王梅

摘 要：本文扼要敘述了干法和濕法兩種主要選煤方法的特點(diǎn)，并重點(diǎn)綜述了我國(guó)干法選煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)分析了其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)研究為我國(guó)選煤行業(yè)發(fā)展應(yīng)用提供新的思路，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)煤炭行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：干法選煤；發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用現(xiàn)狀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.064

0 前言

煤炭資源是我國(guó)能源體系中極為重要的組成部分，根據(jù)2017年中國(guó)能源發(fā)展報(bào)告，煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的比重仍高達(dá)60.4%，對(duì)當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。

煤炭分選有利于降低煤中灰分硫分等有害雜質(zhì)、降低運(yùn)輸成本、回收有用礦物、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高煤炭質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是煤炭資源清潔利用的前提和關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，對(duì)促進(jìn)煤炭資源綜合利用和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1]。

1 干法選煤與濕法選煤

選煤是根據(jù)煤與矸石的物理或表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分選的，根據(jù)介質(zhì)環(huán)境的不同，選煤方法大體分為兩大類(lèi)：干法選煤和濕法選煤。在空氣中進(jìn)行煤炭分選的方法為干法選煤，在水/重介質(zhì)懸浮液等含水介質(zhì)中進(jìn)行分選的為濕法選煤。濕法選煤技術(shù)應(yīng)用較早，技術(shù)成熟，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)選煤工業(yè)一直以濕法選煤技術(shù)為主，但由于濕法選煤技術(shù)會(huì)在應(yīng)用中產(chǎn)生大量煤泥水，煤泥水中夾雜的細(xì)粒粘土、泥砂和煤會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并且濕法選煤工藝對(duì)水資源的消耗，以及介耗還有相應(yīng)煤泥水處理、干燥、介質(zhì)回收等系統(tǒng)會(huì)增加煤炭企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，不利于煤炭企業(yè)的發(fā)展，并且在我國(guó)主要產(chǎn)煤區(qū)如黃土高原和西北地區(qū)等地本身水資源就相對(duì)匱乏，濕法選煤在這些地區(qū)的可行性也有待論證，因此干法選煤技術(shù)的應(yīng)用便成為當(dāng)前用于替代濕法選煤技術(shù)的選擇。相比濕法選煤，干法選煤具有的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)周期短、占用產(chǎn)地少、 生產(chǎn)成本低、容易智能化、安全可靠、不依賴水資源、高效環(huán)保等，常見(jiàn)的干法選煤技術(shù)包括風(fēng)力選煤法、磁力選煤法，電力選煤法、空氣重介質(zhì)流化床選煤法、復(fù)合式選煤法等[2]，但由于干法選煤的總體技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用尚不成熟，還需進(jìn)一步發(fā)展完善[3]。

2 干法選煤技術(shù)應(yīng)用面臨的問(wèn)題

首先，目前較為常用的干法選煤技術(shù)對(duì)設(shè)備功率的要求普遍較高，能量消耗大，在選煤時(shí)對(duì)周邊作業(yè)環(huán)境的穩(wěn)定性提出了較高的要求。而當(dāng)前干法選煤技術(shù)的不成熟也導(dǎo)致實(shí)際選煤效率有限，分選粒度范圍小，對(duì)直徑較小的雜質(zhì)顆粒無(wú)法保障有效的分選能力，限制了干法選煤的實(shí)際效果；其次，選煤的意義在于有效祛除煤礦中多余的雜質(zhì)，分選下限越低，則選出來(lái)的煤質(zhì)量越高，但目前我國(guó)干法選煤技術(shù)所能分選的平均下限普遍較高，與濕法選煤技術(shù)相比有一定差距，對(duì)部分微粒的分選效果比較有限。最后，由于分選下限高，不僅選煤時(shí)對(duì)雜質(zhì)難以保障有效的清除，對(duì)細(xì)粒煤的篩選也比較困難。細(xì)粒煤粒徑小，質(zhì)量輕，在分選過(guò)程中極易被分選掉，限制了煤炭的利用效率。此外，在采礦時(shí)噴水的操作會(huì)導(dǎo)致煤粒成團(tuán)，進(jìn)而加大選煤難度，限制了干法選煤效率[2]。

3 主要干法選煤技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

（1）風(fēng)力選煤法。風(fēng)力選煤是較為常見(jiàn)的一種干法選煤技術(shù)，主要在空氣中，依據(jù)煤炭與矸石雜質(zhì)之間的密度差異進(jìn)行重力分選的。主要原理是在平面上施加上升氣流，進(jìn)而通過(guò)氣流強(qiáng)度變化來(lái)對(duì)煤炭資源進(jìn)行分選，在多數(shù)情況下會(huì)使用傾斜平面結(jié)構(gòu)，依據(jù)設(shè)備運(yùn)作方式的差異，呈現(xiàn)出大致兩種風(fēng)力選煤途徑：第一種途徑是在分層時(shí)通過(guò)機(jī)床振動(dòng)變化和氣流強(qiáng)度變化對(duì)煤礦進(jìn)行分選，一部分質(zhì)量低，密度小的煤礦自然從末端排除，而重量大的煤礦則被分選出。另一種風(fēng)力選煤法是通過(guò)氣流搖動(dòng)呈現(xiàn)出復(fù)合效果，將密度較高的矸石從煤炭中分選出來(lái)，最后剩下的產(chǎn)物就是精煤和中煤，兩種揀選方式的原理相同，分選差異主要體現(xiàn)在機(jī)械運(yùn)作方式和分選對(duì)象上，一種是通過(guò)過(guò)濾法將矸石從原煤中揀選出來(lái)，另一種是通過(guò)篩選法將精煤從煤礦中分選出來(lái)。

風(fēng)力選煤法在煤炭工業(yè)中應(yīng)用相對(duì)廣泛，由于技術(shù)整體相對(duì)成熟，成本相對(duì)低廉，性價(jià)比比較突出。但風(fēng)力選煤法在精度上會(huì)有明顯缺陷，且揀選方式粗糙，進(jìn)而經(jīng)常容易出現(xiàn)雜質(zhì)超標(biāo)和矸石殘留現(xiàn)象，一方面難以保障風(fēng)力選煤對(duì)精煤的有效分選，另一方面風(fēng)力選煤對(duì)雜質(zhì)的過(guò)濾能力也相當(dāng)有限。因此風(fēng)力選煤法在未來(lái)應(yīng)當(dāng)予以持續(xù)性的改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新，使其發(fā)揮更重要的功能和價(jià)值[4]。

（2）流化床選煤法。技術(shù)流化床技術(shù)類(lèi)似于濕法選煤技術(shù)，但由于該技術(shù)所依賴的介質(zhì)是空氣而不是水，因此依然將這種技術(shù)劃分為干法選煤的一種。總體而言，流化床技術(shù)是通過(guò)上升氣流的作用將煤礦中的粉體作為懸浮液使用，對(duì)礦體進(jìn)行分選的過(guò)程，對(duì)設(shè)備和工藝具有一定的要求[5]。

（3）復(fù)合式選煤法。復(fù)合式選煤法其實(shí)是傳統(tǒng)振動(dòng)法和風(fēng)力選煤技術(shù)的結(jié)合，本質(zhì)上也是通過(guò)煤炭和矸石間的密度差異進(jìn)行分選的，主要使用的是復(fù)合式干選機(jī)，依據(jù)風(fēng)力和振動(dòng)力的混合作用，對(duì)煤礦進(jìn)行密度分級(jí)，使煤炭資源能夠從高低兩個(gè)密度方向得以排出，分選后的排料端能夠依據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，并在設(shè)備程序設(shè)定中將對(duì)物料進(jìn)行篩選。雖然復(fù)合式選煤法已經(jīng)取得了較大進(jìn)步，但整體的分選效率還有待提升，精度問(wèn)題和運(yùn)行穩(wěn)定性依然需要進(jìn)一步發(fā)展和完善。

4 結(jié)論

干法選煤技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于降低生產(chǎn)成本和環(huán)境污染，并且解決了在我國(guó)主要產(chǎn)煤區(qū)使用濕法選煤技術(shù)導(dǎo)致水資源供應(yīng)壓力大的問(wèn)題。當(dāng)前我國(guó)的干法選煤技術(shù)應(yīng)用整體還處于試點(diǎn)驗(yàn)證階段，許多技術(shù)應(yīng)用尚不成熟，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步做好技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，投入更多精力到干法選煤技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中，為煤炭分選工作提供理論和經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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