煤炭分选在洁净煤技术中的重要性及发展状况

李世栋

摘 要：本文阐述了煤炭及洁净煤技术在能源系统中的地位。通过分析现实情况，从能源发展和保护环境角度说明了煤炭分选在煤炭洁净过程中的适用性和重要性，并展望了煤炭分选技术的未来发展方向。

关键词：洁净煤技术 环境保护 煤炭分选

中图分类号：TQ53 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）05-00-01

前言

随着国民经济的发展，煤炭的需求量激增，而出现的世界性能源危机，更让我国认识到加强煤炭的基础能源地位的必要性。能源的发展，能源与环境逐渐成为一个突出的问题，领导和本行业全体同仁一直在为解决这个问题而努力。发展洁净煤技术是国情的需要、时代的选择，而最成熟可靠、最具经济效益的分选技术是最值得发展的。

洁净煤技术是煤炭在开发和利用过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等技術，是一项系统的技术集成。随着“后哥本哈根时代”的来临以及全球对气候变化的日益关注，洁净煤技术注定将被赋予新的内涵，面临着前所未有的发展机遇。实施洁净煤技术是中国未来能源战略的选择，它将主要解决三个方面的问题：一是减少煤炭燃烧和利用中产生的污染物；二是降低石油对外依存度；三是提高煤炭燃烧和利用效率。

一、煤炭分选加工的重要性

1.分选方法的分类

按是否用水分为湿法选煤和干法选煤，选煤过程在水、重液或悬浮液中进行的，称为湿法选煤。选煤过程在空气中进行的，称为干法选煤。干法选煤因为可以大大节省水资源，减轻铁路运输，水资源缺乏和铁路运力不足已成为制约我国煤炭工业发展的两大因素。干法选煤是解决这个矛盾的重要方法，因而受到国家有关部门的高度重视，也是一项全世界需要共同研究的课题。

按按选煤方法的不同，可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。

2.分选工艺

分选是一个连续过程，因为煤质的变化，也是个动态的过程，大体上分为入料的预处理、分选、脱介脱水三个环节。

根据入料的性质以及对产品的要求不同，分选工艺会有所变化。炼焦煤选煤厂的工艺流程较为复杂，一般情况采用重介-浮选或重介-跳汰-浮选及跳汰-中煤重介-浮选工艺流程。动力煤选煤厂一般采用较为简单的工艺流程（重介选或跳汰选排矸工艺），原煤入选上限粒度为100（300）mm，下限粒度为25（13或6）mm。

跳汰选煤在我国运用历史比较悠久，已有70余年，是主要的煤炭分选工艺。据统计，全世界每年入选原煤中，约50%以上采用跳汰分选工艺，而我国60%以上的精煤来自跳汰选煤。

重介质分选是当下最流行的选煤方法，发展迅速，分选效率高，适应性强，分选粒度范围宽等优点让它的应用超过了跳汰法。将1982年和2006年两者应用的分量做一个对比。

浮选作为一种主要的细粒煤分选方法，目的在于降低煤中矿物质的含量，也提高了热力煤的热值和冶金煤的活性组分/惰性组分之比值。

3.在洁净煤技术中的作用

3.1提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放

煤炭分选可脱除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫（或60%-80%的无机硫），燃用分选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放。

中国工程院2001年《先进能源技术咨询研究报告》的数据表明：我国SO2和CO2排放量的85%、烟尘的70%和NOx的60%均来自燃煤。各大城市环境监测数据表明，造成城市大气污染的主要原因之一是工业与民用直接燃煤排放的SO2和粉尘。SO2的超标是产生酸雨的主要原因，粉尘是煤烟型污染的主要来源。

3.2提高煤炭利用效率，节约能源

无论是动力煤还是炼焦煤，煤炭质量提高将显著提高煤炭利用效率。一些研究表明：炼焦煤的灰分降低1%，炼铁的焦炭耗量降低2.66%，炼铁高炉的利用系数可提高3.99%；发电用煤灰分每增加1%，发热量下降200J/g-360J/g，1kW·h电的标准煤耗增加2g-5g。

煤质改善对电站生产能力、开工率与效率均有提高。降低了设备的磨损和烟气净化能力的要求，降低发电成本。原料煤灰分降低1%，电站总开工率提高1.2%。

3.3优化产品结构，提高产品竞争能力

发展煤炭分选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变，实现产品的优质化。若不发展选煤便无法满足市场要求，也不利于选煤厂实现利润最大化。显示了某洗煤厂不同产品结构的原煤入选比例数据。

3.4减少运力浪费

由于我国的产煤区多偏西部，煤炭的运量大，运距长，煤炭经过分选，可去除大量杂质。根据铁道部历年统计数据显示，铁道货运主要就是运输煤炭，洗选加工技术为选煤厂减少了运费，为铁道部货运减轻了压力。

诸多的洁净煤技术都以优质煤为原料，其源头都要在于选煤，各种下游作业都需要优质煤炭的支持，所以说洁净煤技术的源头在于煤炭质量。

二、煤炭分选技术的发展

1.设备的大型化

产量增加后就要求选煤厂处理能力扩大，在新厂建设和老厂扩能升级改造过程中，设备的大型化问题是直接关系到升级能否成功的主要因素。其次，设备的大型化还能降低建厂、加工成本。

2.低品质煤的分选加工利用

煤炭是属于一次能源，不可再生，在逐日的开采利用过后，它的总量在减少。另一方面，每个矿在开采的过程中，并不一定采掘的完全干净，在以后再次开采时，煤质就大幅度的降低了。对于这种低品质煤的分选加工是需要所有人共同面对的。

3.干法分选技术

针对世界性缺水的特点，积极开发运用干法选煤技术，扩大选煤技术覆盖面。从中国煤田地质总局组织完成的第三次全国煤田预测资料上看，煤炭探明地质储量全国前七名（山西、内蒙、新疆、陕西、贵州、宁夏、甘肃）均为缺水地区。干法分选还不产生废水污染的问题，减少了工艺环节，节约选煤废水治理的费用。

结语

选煤技术作为洁净煤技术的首要环节，为洁净煤利用提供了前提和保障，具有无可比拟的重要性，加大选煤技术的研究深度和新技术的开发力度是选煤行业人员的责任，也是对全国乃至全世界人民的贡献。国家能源局在2010年7月发布的《新兴能源产业振兴规划》中，洁净煤技术位列其中，这更加增加了我们搞好分选技术的应用和开发的信心。

参考文献

[1]姚强.洁净煤技术：节能减排的最现实选择[J].中国高新技术企业，2010，（2）：98-99.

[2]陈清如，刘炯天.中国洁净煤[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.9-15.