淺談干法選煤技術現狀和新思路

付亮亮

摘 要：我國擁有豐富的煤炭資源，但煤炭的揀選方式仍然比較落后。由于煤炭資源作為燃料的特殊性，為保障煤炭的質量，我國一般采用干法進行選撿，其工作效率正逐漸無法滿足社會發展的需要。本文從選煤不同類型的干法之間的差別進行分析，指出現行的干法選煤存在的效率低下、分選下限較高以及細粒分選困難的問題，根據現有技術水平推斷干法選煤的新思路，為我國經濟發展和環境保護提供技術理論支持。

關鍵詞：干法 選煤技術 技術發展現狀 技術進步

中圖分類號：TD942.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0038-02

煤炭資源的清潔利用，在近年來越來越成為煤炭行業所需要關注的重點問題，干法選煤能夠降低煤炭中存有的各種有害物質，對環保具有積極意義。另一方面，由于我國的煤炭資源分布區域主要以西北地區等水資源匱乏的地區為主，濕法選煤在很多情況下都不具備可行性，也有許多類似褐煤等會被水泥化的種類，無法以濕法選煤進行。干法選煤在近年來得到了進一步的發展，有利于資源節約和環境保護。

1 干法選煤技術

現階段我國的選煤技術主要分為濕法選煤和干法選煤兩種，并以前者為主。干法選煤技術在近年來得到了長足的發展，但仍然具有一定的不足，干法選煤的原理是利用了煤炭資源與其雜質之間物理性質的不同實現的，在工業上能夠應用的范圍比較窄。近年來的干法選煤技術擁有了一定程度的發展，然而在對煤炭資源進行深度分揀的能力上尚有所不足[1]。我國干法選煤存在效率低下、分選下限較高以及細粒分選困難的問題，需要在未來的科技進步中進行解決。

2 干法選煤技術現狀

干法選煤的原理是利用物理性質上的不同來進行的，目前所具有的干法選煤方式種類較少，而能夠大范圍地應用到工業生產中的主要包括風力、復合式和空氣重介質流化床等。

2.1 風力選煤

風力選煤是一項利用煤炭資源和秸稈、砂石等雜質之間重量、密度等物理性質差異，進行分選時是最比較簡單的方式。它的運作原理是在一個水平或略微有所傾斜的平面上，通過機械裝置施加上升氣流，令物理性質不同的物料之間形成界限明顯的分層，從而完成煤炭資源的揀選。按照設備本身運作方式的不同，大致可以分為兩種類型：一種是利用氣流和機床的搖動將物料分層，密度低、質量較輕的精煤中煤從末端排出；另一種同樣是利用氣流和機床的搖動，形成類似于浮力的效果，將密度較高的矸石沉入機床下部排出，最后留下精煤和中煤。兩種方式的原理完全相同，有差別的部分僅在于機器的運作方式有所差異，一種是將矸石沉下去、篩選出有用的精煤；一種是將矸石篩選出來、留下有用的精煤，工作本質是完全相同的。

通過風力對煤炭資源進行揀選的方式能夠在工業中大面積應用，成本比較低廉，性價比比較高。但這種方式毫無疑問會出現精度不足的情況，而且揀選的方式比較粗糙，容易出現矸石殘留的狀況。對工業生產而言精度足夠，但不利于環境保護和污染問題的防治，因此，需要不斷加以改進，不斷提高風力干法選煤的技術水平。

2.2 復合式選煤

復合式選煤技術采用的原理是振動和風力的綜合。究其本質，所采用的方式也是根據精煤和矸石之間物理性質的不同，而通過物理性質進行分選的方式[2]。采用這種方式進行煤炭物料干選的器械，比較典型的是由煤科總院唐山分院開發的復合式干選機，它是目前國內應用最為廣泛的干法分選設備，在常年的實踐過程中已經展示出了它具有的優良性能。

它的主要工作原理是根據物料中不同成分的物理性質上的不同，通過復合式作用力（主要為風力和振動力）進行上下分層，在根據密度分層之后，分高密度和低密度兩個方向排出。這種方式的優勢在于不同成分在排料端逐漸增高，能夠根據不同需要，而分選出多種不同的產品，然而精度問題仍然沒有解決，分選的效率同樣有限。

2.3 空氣重介質流化床

空氣重介質流化技術采用的是與濕法選煤技術同樣的原理，但其工作程序是在空氣中進行的，因此，也被歸類為干法選煤技術中。這種方式是利用上升氣流，將某些粉體當作重介懸浮液，用濕法選煤的原理進行煤炭資源的揀選工作。這種空氣重介質所具有的特性在于，其密度在三維空間環境下具有穩定而均勻的物理特性，煤炭物料在空氣重介質這種類似于“懸浮液”的環境中，可以由其物理特性進行分層，不同物料經過不同的出口排出，實現分選。

3 存在的問題

我國現在的干法選煤技術尚未成熟，仍然存在許多問題，而正是由于存在諸多的問題，才導致加速干法選煤技術的發展、推動技術進步的重要性。推動干法選煤技術的發展，對社會經濟的發展和社會環境的保護，具有十分重要的意義，能夠為我國經濟發展提供助力。

3.1 效率低下

現行的主要干法選煤技術都需要強大均勻的風力，對風機所擁有的功率要求非常高，這直接意味著消耗的能量非常大，導致效率比較低下，而且分選的范圍也比較小，對顆粒狀物，尤其是6mm以下的顆粒狀物料幾乎毫無分揀能力，并且對水分的要求也比較高，整體的流程相對比較復雜，在這種情況下，效率自然比較低下。

3.2 下限較高

我國現行的所有干法選煤技術中，分揀的下限較高問題是全方位的。現在對煤礦物料，尤其是細小的顆粒的分揀能力比較低，下限基本都被限制在了13mm以下，即使是精度最高的分選儀器，對顆粒狀煤礦物料的分揀下限也只有直徑6mm的顆粒，過于細粒煤的揀選很難得到實現，無法達成較高的社會效益[3]。

3.3 細粒分選困難

由于現在的干法選煤技術中對顆粒分揀的下限較高，直接導致的問題就是對細粒的分選極為困難。細粒煤的顆粒較小，整體的重量就比較輕，因此，導致的直接結果就是細粒煤料無法得到有效的分選。而現階段在煤炭采礦環節中本身就需要噴水，導致原煤的水分含量過大，在初期解離環節就出現了一定的問題。細小的顆粒之間被水分影響，煤粒和其他物體糾結成團，難以將煤料和矸石之間明確地分開，導致出現一定的問題。

4 新思路

現在社會上擁有的新式干法選煤技術的構想，主要是振動螺旋干法選煤技術。它主要依靠的是機械的振動力來進行分選，在進行垂直振動的同時，在垂直振動軸心邊施加螺旋振動力矩。在振動環境下，利用離心力將質量較輕、密度較輕的精煤和中煤“甩”出去，以達成分離效果。這種方式能夠令物料較輕的煤粒“丟”到螺旋槽外，分選效果預計會比較好，但這種方式會不會出現其他的問題，在進行實踐之前，難以通過理論研究得出，因此，需要先確認其實踐的效果。

5 結語

綜上所述，干法選煤技術的發展能夠有效減少煤炭資源中的各種有害雜質，并且在某些誰自薦緊缺地區具有良好的使用基礎，在近年來得到了深入發展。本文從選煤不同類型的干法之間的差別進行分析，指出現行的干法選煤存在的效率低下、分選下限較高以及細粒分選困難的問題，根據現有技術水平推斷干法選煤的新思路，為我國經濟發展和環境保護提供技術理論支持。

參考文獻

[1] 鄧鋒.振動逆流流化床干法選煤工藝優化研究[J].山東化工，2017，3（7）：63-67.

[2] 袁煒.干法選煤技術的發展應用[J].煤炭科技，2016， 8（4）：110-112.

[3] 錢海軍.干法選煤技術現狀和新的發展思路[J].水力采煤與管道運輸，2016，5（1）：88-91.endprint