謝翠平

(濱海金地礦業(yè)工程技術(shù)(北京)有限公司，北京 100027)

1 煤矸石綜合利用現(xiàn)狀概述

煤矸石作為選煤廠最主要的固體廢棄物之一，如果不合理利用，不僅會占用大量的土地資源，還會造成土壤、大氣等環(huán)境污染，甚至?xí)鸬刭|(zhì)災(zāi)害。因此，關(guān)于煤矸石的綜合利用，國家出臺了相關(guān)政策，對煤矸石的利用率也有具體指標(biāo)要求。目前，煤矸石綜合利用主要有塌陷區(qū)或井下采空區(qū)回填、煤矸石發(fā)電、作為建材原料等，有些結(jié)合成分不同，用于提取化工原料等。

本文從煤矸石中回收低熱值煤的角度，探討采用可靠的分選工藝，從煤矸石中分選提取低熱值煤，從而可取得節(jié)約煤炭資源、減少矸石排放量、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的效果。

2 煤矸石分選研究

選取內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)和陜西長武地區(qū)幾個選煤廠的煤矸石作為研究對象，選煤廠的分選工藝為塊煤采用重介淺槽分選、末煤重介旋流器分選?？紤]煤矸石的來源、現(xiàn)有工藝分選煤矸石的可能性、經(jīng)濟(jì)合理性、可實現(xiàn)性等，本文只對大于30 mm的塊矸石分選進(jìn)行研究。

2.1 煤矸石的浮沉資料分析

上述選煤廠煤矸石中大于30 mm部分的浮沉試驗見表1。從表1可以看出：

(1)大部分選煤廠的煤矸石在各密度級存在明顯的灰分差異。

(2)煤矸石中小于2.0 kg/L密度級部分，大多數(shù)樣的產(chǎn)率在15%～20%左右；灰分在50%以下，屬于高灰煤。

(3)煤矸石中大于2.0 kg/L密度級部分，大多數(shù)樣灰分在70%以上，相對較純。

從上述分析可以看出，選煤廠選后煤矸石具備提取低熱值煤的可能性。

表1 大于30 mm洗選煤矸石浮沉試驗

2.2 煤矸石分選方法

目前用于塊煤分選方法主要有重介質(zhì)淺槽分選、跳汰分選以及近年發(fā)展起來的智能干法分選，選煤廠的煤矸石來源基于煤和矸石密度差異的重介質(zhì)或跳汰分選的廢棄物，因此，本次煤矸石分選研究采用智能干法分選技術(shù)。

智能干法分選技術(shù)是利用煤和矸石對X射線或γ射線的吸收和散射程度的差異，或者利用煤和矸石色差，識別出煤和矸石，從而實現(xiàn)煤和矸石的分離技術(shù)，其分離環(huán)節(jié)，目前有智能風(fēng)吹分離和機(jī)械手分離2種方式[1]。

智能干法分選技術(shù)適合于塊煤分選，其分選精度高，煤中帶矸和矸石帶煤效率在1%～3%；分選上限高、分選粒度寬，能有效減少大塊矸石及煤的破碎率；智能化程度高，分選機(jī)可智能控制，實現(xiàn)智能化運(yùn)行；與傳統(tǒng)濕法分選相比，其分選過程不用水、不用介質(zhì)、不產(chǎn)生煤泥、運(yùn)行成本低。

2.3 智能干法分選煤矸石的產(chǎn)品預(yù)測

對選煤廠選后大于30 mm煤矸石采用智能干法分選進(jìn)行預(yù)測，煤中帶矸和矸石帶煤率取值為2%，目標(biāo)低熱值煤的發(fā)熱量為12.55 MJ/kg以上，各廠煤矸石分選預(yù)測見表2。

表2 大于30 mm煤矸石智能干法分選預(yù)測

從表2可以看出，煤矸石分選后低熱值煤的灰分與純矸石灰分存在明顯差異，提取的低熱值煤發(fā)熱量大部分達(dá)到12.55 MJ/kg 以上，產(chǎn)率在15%～30%之間。

3 結(jié) 語

綜上分析，以部分選煤廠的煤矸石為例，采用智能干法分選技術(shù)，對煤矸石進(jìn)行反向分選提取低熱值煤，具備技術(shù)可行性，這部分低熱值煤可作為低熱值煤電廠原料[2-3]。在此基礎(chǔ)上，可對煤矸石反向分選提取低熱值煤做進(jìn)一步研究或進(jìn)行工業(yè)試驗，探討其工業(yè)化實施的可行性，從而最大限度地回收煤炭熱值資源，對選后純矸石的高附加值利用進(jìn)行研究，有助于煤矸石減量化、資源化，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。