付亮亮

摘 要：我國擁有豐富的煤炭資源，但煤炭的揀選方式仍然比較落后。由于煤炭資源作為燃料的特殊性，為保障煤炭的質(zhì)量，我國一般采用干法進(jìn)行選撿，其工作效率正逐漸無法滿足社會(huì)發(fā)展的需要。本文從選煤不同類型的干法之間的差別進(jìn)行分析，指出現(xiàn)行的干法選煤存在的效率低下、分選下限較高以及細(xì)粒分選困難的問題，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平推斷干法選煤的新思路，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)理論支持。

關(guān)鍵詞：干法 選煤技術(shù) 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 技術(shù)進(jìn)步

中圖分類號(hào)：TD942.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（c）-0038-02

煤炭資源的清潔利用，在近年來越來越成為煤炭行業(yè)所需要關(guān)注的重點(diǎn)問題，干法選煤能夠降低煤炭中存有的各種有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)保具有積極意義。另一方面，由于我國的煤炭資源分布區(qū)域主要以西北地區(qū)等水資源匱乏的地區(qū)為主，濕法選煤在很多情況下都不具備可行性，也有許多類似褐煤等會(huì)被水泥化的種類，無法以濕法選煤進(jìn)行。干法選煤在近年來得到了進(jìn)一步的發(fā)展，有利于資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)。

1 干法選煤技術(shù)

現(xiàn)階段我國的選煤技術(shù)主要分為濕法選煤和干法選煤兩種，并以前者為主。干法選煤技術(shù)在近年來得到了長足的發(fā)展，但仍然具有一定的不足，干法選煤的原理是利用了煤炭資源與其雜質(zhì)之間物理性質(zhì)的不同實(shí)現(xiàn)的，在工業(yè)上能夠應(yīng)用的范圍比較窄。近年來的干法選煤技術(shù)擁有了一定程度的發(fā)展，然而在對(duì)煤炭資源進(jìn)行深度分揀的能力上尚有所不足[1]。我國干法選煤存在效率低下、分選下限較高以及細(xì)粒分選困難的問題，需要在未來的科技進(jìn)步中進(jìn)行解決。

2 干法選煤技術(shù)現(xiàn)狀

干法選煤的原理是利用物理性質(zhì)上的不同來進(jìn)行的，目前所具有的干法選煤方式種類較少，而能夠大范圍地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的主要包括風(fēng)力、復(fù)合式和空氣重介質(zhì)流化床等。

2.1 風(fēng)力選煤

風(fēng)力選煤是一項(xiàng)利用煤炭資源和秸稈、砂石等雜質(zhì)之間重量、密度等物理性質(zhì)差異，進(jìn)行分選時(shí)是最比較簡單的方式。它的運(yùn)作原理是在一個(gè)水平或略微有所傾斜的平面上，通過機(jī)械裝置施加上升氣流，令物理性質(zhì)不同的物料之間形成界限明顯的分層，從而完成煤炭資源的揀選。按照設(shè)備本身運(yùn)作方式的不同，大致可以分為兩種類型：一種是利用氣流和機(jī)床的搖動(dòng)將物料分層，密度低、質(zhì)量較輕的精煤中煤從末端排出；另一種同樣是利用氣流和機(jī)床的搖動(dòng)，形成類似于浮力的效果，將密度較高的矸石沉入機(jī)床下部排出，最后留下精煤和中煤。兩種方式的原理完全相同，有差別的部分僅在于機(jī)器的運(yùn)作方式有所差異，一種是將矸石沉下去、篩選出有用的精煤；一種是將矸石篩選出來、留下有用的精煤，工作本質(zhì)是完全相同的。

通過風(fēng)力對(duì)煤炭資源進(jìn)行揀選的方式能夠在工業(yè)中大面積應(yīng)用，成本比較低廉，性價(jià)比比較高。但這種方式毫無疑問會(huì)出現(xiàn)精度不足的情況，而且揀選的方式比較粗糙，容易出現(xiàn)矸石殘留的狀況。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)而言精度足夠，但不利于環(huán)境保護(hù)和污染問題的防治，因此，需要不斷加以改進(jìn)，不斷提高風(fēng)力干法選煤的技術(shù)水平。

2.2 復(fù)合式選煤

復(fù)合式選煤技術(shù)采用的原理是振動(dòng)和風(fēng)力的綜合。究其本質(zhì)，所采用的方式也是根據(jù)精煤和矸石之間物理性質(zhì)的不同，而通過物理性質(zhì)進(jìn)行分選的方式[2]。采用這種方式進(jìn)行煤炭物料干選的器械，比較典型的是由煤科總院唐山分院開發(fā)的復(fù)合式干選機(jī)，它是目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的干法分選設(shè)備，在常年的實(shí)踐過程中已經(jīng)展示出了它具有的優(yōu)良性能。

它的主要工作原理是根據(jù)物料中不同成分的物理性質(zhì)上的不同，通過復(fù)合式作用力（主要為風(fēng)力和振動(dòng)力）進(jìn)行上下分層，在根據(jù)密度分層之后，分高密度和低密度兩個(gè)方向排出。這種方式的優(yōu)勢在于不同成分在排料端逐漸增高，能夠根據(jù)不同需要，而分選出多種不同的產(chǎn)品，然而精度問題仍然沒有解決，分選的效率同樣有限。

2.3 空氣重介質(zhì)流化床

空氣重介質(zhì)流化技術(shù)采用的是與濕法選煤技術(shù)同樣的原理，但其工作程序是在空氣中進(jìn)行的，因此，也被歸類為干法選煤技術(shù)中。這種方式是利用上升氣流，將某些粉體當(dāng)作重介懸浮液，用濕法選煤的原理進(jìn)行煤炭資源的揀選工作。這種空氣重介質(zhì)所具有的特性在于，其密度在三維空間環(huán)境下具有穩(wěn)定而均勻的物理特性，煤炭物料在空氣重介質(zhì)這種類似于“懸浮液”的環(huán)境中，可以由其物理特性進(jìn)行分層，不同物料經(jīng)過不同的出口排出，實(shí)現(xiàn)分選。

3 存在的問題

我國現(xiàn)在的干法選煤技術(shù)尚未成熟，仍然存在許多問題，而正是由于存在諸多的問題，才導(dǎo)致加速干法選煤技術(shù)的發(fā)展、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的重要性。推動(dòng)干法選煤技術(shù)的發(fā)展，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)環(huán)境的保護(hù)，具有十分重要的意義，能夠?yàn)槲覈?jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力。

3.1 效率低下

現(xiàn)行的主要干法選煤技術(shù)都需要強(qiáng)大均勻的風(fēng)力，對(duì)風(fēng)機(jī)所擁有的功率要求非常高，這直接意味著消耗的能量非常大，導(dǎo)致效率比較低下，而且分選的范圍也比較小，對(duì)顆粒狀物，尤其是6mm以下的顆粒狀物料幾乎毫無分揀能力，并且對(duì)水分的要求也比較高，整體的流程相對(duì)比較復(fù)雜，在這種情況下，效率自然比較低下。

3.2 下限較高

我國現(xiàn)行的所有干法選煤技術(shù)中，分揀的下限較高問題是全方位的?，F(xiàn)在對(duì)煤礦物料，尤其是細(xì)小的顆粒的分揀能力比較低，下限基本都被限制在了13mm以下，即使是精度最高的分選儀器，對(duì)顆粒狀煤礦物料的分揀下限也只有直徑6mm的顆粒，過于細(xì)粒煤的揀選很難得到實(shí)現(xiàn)，無法達(dá)成較高的社會(huì)效益[3]。

3.3 細(xì)粒分選困難

由于現(xiàn)在的干法選煤技術(shù)中對(duì)顆粒分揀的下限較高，直接導(dǎo)致的問題就是對(duì)細(xì)粒的分選極為困難。細(xì)粒煤的顆粒較小，整體的重量就比較輕，因此，導(dǎo)致的直接結(jié)果就是細(xì)粒煤料無法得到有效的分選。而現(xiàn)階段在煤炭采礦環(huán)節(jié)中本身就需要噴水，導(dǎo)致原煤的水分含量過大，在初期解離環(huán)節(jié)就出現(xiàn)了一定的問題。細(xì)小的顆粒之間被水分影響，煤粒和其他物體糾結(jié)成團(tuán)，難以將煤料和矸石之間明確地分開，導(dǎo)致出現(xiàn)一定的問題。

4 新思路

現(xiàn)在社會(huì)上擁有的新式干法選煤技術(shù)的構(gòu)想，主要是振動(dòng)螺旋干法選煤技術(shù)。它主要依靠的是機(jī)械的振動(dòng)力來進(jìn)行分選，在進(jìn)行垂直振動(dòng)的同時(shí)，在垂直振動(dòng)軸心邊施加螺旋振動(dòng)力矩。在振動(dòng)環(huán)境下，利用離心力將質(zhì)量較輕、密度較輕的精煤和中煤“甩”出去，以達(dá)成分離效果。這種方式能夠令物料較輕的煤粒“丟”到螺旋槽外，分選效果預(yù)計(jì)會(huì)比較好，但這種方式會(huì)不會(huì)出現(xiàn)其他的問題，在進(jìn)行實(shí)踐之前，難以通過理論研究得出，因此，需要先確認(rèn)其實(shí)踐的效果。

5 結(jié)語

綜上所述，干法選煤技術(shù)的發(fā)展能夠有效減少煤炭資源中的各種有害雜質(zhì)，并且在某些誰自薦緊缺地區(qū)具有良好的使用基礎(chǔ)，在近年來得到了深入發(fā)展。本文從選煤不同類型的干法之間的差別進(jìn)行分析，指出現(xiàn)行的干法選煤存在的效率低下、分選下限較高以及細(xì)粒分選困難的問題，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平推斷干法選煤的新思路，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)理論支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧鋒.振動(dòng)逆流流化床干法選煤工藝優(yōu)化研究[J].山東化工，2017，3（7）：63-67.

[2] 袁煒.干法選煤技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用[J].煤炭科技，2016， 8（4）：110-112.

[3] 錢海軍.干法選煤技術(shù)現(xiàn)狀和新的發(fā)展思路[J].水力采煤與管道運(yùn)輸，2016，5（1）：88-91.endprint