团上海庙矿区有着将近30个亿的煤炭储量，开采时间将会持续70～100年。

在干法选煤技术发展成熟以后，整个上海庙矿区的原煤完全可以采用干选方法来进行分选；其次，上海庙矿区处于西北高寒地区，冬季最低温度达到-30°，湿法选后的终精煤在装车以后可能会发生冻车事故。

特别是在整个上海庙矿区建成火车运煤点建成以后，在冬季运输过程中一旦发生冻车事故，造成的经济损失便是不可估量的。

由于干法选煤整个分选过程不加入水，如果采用干法选煤就能够有效的防止冻车事故的发生，避免不必要的经济损失；再次，我国是一个水资源匮乏的国家，特别是在我国的西北地区节约用水更是重中之重，上海庙矿正处在我国西北水资源贫乏的地区，该地区用水原本就十分紧张，随着矿井的陆续投产和职工数量的急剧增加，对水的需求量会更大，这要求整个矿区要节约用水。

在将来干法选煤技术发展成熟以后，上海庙矿区的原煤如果经过干法分选以
后，最少可以节省375万立方米的水资源，不但可以节约选煤成本，更能够节约水资源。

4.2节能效益
我国的用电在冬季和夏季是十分紧张的，因此节约用电也是我们国家各届领导人一直倡导的社会公德之一。

新矿集团作为一个以煤炭开采、洗选、加工为主的煤炭集团公司，对电力的需求较高，新矿集团公司领导积极响应国家号召，在用电方面十分节俭，并要求全体职工从身边的小事做起，节约每一度电。

干法选煤设备的吨煤电耗是2.8～3.2kW.h,而一般的湿法选煤吨煤电耗是 3.3～6.5kW.h。

干法选煤的节电效益相当明显。

其次，干法选煤省去了湿法选煤复杂的煤泥水系统，节约建厂资金1/4～1/5左右,吨煤加工成本节约1/4左右。

由以上数据可以看出，干法选煤不仅能节约电能，还能够节约资本投入。

这对于发展新矿集团上海庙矿区的发展有着积极的意义。

4.2环保效益
我国是一个富煤、贫油、少气的国家。

据不完全统计2011年煤炭在我国一次能源的消费比例在70%左右，而我国煤炭平均含硫在2.76左右。

由以上数据可以看出，我国的硫化物的排放量在时相当大的，如果在煤炭分选过程中脱掉部分硫，那么在煤炭燃烧过程中可以少排放硫化物。

新矿集团上海庙矿区位于我国的西北地区，当地在春秋季节沙尘暴天气发生频率就高，如果再有酸雨等事故的发生，对当地的植被的保护是很不利，更会增加
沙尘暴天气的发生频率，从根本上部违背我国西部大开发的战略，对当地居民和新矿集团的职工生活带来不必要的麻烦。

如果采用干法选煤，脱硫效率在35%～70%，比湿法选煤脱硫效率高处不少，可以降低硫化物的排放，从而减少对环境的污染，能够有效减少酸雨事故的发生，也可以减轻对地球两极臭氧层的破坏，干法选煤的环保效益是显而易见的。

如果新矿内蒙能源的环保工作能更上一层楼，当地政府会大力支持新矿内能能源的工作，这样对新矿内蒙能源在上海庙地区的发展具有十分重要的政治意义。

5、结语
干法选煤现在还是处于发展阶段，但是这种选煤方法对于整个新矿集团的环保、节能效益方面的工作有着广阔的发展前景。

相信在新矿集团各届领导的正确引导下，干法选煤在将来会有逐渐发展成熟，更会对新矿集团的发展产生积极的影响。

我们一线工人将不辞劳苦，甘于奉献，将干法选煤逐步发展成熟。