摘 要:選煤作為煤炭現代化工業生產中的關鍵環節,即是潔凈煤技術中的源頭技術,又是綜合利用資源提高煤炭企業經濟效益、社會效益的重要途徑和手段。因此,煤炭洗選加工技術的發展成為提高經濟效益、節約資源、促進節能減排、實現經濟與環境和諧發展的關鍵。
關鍵詞:選煤;技術;節能
1 煤炭仍然是未來的主要能源
目前,我國煤炭資源總儲量5.57萬億噸,可采量2040億噸,是世界上少數以煤為主要能源的國家之一。2012年,我國原煤生產36.3億噸,一次能源消費總量已達到36.2億噸標煤,預計煤炭占一次能源消費總量的比重大約為66.4%。預計2020年,煤炭在我國一次性能源生產和消費中占60%左右;到2050年,我國的煤炭生產和消費在一次性能源消耗的比例仍將>50%。因此,煤炭仍然是我國能源安全的基本保障,也將是我國未來幾十年的主要能源。
2 選煤技術的發展現狀
選煤是使用物理、物理化學方法,通過采用相應的生產工藝、技術、方法等有效去除原煤中矸石和50%-70%的硫等,將原煤分成不同質量規格產品的加工過程。目前,選煤是提高煤炭產品的質量,增加煤炭品種、減少無效運輸,提高熱效率、節約能源,減少SO2、NOx和煙塵等排放的有效手段。因此,提高選煤技術,開發低噪音設備、智能選煤控制系統、選用環境友好型節能設備及采用先進生產工藝,成為降低煤炭從生產到使用產生環境污染的前提。
2.1 選煤技術提高是提高效益、降低污染的前提和保障
在未來一段時間,煤炭仍然是我國最主要和最可靠的能源。然而,目前存在兩方面問題:一是原煤入洗率與世界主要產煤國及歐美等發達國家比較低。上世紀國外原煤入選率達到70-90%,我國2010年是50.9%,2011年是53%;二是選煤技術有待提高,燃煤技術和燃燒器落后,以及降低排放物污染設施欠缺等原因,不僅熱效率低(實際熱能利用效率不到30%),而且大氣呈煤煙型,污染嚴重;三是我國高硫難選煤比重較大,按中國煤炭可選性資料的不完全統計,原煤灰分大部分在25%以上,平均硫分高達1.72%,其中硫分2.5%的占27.08%。
2.2 選煤技術、設備現狀
截至2010年底,全國共有各類煤礦1.4萬余處,原煤產量32.4億噸,而選煤廠不到2000處。目前,選煤技術發展主要圍繞水、浮選液、風等介質選煤及脫水角度開發設備,改善選煤工藝。
近幾年,國內選煤技術發展較快,在引進消化基礎上,形成了一些具有自主知識產權的分選設備和技術。如:我國擁有自主知識產權的三產品重介質旋流器選煤技術取得成功并廣泛推廣應用,選煤效率達到了95%;跳汰選煤在我國各種選煤方法中約占60%;我國研制的浮選柱有效分選下限可達10μm,使細粒精煤產率平均提高1~3個百分點;大型機械攪拌式浮選機單槽容積已達20m3;“十五”國家科技攻關課題“帶有礦漿預礦化器的機械攪拌式浮選機”已大面積推廣應用。世界上用于處理50~6mm級煤炭、處理能力為50t/h的空氣重介質流化床干法選煤技術首先由中國礦業大學完成;對0.045mm粒級的細粒煤采用細介質重介質旋流器通過細粒上的離心力和有效分離速度,將顆粒分選,黃鐵礦硫脫除率在85%左右,降灰數量效率達90%以上,對小于0.045mm細泥通過采用選擇性絮凝進行脫硫降灰技術,通過利用煤和成灰礦物雜質表面之間的物理、化學性質的差異,使絮凝劑有選擇地將低灰有機質或高灰,黃鐵礦脫除率達90%以上;我國研制并推廣應用了加壓過濾機、超高速離心機和強氣壓穿流式隔膜擠壓壓濾機,很大程度上降低了浮選精煤水分,改善了煤泥水處理系統的工況;定篩跳汰機、加壓過濾機、隔膜壓濾機、快速裝車站等設備的成功投產取代了進口設備。
目前,在大型破碎機、振動篩、離心機、磁選機、重介淺槽、沉降離心機、疊層分級篩等設備制造方面日益接近國際先進水平。
3 選煤的環境影響因素
煤炭生產對環境的影響主要包括兩個方面:一是原生影響。原生影響是指煤炭開采出來后直接使用對環境產生的影響,二是次生影響,在加工過程中產生的影響。原煤通過選煤廠加工有效降低煤炭原生影響的同時,卻產生次生環境影響。主要包括兩個方面:一是生產過程中的水、電等能源消化和噪聲污染。二是末端排放物對環境影響,主要是中水和矸石,其中,如中水含煤泥、介質殘留物等產生的外部環境污染問題。