选煤厂选煤工艺流程的优化

选煤厂选煤工艺流程的优化

陈黎昀

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摘要：随着社会的发展，煤炭资源需求不断增加。选煤是指通过一系列工艺手段，从原煤中分离出有价值的煤和无价值的矸石的过程。此过程旨在提高煤的热值、减少杂质含量，并最终使煤满足用户的特定要求或适应特定的用途。选煤工艺涉及多种方法，包括重力分离、浮选、化学处理等，具体方法的选择取决于原煤的性质和目标产品的需求。在此过程中，不仅要考虑提高产品质量，还需要考虑环境保护和经济效益。

关键词：选煤厂；选煤工艺；流程优化

引言

选煤是煤炭精炼过程中的一个关键环节，选用合理、有效的选煤工艺，可以使煤炭利用率持续提升。因此，研究选煤工艺技术与流程对减少煤炭资源浪费、提高煤炭利用率具有重要的意义。

1常见选煤工艺技术

1.1重介质选煤技术

重介质选煤技术是通过重力对煤进行洗选，在一定浓度的条件下，按煤粉的密度进行选矿。对于难以分离的煤种，采用此方法，可以较大程度上调整分级密度和粒径。重介质选煤技术也具有一些不足之处，即：该技术的制造过程较为复杂，易对设备造成损伤，产生大量的维护工作；采用该技术的生产成本也相对较高。近年来，由于技术的升级与进步，使旋风分离器的进流上限大大提高，分选下限也有所下降，重点发展不脱泥的原煤和用小直径重介旋流器对细粒煤进行再选。

1.2煤泥浮选技术

煤泥浮选技术可以分为两个方面：一是将煤泥分离出来，二是洗涤水的净化。近几年，我国浮选机的发展很快，浮选柱技术也在不断地普及，目前已有了多种类型的微泡浮选机和喷气浮选机，尽管成本较高，但能够大量地回收精煤，因而具有很好的经济效益。

1.3摇床选煤技术

摇床选煤技术是一种适用于0.33m以下的易选末煤和煤泥，操作简单方便，生产成本低，分选效果好。但其缺点是占用空间较大，单级摇床的处理量也不高。为了解决这个问题，采用双层离心分离器，可有效降低分级的下限，提高脱除煤中硫铁矿的含量。

1.4水介质旋流器选煤法

采用水介质旋流器选煤法，主要用于对易选末煤、粗煤泥进行处理，从而避免了后续处理过程中的介质再生和纯化。该工艺具有很好的处理能力，能够最大程度地确保产品的品质符合标准。

2选煤工艺流程的优化策略

2.1灵活应用机械设备

在现代选煤工艺流程中，传统的人工选煤方式已难以满足效率和质量的双重要求。随着科技进步和产业发展，机械设备在选煤领域的应用日趋广泛，为提高产能和产品质量提供了重要保障。浅槽分选机在选煤工艺流程中起到了至关重要的作用，特别是在煤质的粗选阶段，其通过物理方式将不同的矿物质根据密度或其他物理属性进行有效的分离。作为煤炭开采过程中的常见杂质，矸石的含量与质量直接影响选煤的效果和经济性。若在粗选阶段未能有效去除矸石，将导致高成本的重介质旋流器处理阶段产生更多的浪费，而高灰中煤尽管在某些应用中可能仍有价值，但其会降低整体煤炭产品的热值，导致经济效益下降。通过应用浅槽分选机，选煤人员可以高效排除矸石，确保矸石不会进入后续的选煤阶段，减少了重介质旋流器中不必要的杂质处理，降低了矸石对灰精煤产量的潜在影响，提高了精煤的产量和品质，降低了整体选煤成本。

2.2优化混料桶结构

在选煤工艺流程中，作为核心设备，混料桶对煤炭与介质的混合与分选起到了重要作用，其结构与功能直接影响分选精度和整体选煤效率。矸石在混料桶底的堆积是影响桶内混合效率和选煤质量的主要因素。大量矸石的堆积不仅会导致混合不均，还可能引发设备堵塞，干扰混料泵正常工作，影响其压力稳定性，因此，需改造混料桶内外的相对位置，以应对矸石堆积问题。矸石堆积会严重影响桶内流体的动态特性，进而影响煤与介质的混合质量，通过调整混料桶内外结构位置，缩小桶底面积，可减小矸石的堆积空间，为流体提供更畅通的流动路径，进一步加强混合作用，避免流体在桶底滞留，提高混合均匀性，优化设备运行状态，降低了因矸石堆积造成的潜在风险。此外，介质管出口方向的改造是对混料桶动态特性的另一种优化方式。改变介质的冲击方向，可进一步强化桶内的旋流效应，这种旋流动力促进了介质与原煤的充分接触与混合，也能将桶底的矸石及其他固体杂质悬浮起来，防止过度堆积。

3煤炭未来的发展方向

3.1绿色智能开采

2023年全国规模以上煤矿4000余座，煤矿智能化建设总投资近2000亿元，建成了大量智能化采掘工作面，智能开采绿色矿山建设取得了长足进步，但就煤炭行业整体而言，距离绿色智能开采还有一定差距。煤炭企业应认真践行“绿水青山就是金山银山”的理念，下大力气开展煤矸石等固废处理、矿井水利用与达标排放、土地复垦与矿区治理等方面的工作，利用矿区优势，结合新能源的开发利用，加快绿色矿山建设；推广充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、矸石不升井、化学（气化）开采、无煤柱开采等绿色开采技术，加快智慧矿山和智能开采建设步伐，实现机械化换人、自动化减人、智能化无人目标；在降低综合能耗、提高单产单进水平、降低生产成本、提高全员效率、降低百万吨死亡率上下功夫，实现安全低耗高效。无论是配额制还是取消配额直接税费制，煤炭企业的成本都是巨大的，这就要求煤炭企业在甲烷的综合利用上下大力气做足文章。安全、高效、绿色、智能是未来煤矿的特点，也是煤炭有未来的源头保障。

3.2智能清洁加工

煤炭有未来的前提是能够被持续清洁高效利用，清洁高效利用的前提是能够获得合格煤炭原料，合格煤炭原料的前提是煤炭需要进行洗选加工，选煤是煤炭能够实现清洁高效利用的前提条件。在煤炭的供给侧，煤炭的智能清洁加工从重视程度到建设情况与矿井相比都有一定差距。2022年原煤入选率只有70%，选煤厂智能化水平、清洁生产水平有待进一步提高。“十四五”末，原煤入选率要达到80%以上，提高商品煤供给质量；加快推广优质高效选煤厂、智能化选煤厂建设；洗水、矸石零外排，综合能耗、污染物排放值达到或优于《煤炭清洁高效利用重点领域标杆水平》最新版要求，清洁生产达标率要达到100%；选煤厂要实现安全、优质、高效、节能、清洁、智能目标。

3.3清洁高效利用

煤炭有未来的前提是能够被持续清洁高效利用。中国未来的新型能源体系特征是安全、高效、清洁、低碳、多元、协同、智能、普惠，煤炭被清洁高效利用，在能源结构中一定会占据相当的份额。在我国，2030年碳达峰前，煤炭在我国一次能源消费中占绝对主体的地位不会改变。许多机构预测，至2060年，我国化石能源消费不会超过总能源消费的20%，煤炭将不超5%、消费量3～5亿t。笔者认为，随着海洋、陆地碳汇的提高，特别CCUS的高度发展，CO2捕捉封存特别是应用技术的提高与普及，为煤炭的应用提供了支撑，从我国能源安全、资源禀赋、新技术发展和经济稳定等方面考虑，10%的能源消费占比、6亿t标煤的消费量，对我国的能源安全会起到“压舱石”作用，不超20亿t的CO2排放量可能会是我国不得不排的量，并不会影响碳中和的进程。

结语

现行的选煤工艺流程存在诸多不足，不仅未能满足行业相关标准，也在选煤质量与效率方面呈明显的下滑趋势，要解决此问题，需优化选煤工艺流程。选煤厂必须系统地审视流程中的症结所在，如介质损失过大、混料泵的压力起伏不定，并深入挖掘背后的诱因，然后积极引入先进的机械技术，以创新和优化选煤流程，确保在选煤质量的前提下，有效提升工艺效率，并努力降低其对环境的潜在危害。

参考文献

［1］罗中绪.选煤厂选煤工艺升级改造及生产能力验证［J］.机械管理开发，2022，37（10）：27-28+31.

［2］魏占强.不连沟选煤厂末煤工艺流程升级研究［J］.煤炭加工与综合利用，2021（8）：33-37.

［3］尚书宏.浅谈当代洗选煤厂选煤工艺优化思路［J］.内蒙古煤炭经济，2021（2）：167-168.