謝曉麗(唐山冶金礦山機械廠,唐山 樂亭 063000)
選煤技術與裝備現狀及發展趨勢研究
謝曉麗
(唐山冶金礦山機械廠,唐山 樂亭 063000)
我國是一個煤炭大國,煤炭儲量豐富。但是在煤炭選洗及加工方面,與國外技術還存在著一些差距。本文根據國際國內的煤炭選洗的實際狀況,以及選煤生產的現實情況、技術狀況、設備狀況,預見未來時期選煤技術和裝備的發展趨勢。希望能給煤炭生產企業有益的啟示與借鑒。
選煤比例;技術;裝備;發展趨勢
我國的煤炭資源相當豐富,是世界上少有的幾個產煤大國之一。也是世界上以煤炭為能源的大國之一。煤炭為我國的經濟發展提供了可靠的保障。
世界上位數不多的幾個產煤大國中,中國是世界上產煤最多的國家。從整個世界看,煤炭的需求量與生產量呈上升的趨勢,有關專家預計,到二O二O年,我國煤炭與消費一次性消耗的比例將在百分之六十上下。二O五O年,我國煤炭生產和消費一次性能源的消耗百分比將仍是大于百分之五十。煤炭消費量在我國未來幾十年將不會下跌。
由于我國的洗選煤炭加工業起步比世界發達國家起步較晚,雖然煤炭洗選工業技術有了很大的進步,但與世界其它國家相比仍有不小的差距。僅就二OO六年的統計,世界產煤國家平均煤炭入選比例為50%,世界發達國家的入選比例超過了90%,但是我國的煤炭入選比例僅在33%左右。其中德國是95%,英國75%,澳大利亞75%,俄羅斯62.1%,南非60%,美國55%,我國遠遠落后于其它國家。
隨著人們環保意識的增強,近年不少國家關閉了中小型的選煤企業,致力于建設生產技術指標高、產煤質量好的大型選煤廠。我國也建立了一些在技術、自動化程度比較高的選煤大廠,選煤的能力大大增強。
重介選煤工藝在近年來受到了許多國家的青睞。尤其是重介選煤技術、重介質旋流器的分選技術取得重大突破,選煤效率有了長足的提高。在這方面的研究也更加深入,在國外,還進行了油團聚法的研究等相關研究并且取得了重大進展。
2.1 我國選煤裝備的現有狀況
我國的選煤技術在過去幾十年內,取得了很大的進展,整體水平有了很大的提高。重介質選煤技術得以引用并得以長足的發展,我國在選煤技術方面有了自主創新成果,具有自主技術產權的重介質旋流技術在整體水平上已超過其它國家。我國的浮選技術發展相當迅速,有許多設備達到了世界先進水平。我國研發的“帶有礦漿預礦化器的機械攪拌浮選機”已被大面積的使用。干選技術及設備已被其它國家引進并使用。通過加大力度進行研究,選煤制造業也付出努力,我國選煤技術整體優于其它國家。其中過濾技術也在世界名列前茅。我國的選煤廠幾乎都采用國內生產的選煤設備。
2..2 我國的選煤工藝現狀
現有工藝主要有跳汰與浮選、重介與浮選、跳汰與重介加浮選三種工藝,這些類型存在著較大的缺點,生產環節比較簡化,采取的是混合入選,粗細顆粒會在運行過程中發生干擾現象,由于顆粒的種種差別,采用混合入選的工藝,會導致各個粒級產生不一樣的分選結果,使分選的速度較為緩慢。在國外,在分級入選方面做得比較好,在重選方面盡管不是以分級入選為主要形式,他們在入選之前多了一個脫泥的環節,也有一個粗煤泥的進入環節,這樣,他們的設備工作效率就高,可以有效降低成本消耗。
產品質量波動較大,粒度受限較高、參數不合理是我國選煤技術存在的主要弊端。相比國外來說,他們的設備處理能力及技術指標等明顯比國內產品要質量好些。這與我國機械制造的水平,及機器制造的材質有很大關系。
在選煤控制技術方面,隨著計算機等信息技術的發達,自動控制技術的引入,使國內選煤自動化程度有了很大提高。工藝水平、參數的自動控制等技術在我國選煤工藝中都有了廣泛的使用。
我國屬于發展中國家,煤炭將是我國未來的最主要的能源之一。所以,我國未來的更多的煤炭要洗選,到我“十二五”后期,我國的原生煤生產總量預計要高達38億t以上,我國主焦煤的儲量和產量所占比例較小,所以焦炭供應常常處于緊張的狀態。我國的焦煤與氣肥煤僅占百分之十三,其中一部分焦煤質量低下,需要技術的高度發展來處理我國低質焦煤。
3.1 選煤裝備的發展趨勢
世界上現有的大型選煤企業,入選能力往往是多個廠、或者多個車間的入選能力的總和。我國在十二五期間要研究具有中國特色的和技術獨特性的單系統選煤成套技術重要裝備。要在設備的可靠性方面,設備的處理能力方面,及在參數上進行改進與研發。增強設備的處理能力,需要根據我國煤炭生產的實際,來確定一些具體的數據與指標。還要開發具備智能化的自動控制系統。提高原煤洗選能力。
3.2 選煤工藝及選煤技術方面的發展趨勢
在工藝創新的基礎上,要注意研究與開發高科技的工藝流程,提高分選的質量,提高工藝分選系統的效率。開發效率高、穩定性強的重介浮液循環系統。流體壓力調控、分行環境、工藝參數、檢驗技術等方面都需要進行優化開發,尤其是基于分選理論的工藝閉環控制系統要加大開發的力度。
對于煉焦煤要本著提高精煤產率的目標,要加大二次分選技術的研究,要掌握其中的關鍵技術。解決煤炭分選中存在的關鍵問題,解決回收率低、分選效率不高的問題,這些問題得以很好的解決,將會大大改善焦煤處理的困難局面。要注意對新技術的學習與引進,要樹立環保的理念,解決和緩解煤炭選洗過程中的污染問題。
而事實上,現在的煤炭開采也進入了技術階段,煤炭在開采的環節中環境污染問題也成為急待解決的議事日程。尤其是矸石,是在開采中與煤一起被運到地面的,這不僅對動力是一個消耗,還降低了生產能力,占用了大面積的土地。矸石具有揚塵的特點,自燃會產生一些有毒氣體,對人們的身體健康形成危害。并且對周圍的動植物造成不良影響,可以使農作物明顯減產。這給礦區的環境帶來了很大的挑戰。因此,下井排矸的技術創新迫在眉睫,通過創新工藝設備,實現原煤能夠在井下分選,這不僅解決了矸石排出井外造成的影響,還可以提升礦井的提升原煤能力。
總之,要實現煤炭分選的高效優質,必須在分選技術設備及工藝上實現創新與突破,使潔凈煤技術得以迅速發展,這是一項系統工程,需要科研系統與設備制造系統的攜手努力,才能解決我國未來煤炭呈上升趨勢的消費要求,同時,實現優化環境,減少污染,實施可持續發展戰略目標。
[1]刑玉梅.國內外煉焦煤選煤廠技術裝備現狀及對比分析[J].選煤技術,2012(10).
[2]程宏志.我國選煤技術與發展趨勢[J].選煤技術,2012(04).
謝曉麗(1978-),本科,工程師,科室主任,主要工作:燒結礦冶煉設備設計,礦上機械輸送設備的設計。