煤炭洗选工艺技术的改造分析及应用

煤炭洗选工艺技术的改造分析及应用

范晔

陕西有色榆林煤业有限公司 陕西 榆林 719000

摘要：煤炭燃烧带来的环境问题日益突出，需要有效降低煤炭中有害物质的含量。为此，需要提高煤炭洗选的质量。本文分析了煤炭行业面临的新形势,指出“双碳”目标对煤炭行业影响巨大,煤炭行业需要做好煤炭向基础能源和保障能源作用转变过渡的准备;介绍了“十三五”以来我国煤炭洗选加工和煤炭质量情况,指出了“十四五”期间选煤发展面临的挑战,展望了2025年选煤发展的主要指标,提出加速推进煤炭洗选业发展的建议。

关键词：煤炭洗选工艺；改造分析；技术应用

引言

“双碳”目标是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局,着眼建设制造强国、推动高质量可持续发展和高水平保护作出的重大战略决策。决策的提出,使煤炭清洁高效利用成为国家未来新能源体系构建的重中之重,选煤人要强化煤炭洗选为煤炭行业赋能,保持行业定力,做清洁能源、高端材料的供应商,开创安全、绿色、低碳、经济的煤炭行业高质量发展新时代。

1煤炭分选设备改造

由于选煤厂的煤炭为混煤生产，煤质变化大、原煤水分高，因此原有设备的拖泥筛板、弧形板等均无法很好地适应混煤生产时煤质变化大、杂质多的情况，容易出现堵塞旋流器等异常现象，严重影响煤炭分选设备的正常运行，因此，根据分选设备的实际情况和分选工艺流程，提出了对分级拖泥筛板和加压过滤机入料桶进行改造的方案，以提升设备对混煤生产的适应性。针对混煤中原煤水分含量高、黏性大的情况，针对性地提出在分级脱泥筛的入料溜槽处增加一个档料板，同时将入料闸板更改为阶梯型结构，从而增加入料筛面分布的均匀性。将筛板的分级段更改为16mm，增加弹性杆和自清洁筛板，分选时的冲水采用循环水，以降低在分选过程中水量的浪费，同时利用具有挡水堰的筛板有效提升分选系统在分选时的脱泥效率。

2煤炭洗选工艺现状

2.1洗选能力不足

中国洗煤厂面临着洗选能力不足的问题。原煤的产量逐年提升，但是洗煤厂却没有进行升级改造，这导致中国煤矿的煤炭洗选能力不足。经过统计，中国煤炭洗选能力为煤炭产量的70%左右。也就是说，有30%的煤炭未经过洗选就投入到使用中。未经洗选的煤炭在燃烧时释放的有毒有害物质严重超标。洗选能力不足的原因之一是中国很多煤炭洗选设备严重依赖进口，买进设备存在巨大的困难。此外，导致洗选能力不足的另一个主要原因是洗煤厂的自动化水平低，很多工艺流程是通过人工完成的，工人的劳动强度大，生产的效率却很低。

2.2部分选煤关键技术尚未突破

低阶煤和褐煤丰富是我国典型的煤炭资源特点,受煤本身表面性质影响,难以使用常规分选方法回收利用。目前我国虽然已在相关领域取得一些技术突破,但是受地域、煤质差异影响,技术应用范围有限,多数低阶煤和褐煤仍没有高效的分选技术,导致大量资源浪费,并对周边环境产生污染。

2.3设备老化严重

目前，中国很多煤矿企业面临的主要问题是选煤设备老化严重，一些选煤设备已经用了几十年，这导致很难保证选煤的质量。造成这种现象的原因主要是投入和产出很难维持正比例关系，换句话说，就是更换设备的成本很难通过盈利回收。随着煤矿产能过剩的出现，原煤的利润被压缩，这使得精煤的利润也被压缩。在正常情况下，洗煤厂每吨精煤的利润在50～80元。在煤炭产能过剩的形势下，很多洗煤厂处于亏损状态，这使得很多洗煤厂难以进行选煤设备的更新。

3煤炭洗选工艺技术应用优化

3.1展开持续性的交流工作

选煤工艺的优化调节能够直接影响选煤技术操作的效果，而且也可以让相关工艺在对外交流中得到更加充分的发展。从选煤技术的发展趋势来看，中国早在2010年就显露出了下降的趋势，虽然供给侧改革策略的实施可以缓解产能过剩的问题，也可以推动技术的革新与对外交流。但如果新时期，技术研发工作缺少必要的资源支持，那么也很难取得更进一步的升级。如果盲目依赖固定投资，那么选煤的发展也会止步不前。在这种情况下，我国就应当在新时期与国际充分展开交流和对接，要向西方社会适当倾斜，让选煤技术的发展能够满足经济与环境的需求。

3.2煤炭洗选技术水平提高

“十三五”期间,煤炭洗选技术快速发展,千万吨级湿法全重介选煤技术、大型复合干法和块煤干法分选技术、细粒级煤炭资源的高效分选技术、大型井下选煤排矸技术和新一代独创的空气重介干法选煤技术得到成功推广应用。自主研发的XJM系列浮选机、喷射式浮选机和微泡浮选技术已广泛应用,设备大型化问题基本解决。干法选煤装备应用取得重大发展,在全世界居于领先地位,块煤射线分选机利用X(γ)射线识别煤与矸石,主要应用于选煤厂预排矸环节;自主开发的复合式干法分选技术及其装备获得2018年国家科技学术进步奖二等奖,除预排矸环节外,还替代了一部分湿法动力煤选煤。干法选煤工艺优势在于不需要水、不产生煤泥,对于西北等干旱缺水地区的低阶煤非常适用,目前已有近2.5亿t煤炭分选能力。我国目前选煤领域的主要技术装备均已实现国产化,主要分选设备正在大批量向新兴煤炭生产国家出口。

3.3原煤排矸提质

目前,选煤厂采用的排矸设备主要为重介质浅槽分选机、干法分选机和动筛跳汰机,3种设备各有特点。由于干选工艺具有流程简单、运营成本低、分选精度有保障、模块化配置、自动化集控等诸多优势,正越来越被选煤厂认可和采用。新疆圣雄股份能源有限公司黑山煤矿80-20mm粒级块煤含矸量高,无法达到用户对原煤利用灰分低于5%的要求,造成产品销售困难。采用ZM矿物高效分离机对黑山煤矿原煤进行排矸,精煤产率为93.6%,矸石排出率为6.4%,经济效益明显,且无污染,无环保附加成本,满足了用户对产品灰分的要求。

3.4推动技术标准的进一步升级

洗选设备的选择必须要以技术研发的主流趋势为参考依据，要具备全局理念，以世界各国的煤炭开发为切入点，结合不同国家的煤炭资源洗选需要以及平均技术开发水平，针对实际的遴选方案进行全方位的研究和分析，保证现有的洗选设备研发能够在技术的支撑下得到进一步的升级与世界范围内的资源开发，实现有效的对接。同时，方案的设计也要保证洗选设备的选择能够适应技术操作控制的需求，能够为未来的技术发展方向提供有效的参考，实现资源的平衡处理和分配。而且，由于重介质旋流器是当下选煤技术操作领域的重点，所以也需要针对其生产性质的业务做出总结和分类，根据洗选技术的特点，针对分选技术和资源控制技术做出进一步的优化，为后续悬浮性质机械设备的使用奠定坚实的基础，让不同设备的技术研发模式能够有效对接。

结束语

综上所述，持续性推动煤炭洗选加工的优化是合理且必要的举动，这是提高我国资源利用率的应有之策，也是突出资源开发竞争力的有效措施。本文通过技术标准等级的提升，技术交流的延伸和拓展，配合性技术的升级这几个角度论述了煤炭洗选加工优化的方法，充分结合了我国资源开发的现状，具有理论上的合理性与实践上的可行性，能够作为工作人员的参考依据。在未来，我国也应当及时跟进国际市场的前沿动态，具备战略意识和前瞻意识。

参考文献

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［2］李全文.我国煤炭洗选加工质量存在的问题及改进对策[J].中国石油和化工标准与质量,2019(18):137-138.

［3］原洪得.煤炭洗选加工主要存在的问题及对策措施[J].西部探矿工程,2021(09):177-178.