我国选煤现状剖析

我国选煤技术现状及发展趋势

摘要：本文简要地阐述了我国选煤工业的发展历程，并根据我国目前选煤技术的实际应用和研究开发状况，比较详细地阐述了我国目前选煤技术方法与工艺、选煤设备等方面的发展及现状；并结合国外选煤工业的技术应用与发展情况，阐述了我国选煤工业目前存在的问题及发展方向。

关键词：煤炭选煤发展趋势

我国选煤工业起步较晚，20世纪50年代才开始建立自己的选煤工业，经历了两次快速发展时期，大致分三个阶段：

第一阶段，1949～1980年，以“洗煤保钢”为主要内容的选煤大发展。30年来，全国原煤年入洗量由510万t增至11422万t，原煤入选比例由7.67％提高到18.40％，基本满足中国钢铁工业对炼焦煤质量的要求。

第二阶段，1981～2000年，以“洗煤节能”为主要内容的选煤阶段。1982年，国务院颁发了“发展洗煤，节约能源”的指示，对促进洗煤的发展起到了重要的推动作用。全国原煤入洗能力从1.1亿t增至2000年的5亿t以上，原煤入洗量从1.2亿t提高到4亿t。第三阶段，从2001年起，煤炭工业面临经济与环境的双重压力，选煤作为洁净煤技术的基础，选煤工业进入新的快速发展时期，主要是发展动力煤洗选和提高炼焦煤精煤质量。

据不完全统计，2004年中国的原煤产量为19.6亿t，正在运行的选煤厂有2000余座，其中中型以上选煤厂394座。选煤设计能力7.5亿t／a，实际生产能力6.0亿t／a，入洗能力占原煤产量的38％。到2005年，预计选煤能力将达8.0亿t／a，入洗量将达到6.5亿t／a。原煤入选量的增长速度超过原煤增长速度。

近年来，动力煤的洗选加工发展很快。2003年已发展到107座，入选能力23509万t。另外正在建设的选煤厂，90％为动力煤选煤厂。

1 我国选煤技术现状

我国选煤技术在过去的几十年中取得了很大进步，20年前主要选煤方法是跳汰选，重介质分选刚刚起步，选煤厂装备水平较差，筛子只有12m2，跳汰机只有14m2。在80～90年代，先后出现了开滦范各庄、兖州兴隆庄、平朔安太堡等一些技术和装备先进的选煤厂，我国自行研制的大型重介质旋流器选煤技术已经比较成熟并推广应用，国产的大型选煤设备，如3.6×6.0m2前振动筛、35～40m2的筛下空气室跳汰机已在实际生产中应用，还有空气压滤机等技术的成熟使用，我国选煤技术的研究和开发已经步入世界先进行列。各种选煤方法所占的比例也发生了较大的变化。

目前我国选煤厂使用的选煤方法的具体情况如下：跳汰选大约占26％，重介质分选大约占54％，浮选大约占14％，风选约占5％，其它方法约占1％。

随着技术的交流和经济的开放，国外的选煤工艺和选煤设备在我国选煤厂的建设中所占的比例逐渐增加。另外，随着环境要求的不断严格和用户对煤炭产品质量要求的提高，我国一些老选煤厂由于技术落后和设备陈旧，将面临着大范围的改造，包括选煤技术改造、工艺流程改造、设备改造、选煤厂布置改造、自动

化程度改造等等。

下面就我国选煤厂目前使用的选煤方法和选煤工艺及设备等进行论述。

1.1 选煤方法及工艺

1.1.1 选煤方法

我国地域广阔，煤炭资源丰富，煤种齐全，煤质变化较大，从世界范围看，可选性属难选煤和极难选煤。所以，各种选煤方法在我国均有应用，主要方法为跳汰、重介、浮选以及干法选煤。

跳汰方法选煤对不同煤质的煤具有广泛的适应性，具有系统简单可靠，生产成本低，分选效果好等优点，长期以来一直被作为主要的选煤方法。目前在我国的各种选煤方法中约占1／3的比例。动筛跳汰近几年逐步地被应用，用来代替人工排矸。

重介方法选煤经过几十年的生产实践和科学研究已日趋成熟，特别是重介旋流器分选技术取得了重大进展。这主要归功于耐磨材料的应用，它延长了设备和管道的使用寿命，以及密度自动控制水平的提高，它使生产操作更加简单。同时，也降低了介质消耗。

由于重介选煤的投资及生产成本已与跳汰接近，而随着社会对精煤产品的要求提高，使煤炭的可选性变难，近几年重介方法得到突飞猛进的应用，大有取代跳汰方法成为第一的趋势。

浮选技术在我国发展很快，但在应用中，只有炼焦选煤厂和用于高炉喷吹的无烟煤选煤厂选用浮选工艺。目前也广泛地用于煤泥分选，已提高选煤厂煤炭的回收率。

干选(包括流化床选煤和风力选煤)在西部寒冷、水资源短缺地区以及易泥化煤种得到应用。但数量较少，且主要为风力选煤。

摇床分选、螺旋分选、自生介质螺旋滚筒分选、水力旋流分选在我国小型易选煤矿也有应用，但应用的较少。而国外螺旋分选在处理细粒煤中应用的较多。磁选、电选、X射线选、微波选、化学选、生物选尚在研究试验阶段。

1.1.2 常用的选煤工艺

我国现行的选煤厂主要有以下几种工艺：①大于0.5mm级的煤，一般用跳汰、重介选或跳汰与重介组合分选；②小于0.5mm级的煤，一般用浮选或煤泥重介选；

③特大块煤一般采用手选或动筛选或重介选。

1.2 选煤设备

1.2.1 分选设备

发展较快的设备主要有：重介质旋流器、干法、分选机、动筛跳汰机、微泡浮选柱(机)、重介刮板分选机(浅槽)等。

发展较慢的设备主要有：跳汰机、浮选机、重介斜(立)轮分选机、螺旋分选机等。几乎没有发展的设备主要有：螺旋滚筒分选机、水介质旋流器、摇床等。

(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。大直径(Φ1000mm)重介质旋流器(DSM)、无压给料重介质旋流器(LARCODEMS)、三产品重介质旋流器的发展尤其引人注目。

重介质旋流器的发展主要表现在4个方面：①大直径，入选不分级原煤；②无压给料，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。

中国制造的二产品重介质旋流器最大直径为1300mm，处理能力为550t／h 左右，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660～1000mm之间。进口产品最大直径已达到1500mm(应用在大同马脊梁选煤厂，为澳大利亚产品)，处理能力为800t／h左右。

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重介质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1400／1000mm(大同四台选煤厂)；无压给料三产品重介质旋流器最大直径为1400／1000mm(盘江老屋基选煤厂)。大直径三产品重介质旋流器简化了重介质分选工艺系统，促进了重介质选煤工艺在中国的应用。

(2)跳汰机

近年，随着重介质选煤工艺的大力推广，跳汰选煤工艺所占比例在下降，跳汰机的发展创新也相对缓慢。现阶段所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。目前国内使用较多的国产跳汰机有X系列、SKT系列筛下空气室跳汰机，少数为CT、LTG系列筛侧空气室跳汰机和BM系列跳汰机。X系列跳汰机最大跳汰面积45m2，SKT系列跳汰面积24m2。国外引进的有德国的巴达克跳汰机。巴达克跳汰机在性能及可靠性上略优于国产设备，但价格较高，目前国内使用不多。

动筛跳汰机应用于大块煤的排矸，在300～50mm原煤排矸下已显示出独特的优势：排矸量大，用水量小，系统简单，故障少。在兖州地区，动筛跳汰机几乎成为各矿大块煤排矸的必配设备。目前不少矿区(如淮南等)都在考虑采用动筛跳汰机代替手选，其发展势头迅猛。

国产动筛跳汰机有液压传动式和机械传动式两种类型，最大面积为3.6m2。，处理能力为200t／h。

液压传动式使用效果较好，但故障率高，液压系统尚需进口。机械传动式机构简单、可靠，适合目前我国的操作水平和管理水平，比较受欢迎，但存在噪音较大、不便在线调节的缺点。

(3)干选机

干选机从早期的风力摇床、风力跳汰，到近年的空气重介选、复合干选的应用，逐步走向成熟。国内目前使用的主要有复合式干选机和空气重介干选机两类设备。

空气重介干法选煤处理煤炭粒度下限为6mm，要求入选煤的外在水分<4％。虽然空气重介流化床在干法选煤工艺中处于领先地位，但实际应用效果却大受影响。主要原因为：由于机械化采煤过程中喷水较多，很难达到外水<4％的要求，原煤进行6mm分级非常困难；空气重介流化床所要求的介质粒度较窄，0.3～0.15mm级含量越高越好，<0.074mm的含量越低越好，这种粒度组成的介质很难配备。为此，空气重介干法选煤设备目前在我国使用不多，仍处于科研阶段。

在我国使用较多的是FGX系列复合式干选机和FX系列风力干法选煤机。这两种设备综合了摇床和风力分选的优点，实用性强，投资较低，吨煤投资3～6元；煤炭加工费用比较低，吨煤加工费2～3元；入料粒度6～75mm，入料外在水分<7％。经过分选后，精煤灰分比原煤灰分降低约5～10个百分点。作为湿法分选的补充，FGX和FX系列干选机已在我国推广，在干燥缺水地区和对产品质量要求不高的企业，该干选机具有良好的应用前景。

(4)微泡浮选机(柱)

浮选机一直是用于<0.5mm级粉煤分选的主要设备。我国目前大量使用的是