2018国家科学技术进步奖提名项目公示材料

2018年度国家科学技术进步奖提名项目

公示材料

一、项目名称：煤炭高效干法分选关键技术及应用

二、提名者及提名意见

提名者：中国煤炭工业协会

提名意见：

煤炭是我国的主体能源，选煤是煤炭清洁利用的基础。我国2/3以上的煤炭分布在西部干旱缺水地区，难以采用湿法选煤技术，迫切需要高效的干法选煤技术。针对高效干法选煤技术这一世界性难题，该项目经近20年的科研攻关，在“863计划”和国家自然科学基金创新群体、重点项目等资助下，产学研合作研发，创立了气固流态化干法分选理论，发明了大型复合式干法分选技术和干法重介质流化床分选技术，开发了模块式高效干法选煤工艺与装备，形成了煤炭高效干法分选关键技术，解决了长期影响干法选煤工程化的技术难题，实现了煤炭大规模干法分选提质。该项目具有不用水、工艺简单、适应性强、分选精度高、成本低等特点，技术水平居国际领先，引领了世界干法选煤技术的发展，是世界选煤技术的重大突破。国家发改委《能源技术革命创新行动计划》已将“高效干法选煤技术”列入能源技术革命重点创新行动路线。

该项目获省部级科技一等奖3项，授权中国发明专利30件，美国等国外专利15件，发表SCI论文85篇、EI论文131篇，得到了国内外专家的高度评价。该项目已在我国29个省（市）、自治区推广应用1275套，年分选煤炭近2亿吨，社会经济效益显著。已出口至美国等21个国家。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

三、项目简介：

该项目属选矿工程学科。煤炭是我国的主体能源，由于我国原煤质量差、加工利用程度低，造成严重的资源浪费和环境污染。选煤是洁净煤的源头技术，长期以来，选煤以湿法为主，我国2/3以上的煤炭分布在西部干旱缺水地区，难以采用湿法选煤技术，褐煤等遇水易泥化的低阶煤不宜采用湿法分选。传统干法分选技术存在分选效率低、适应性差等问题，迫切需要高效干法选煤技术。

该项目在“863计划”和国家自然科学基金创新群体、重点项目等资助下，产学研联合自主创新，开发了煤炭高效干法分选关键技术，解决了煤炭高效干法分选的世界性难题。主要科技创新有：

(1) 创立了气固流态化干法分选理论：揭示了浓相高密度气固分选流态化的形成与调控机理，提出了大压降低流化数稳压布风方法和分选流态化质量的压降准数判别准则，建立了床层密度的定量调控模型。揭示了煤炭在振动与气

流复合力场中的分选机制，建立了分选流态化中多组分、多尺度颗粒的动力学模型。为煤炭高效干法分选关键技术与装备提供了理论支撑。

(2) 研发了大型复合式干法分选技术：提出了大型复合式干法分选床的梯级布风方法，解决了不规则大床面和大处理能力的稳定布风问题；优化了床面格条拓扑结构，提高了分选精度；提出了大型复合式干法分选机不规则床体的结构设计，提高了分选机床体可靠性；开发了细粒煤的复合式干法分选技术，实现了<6mm细粒煤的干法分选；研制了大型复合式干法分选机，处理能力达480t/h。

(3) 发明了干法重介质流化床分选技术：提出装配式耐磨抗堵布风技术，解决了长期以来布风板堵塞的技术难题；开发了宽粒级二元加重质的级配技术，主导粒级拓宽2.5倍；发明了加重质内循环技术，分选机外加重质循环量减少80%；研制了独立双驱动产品输送装置，单位面积处理能力提高70%。研制了干法重介质流化床分选系统，分选精度E值为0.05~0.08，吨煤介耗<0.5kg。

(4) 开发了模块式高效干法选煤工艺与装备：由原煤准备、水分控制、粗选和精选模块组成煤炭高效干法分选工艺，粗选模块采用大型复合式干法分选技术，精选模块采用干法重介质流化床分选技术；研发了模块式高效干法分选装备和专用辅助设备，将筛分、干燥、分选、介质回收、产品输送、供风和除尘等优化集成。具有不用水、工艺简单、适应性强、分选精度高、成本低等特点，分选效率>90%，分选密度1.3~2.2g/cm3，吨煤加工成本降低50%。

该项目为我国西部干旱缺水地区煤炭分选提质开辟了一条有效新途径，对节约能源、减轻环境污染、实现煤炭清洁利用具有重大意义。已在全国29个省(市)、自治区推广应用1275套，年分选煤炭近2亿吨，并出口美国等21个国家。

该项目获中国煤炭工业科学技术一等奖1项、教育部自然科学一等奖1项、教育部科技进步一等奖1项，授权美国和加拿大等国外专利15件、中国发明专利30件，发表SCI论文85篇、EI论文131篇，被SCI引用754次。

经专家鉴定，技术水平居国际领先，是世界选煤技术的重大突破。

四、客观评价：

⏹科学技术奖励：

(1)高效干法选煤成套技术与装备，中国煤炭工业科学技术一等奖，2016年；

(2)新一代流态化干法分选关键技术及应用，教育部科技进步一等奖，2016年；

(3)浓相高密度气固流态化分选理论，教育部自然科学一等奖，2011年。

⏹科技成果鉴定：

(1)2006年10月，中国煤炭工业协会对“FGX-48型复合式干法选煤系统”的鉴

定意见：“提高了大型设备运转的可靠性，是新一代大型复合式干选装备系统……该装备具有复合式干选设备不用水、投资少、工艺简单、生产成本低、占地面积小、建设周期短等一系列优点……是世界最大型的风力选煤装备，其总体技术水平达到国际领先水平。”（中煤科鉴字[2006]第23号，

附件6.1）

(2)2014年6月，中国煤炭工业协会对“模块式干法重介质流化床选煤系统及

设备”的鉴定意见：“创立了浓相高密度气固流态化干法分选理论……成功研制了新一代干法重介质流化床分选机……建成了世界上首座模块式干法重介质流化床选煤厂……在国内外首次实现了干法分选生产超低灰精煤（Ad<3.5%）……具有分选精度高，工艺简单，投资、运行成本和能耗低等特点，经济、社会和环境效益显著，为我国西部干旱缺水地区以及易泥化煤炭的分选提质开辟了一条有效的途径。该项技术水平居国际领先，是世界选煤技术的重大突破。”（中煤科鉴字[2014]第JL1号，附件6.2）

主要学术评价：

该项目发表SCI论文85篇、EI论文131篇，被SCI引用754次，得到国内外专家的广泛引用和高度评价。

(1)著名选矿专家、中国工程院原副院长王淀佐院士评价：“在干法分选领域取

得了学术和技术创新。”（首届国际干法选煤-洁净煤技术学术研讨会，2002年）

(2)著名选矿专家、中南大学邱冠周院士评价：“形成了颇具特色的流态化干法

选煤理论体系。”（《流态化分选理论》书评，煤炭学报, 2003, 28）

(3)国家自然科学基金委评价：“在煤炭干法流化床分选工艺及设备……方面，

开展了卓有成效的工作，在世界上有重要影响。”“代表了中国现今煤炭资源洁净加工利用领域最高的科研创新水平。”（2009年国家自然科学基金委工材学部对“煤炭资源高效洁净加工理论与应用研究”创新群体的实地考核意见）

(4)国际著名选煤专家、美国肯塔基大学R. Honaker教授将该项目研究成果列

入Mineral Processing and Extractive Metallurgy: 100 years of Innovation(选矿与提取冶金100年革新)专著。（Society for Mining, Metallurgy & Exploration, 2013）

(5)国际著名选煤专家、Int. J. Coal Prep. Util.主编B. K. Parekh评价：“中国矿

业大学是应用干法重介选煤工艺的领先者。”（Int. J. Coal Prep. Util.,2011,31）(6)国际著名选矿专家、加拿大科学院和工程院院士Z. Xu评价：“空气重介流

化床的使用是重要进步之一。”“空气重介流化床分选可产生精确的、基于颗粒密度的分层，获得更好的分选效率。”（Int. J. Coal Prep. Util., 2008, 28）“空气重介流化床分选在处理中国煤炭的粗粒煤方面已获得成功。” (Coal Prep., 2006, 26)

(7)该项目发表的论文被评为Int. J. Coal Prep. Util. 2008~2010年引用次数最高

的十篇文章之一。

(8)国际著名选矿专家、美国南伊利诺伊斯大学M. K. Mohanty教授评价：“复

合式干法分选机在中国已广泛应用，美国采用该技术在2009年建设了第一座工业系统。”（Int. J. Coal Prep. Util., 2011, 31）