熱點新聞
摘要：簡要介紹了國內(nèi)外選煤技術(shù)的現(xiàn)狀，對國內(nèi)選煤技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了評述。并對我國目前選煤工業(yè)存在的問題進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：選煤技術(shù)；重介選煤；浮選選煤
我國煤炭資源豐富．保守資源量10202億t。根據(jù)第三次煤炭資源預(yù)測與評價，我國煤炭資源總量為5157萬億t，位居世界第一；可采儲量為2040億t．位居世界第二。根據(jù)預(yù)測，到2010年煤炭在我國一次性能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中仍占60％左右，到2050年，這一比例不會低于50％。在未來幾十年內(nèi)。煤炭仍將是我國的主要能源之一，但是在煤炭為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)的同時，由于大部分原煤未經(jīng)加工，不僅轉(zhuǎn)化利用效率低、資源浪費大，而且給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。如何做好煤炭的分選加工、潔凈利用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，充分利用優(yōu)質(zhì)煤炭資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，是實施國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容之一。選煤是潔凈煤技術(shù)的源頭和基礎(chǔ)。也是適合我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)狀況的一項最有效的潔凈煤技術(shù)。
1 國內(nèi)外選煤技術(shù)的發(fā)展
目前，大部分同家對煤炭洗選非常重視。尤其是發(fā)達(dá)國家�，F(xiàn)在世界原煤平均入選比例在50％左右，一些國家甚至超過80％。表l為幾個主要產(chǎn)煤國家選煤指標(biāo)的不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)。從表l可看出，這些國家的精煤產(chǎn)品質(zhì)量高，除有的國家原煤易選外，主要原因是工藝系統(tǒng)合理，設(shè)備性能可靠；再一個原因是，在一些國家，重介選工藝逐漸升到主導(dǎo)地位。美國在20世紀(jì)80年代。重介選占31％；跳汰選占49％，到1996年，重介選升到45％，跳汰選下降到35％。澳大利亞跳汰選使用量很少，甚至不用。其原因正像美國專家說的那樣：“與跳汰選比，重介選的分選精度高，就是選塊煤，重介選的效率也高于巴達(dá)克跳汰機(jī)”。但德國由于煤易選，且巴達(dá)克跳汰機(jī)技術(shù)成熟，跳汰選一直是主要選煤方法。另外應(yīng)引起注意的是，目前以重介選為主的國家里，由于大直徑旋流器(直徑l m左右)及微細(xì)介質(zhì)旋流器的出現(xiàn)。有以重介旋流器為主的趨勢。這種大直徑旋流器的入料粒度上限達(dá)到50 mm，下限為14 mm，只要對原煤適當(dāng)破碎，可完全取代槽式重介分選機(jī)和跳汰機(jī)。這種情況在美國和澳大利亞十分明顯。
我國選煤工業(yè)起步較晚，20世紀(jì)50年代才開始建立起自己的選煤工業(yè)�！鞍宋濉逼陂g原煤入選量的增長速度首次超過原煤增長速度，“九五”和“十五”期問選煤持續(xù)快速增長。2004年我國的原煤產(chǎn)量為19.6億t，正常運行的選煤廠有2 000余座，其中中型以上選煤廠394座；選煤設(shè)計能力7.5億t/a．實際生產(chǎn)能力6.0億t/a。實際原煤入洗率為32％。2005年的原煤產(chǎn)量為1 9.6億t，原煤人選量為7.03億t．人選率為33％。盡管如此，我國原煤入選比例還是主要產(chǎn)煤國家中最低的。到2002年底．我國所采用的選煤方法構(gòu)成為：重介質(zhì)選煤36.3％．跳汰選煤38.7％，浮選11.6％，其他選煤13.4％。自20世紀(jì)90年代以來重介選煤方法發(fā)展很快，由“八五”初期的23％上升到“十五”末的36％。最近幾年，發(fā)達(dá)國家設(shè)在中國的分支機(jī)構(gòu)為中國承建了大量選煤廠，將發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)選煤技術(shù)和裝備引進(jìn)中國，促進(jìn)了我國選煤工業(yè)和技術(shù)的進(jìn)步。
2 我國主要選煤技術(shù)發(fā)展趨勢
選煤是應(yīng)用物理、物理化學(xué)、化學(xué)或微生物等方法將原煤脫灰、降硫并加工成質(zhì)量均勻、用途不同的各品種煤的煤炭加工技術(shù)，是提高煤炭利用效率、減少污染物排放的最經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。目前，國內(nèi)采用的選煤方法主要為重介、跳汰、浮選以及干法選煤。我國地域廣闊，煤炭資源豐富，煤種齊全，煤質(zhì)變化大，因而以上選煤方法均有應(yīng)用。隨著國際能源消費結(jié)構(gòu)向煤炭消費方向的調(diào)整和環(huán)境保護(hù)意識的日益增強，世界各國越來越重視煤炭的洗選加工，從而有力地推動了選煤技術(shù)的發(fā)展。
為了進(jìn)一步改善和提高選煤效果，各主要產(chǎn)煤國家都把注意力放在改進(jìn)工藝、研制和采用新型、高效和高產(chǎn)洗選設(shè)備以及提高自動化、信息化和專業(yè)化水平方面。我國選煤技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，煤炭洗選加工量將繼續(xù)增加，并呈現(xiàn)出加速增長的勢頭。第二，選煤廠向大型化發(fā)展，以適應(yīng)煤炭生產(chǎn)多元化和集中化的需要。第三，工藝流程不斷簡化。第四，重介旋流器分級洗選趨向于混合洗選。第五，重介旋流器與浮選機(jī)的聯(lián)合洗選工藝趨向代替跳汰與浮選聯(lián)合洗選工藝。第六，跳汰機(jī)的分選下限不斷降低，浮選粒度級別降到0.2mm以下。第七，化學(xué)選煤將會獲得應(yīng)用。第八，各種選煤技術(shù)將被不斷開發(fā)、示范與應(yīng)用，并將出現(xiàn)工業(yè)化的超潔凈煤分選技術(shù)的廣泛應(yīng)用。第九，選煤技術(shù)將更加重視環(huán)境保護(hù)工程和煤炭資源的綜合利用，建立無尾煤選煤廠，充分回收原煤中的黃鐵礦，對選煤水采取閉路循環(huán)處理。對于三大選煤方法，其發(fā)展趨勢表現(xiàn)出各自的特點。
2.1 重介選煤技術(shù)
重介選煤是一種高效率的重力選煤方法，具有可高效率地分選難選煤和極難選煤、分選密度調(diào)節(jié)范圍寬、適應(yīng)性強、分選粒度范圍寬、處理能力大、實現(xiàn)自動控制等特點。我國的重介選煤技術(shù)始于1958年，在解決了設(shè)備的耐磨、介質(zhì)同收和高效泵設(shè)備問題后，重介選煤技術(shù)在中國得到了迅速的發(fā)展，先后研制成功了各種類型的重介分選機(jī)、兩產(chǎn)品及三產(chǎn)品有壓和無壓給料的重介旋流器、多產(chǎn)品低下限重介分選系統(tǒng)、微細(xì)介質(zhì)重介旋流器分選煤泥等并投入工業(yè)應(yīng)用，為重介選煤技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。目前，我國重介選煤的旋流器及其工藝明顯地向兩極方向發(fā)展：一是提高入料上限，二是明顯降低分選下限，利用小直徑旋流器，在高離心力場下分選0.5 mm以下的煤泥，使旋流器的有效分選下限達(dá)0.045 mm。在工藝流程方面，重點發(fā)展原煤不脫泥入選和小直徑重介旋流器處理細(xì)粒煤，以及將上述2種工藝加以綜合的復(fù)選工藝，重介分選技術(shù)的今后發(fā)展重點和趨勢：主要表現(xiàn)在對介質(zhì)的改進(jìn)，以及開發(fā)新型選煤介質(zhì)。
2.2 跳汰選煤技術(shù)
跳汰選煤是主要的煤炭分選工藝，它的優(yōu)點在于工藝流程簡單、設(shè)備操作維修方便、處理能力大且有足夠的分選精確度；另外，跳汰選煤入料粒度范圍寬，能處理15 mm~150 mm粒級原料煤。跳汰選煤的適應(yīng)性較強，主要應(yīng)用于洗選中等難選到易選的煤種。是否采用跳汰方法選煤關(guān)鍵看原煤的可選性，原則上中等可選、易選的和極易選原煤都應(yīng)采用跳汰選煤方法。難選煤是用跳汰選還是重介選，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定，對極難選煤，應(yīng)采用重介選煤方法，以求得高質(zhì)量和高效益。在我國使用較多的國產(chǎn)跳汰機(jī)有SKT系列、X系列篩下空氣室跳汰機(jī)。X系列跳汰機(jī)采川液壓托板排料方式，跳汰面積為4 m2~45 m2；SKT系列跳汰機(jī)跳汰面積為6 m2—40 m2，采用無溢流堰深倉式穩(wěn)靜排料方式，可避免已分層物料撞擊或翻越溢流堰造成二次混雜�？偟膩砜矗夹g(shù)的發(fā)展是朝著設(shè)備大型化、降低制造和運行成本、更加精確地實現(xiàn)分選、提高單機(jī)及系統(tǒng)的自動化程度等方向進(jìn)行。因此，未來很長一段時間內(nèi)，跳汰選仍將在我國選煤行業(yè)中居優(yōu)勢地位。
2.3 浮選選煤技術(shù)
浮選工藝是利用礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)的差別分選礦物顆粒的作業(yè)過程，是一種應(yīng)用非常廣泛的選煤方法。生產(chǎn)實踐證明，不同粒級的煤泥在浮選中的速度和可浮性存的較大的差異。因此，浮選丁藝的一個發(fā)展方向是，采用分級入浮方式處理，可使不同粒級的煤泥得到合理有效地處理，一般可將煤泥分為3個級別，即粗粒級(+0.25mm)、中等粒級(0.25mm-0.045mm)、高灰細(xì)泥(-0.045 mm)，近年來我國研制成功的篩網(wǎng)旋流器為煤泥分級浮選或分級處理流程創(chuàng)造了條件。另外，對浮選劑的研發(fā)也得到了一定的發(fā)展，浮選劑的主要作用是提高煤粒表面疏水性和煤粒在氣泡上黏著的牢固度，在礦漿中促使形成大量氣泡，防止氣泡兼并和改善泡沫的穩(wěn)定性使煤粒有選擇性地黏著氣泡而上浮，調(diào)節(jié)煤與礦物雜質(zhì)的表面性質(zhì)，提高煤泥的浮選速度和選擇性。近年來對煤泥浮選的藥劑進(jìn)行了很多研究，除了各類捕收劑和起泡劑外主要致力于兩個方面：一是煤泥浮選促進(jìn)劑．二是復(fù)合浮選藥劑。在這兩個方面，國內(nèi)外的專家學(xué)者通過不懈努力已經(jīng)取得了豐碩成果。
3 我國選煤工業(yè)存在的問題
盡管“十五”期間我國煤炭洗選加工業(yè)得到了迅速發(fā)展，選煤技術(shù)有了較大進(jìn)步，但與世界發(fā)達(dá)國家相比還存在不小差距。主要具體表現(xiàn)在以下幾方面：
(1)原煤入選比例低且發(fā)展不平衡。地方煤礦，尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦原煤入選比例低，且單廠規(guī)模小；煉焦精煤灰分偏高，不能滿足國內(nèi)市場需求；動力煤入選比例低，動力配煤技術(shù)剛剛起步。
(2)設(shè)備規(guī)格少，處理能力低。我國選煤設(shè)備處理能力大都低于國際先進(jìn)水平，動篩跳汰機(jī)處理能力為40t/(m2·h)~60t/(m2·h)，而國際先進(jìn)國家指標(biāo)為100t/(m2·h)；單槽16 m3浮選機(jī)處理能力為300m3/h，而國際先進(jìn)水平為500 m3/h；設(shè)備可靠性差，平均可靠性僅為70％，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量不高，品種少；選煤設(shè)備型號、性能單一，洗選效率比主要產(chǎn)煤國低7~8個百分點。
(3)自動化水平低。我國選煤廠70％實現(xiàn)了集中控制，少數(shù)廠微機(jī)直接參與控制生產(chǎn)。重介自動化基本解決。跳汰機(jī)單機(jī)自動化和浮選自動化還需進(jìn)一步改進(jìn)，特別是在線自動檢測技術(shù)僅在部分選煤廠使用．相當(dāng)于國外20世紀(jì)80年代水平。
(4)環(huán)保意識差．副產(chǎn)品利用率低。煤炭洗選總量和副產(chǎn)品產(chǎn)量與環(huán)境容量不平衡．節(jié)約能源和資源有效回收利用意識有待提高。
4 結(jié)語
2010年我國煤炭規(guī)劃生產(chǎn)25億t~26億t，煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比例仍占60％以上。2020年前，以煤炭為主體，以電煤為中心的能源戰(zhàn)略已經(jīng)定位。隨著煤炭生產(chǎn)和消費量進(jìn)一步增長，為了改善環(huán)境、提高煤炭利用牢和減少對環(huán)境的污染排放成為關(guān)鍵。因此，許多發(fā)達(dá)國家高度重視選煤技術(shù)與裝備的發(fā)展，不斷提高煤炭的人選率。我國也于2007年1月出臺了煤炭工業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃，實施潔凈煤技術(shù)戰(zhàn)略，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，大力發(fā)展煤炭分選加工。這正是提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，保證國家能源安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
