干法選煤技術的應用現狀及發展趨勢

王梅

摘 要：本文扼要敘述了干法和濕法兩種主要選煤方法的特點，并重點綜述了我國干法選煤技術的發展現狀，同時分析了其未來發展趨勢。通過研究為我國選煤行業發展應用提供新的思路，進一步促進我國煤炭行業的進步與發展。

關鍵詞：干法選煤；發展趨勢；應用現狀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.064

0 前言

煤炭資源是我國能源體系中極為重要的組成部分，根據2017年中國能源發展報告，煤炭消費量占能源消費總量的比重仍高達60.4%，對當前我國經濟發展起到了重要的推動作用。

煤炭分選有利于降低煤中灰分硫分等有害雜質、降低運輸成本、回收有用礦物、優化產品結構、提高煤炭質量和市場競爭力，是煤炭資源清潔利用的前提和關鍵性環節，對促進煤炭資源綜合利用和行業可持續發展具有重要意義[1]。

1 干法選煤與濕法選煤

選煤是根據煤與矸石的物理或表面化學性質進行分選的，根據介質環境的不同，選煤方法大體分為兩大類：干法選煤和濕法選煤。在空氣中進行煤炭分選的方法為干法選煤，在水/重介質懸浮液等含水介質中進行分選的為濕法選煤。濕法選煤技術應用較早，技術成熟，長期以來我國選煤工業一直以濕法選煤技術為主，但由于濕法選煤技術會在應用中產生大量煤泥水，煤泥水中夾雜的細粒粘土、泥砂和煤會對環境造成嚴重污染，并且濕法選煤工藝對水資源的消耗，以及介耗還有相應煤泥水處理、干燥、介質回收等系統會增加煤炭企業運營成本，不利于煤炭企業的發展，并且在我國主要產煤區如黃土高原和西北地區等地本身水資源就相對匱乏，濕法選煤在這些地區的可行性也有待論證，因此干法選煤技術的應用便成為當前用于替代濕法選煤技術的選擇。相比濕法選煤，干法選煤具有的優點是建設周期短、占用產地少、 生產成本低、容易智能化、安全可靠、不依賴水資源、高效環保等，常見的干法選煤技術包括風力選煤法、磁力選煤法，電力選煤法、空氣重介質流化床選煤法、復合式選煤法等[2]，但由于干法選煤的總體技術和工業應用尚不成熟，還需進一步發展完善[3]。

2 干法選煤技術應用面臨的問題

首先，目前較為常用的干法選煤技術對設備功率的要求普遍較高，能量消耗大，在選煤時對周邊作業環境的穩定性提出了較高的要求。而當前干法選煤技術的不成熟也導致實際選煤效率有限，分選粒度范圍小，對直徑較小的雜質顆粒無法保障有效的分選能力，限制了干法選煤的實際效果；其次，選煤的意義在于有效祛除煤礦中多余的雜質，分選下限越低，則選出來的煤質量越高，但目前我國干法選煤技術所能分選的平均下限普遍較高，與濕法選煤技術相比有一定差距，對部分微粒的分選效果比較有限。最后，由于分選下限高，不僅選煤時對雜質難以保障有效的清除，對細粒煤的篩選也比較困難。細粒煤粒徑小，質量輕，在分選過程中極易被分選掉，限制了煤炭的利用效率。此外，在采礦時噴水的操作會導致煤粒成團，進而加大選煤難度，限制了干法選煤效率[2]。

3 主要干法選煤技術及發展趨勢

（1）風力選煤法。風力選煤是較為常見的一種干法選煤技術，主要在空氣中，依據煤炭與矸石雜質之間的密度差異進行重力分選的。主要原理是在平面上施加上升氣流，進而通過氣流強度變化來對煤炭資源進行分選，在多數情況下會使用傾斜平面結構，依據設備運作方式的差異，呈現出大致兩種風力選煤途徑：第一種途徑是在分層時通過機床振動變化和氣流強度變化對煤礦進行分選，一部分質量低，密度小的煤礦自然從末端排除，而重量大的煤礦則被分選出。另一種風力選煤法是通過氣流搖動呈現出復合效果，將密度較高的矸石從煤炭中分選出來，最后剩下的產物就是精煤和中煤，兩種揀選方式的原理相同，分選差異主要體現在機械運作方式和分選對象上，一種是通過過濾法將矸石從原煤中揀選出來，另一種是通過篩選法將精煤從煤礦中分選出來。

風力選煤法在煤炭工業中應用相對廣泛，由于技術整體相對成熟，成本相對低廉，性價比比較突出。但風力選煤法在精度上會有明顯缺陷，且揀選方式粗糙，進而經常容易出現雜質超標和矸石殘留現象，一方面難以保障風力選煤對精煤的有效分選，另一方面風力選煤對雜質的過濾能力也相當有限。因此風力選煤法在未來應當予以持續性的改進和技術創新，使其發揮更重要的功能和價值[4]。

（2）流化床選煤法。技術流化床技術類似于濕法選煤技術，但由于該技術所依賴的介質是空氣而不是水，因此依然將這種技術劃分為干法選煤的一種。總體而言，流化床技術是通過上升氣流的作用將煤礦中的粉體作為懸浮液使用，對礦體進行分選的過程，對設備和工藝具有一定的要求[5]。

（3）復合式選煤法。復合式選煤法其實是傳統振動法和風力選煤技術的結合，本質上也是通過煤炭和矸石間的密度差異進行分選的，主要使用的是復合式干選機，依據風力和振動力的混合作用，對煤礦進行密度分級，使煤炭資源能夠從高低兩個密度方向得以排出，分選后的排料端能夠依據需求進行調節，并在設備程序設定中將對物料進行篩選。雖然復合式選煤法已經取得了較大進步，但整體的分選效率還有待提升，精度問題和運行穩定性依然需要進一步發展和完善。

4 結論

干法選煤技術的優勢在于降低生產成本和環境污染，并且解決了在我國主要產煤區使用濕法選煤技術導致水資源供應壓力大的問題。當前我國的干法選煤技術應用整體還處于試點驗證階段，許多技術應用尚不成熟，應當進一步做好技術創新應用，投入更多精力到干法選煤技術的應用實踐中，為煤炭分選工作提供理論和經驗指導。

參考文獻：

[1]趙志國，張東晨，閔凡飛.我國選煤技術發展現狀及對煤炭清潔利用的影響[J].中國科技論文，2011，06（03）：215-219.

[2]陳清如，駱振福.干法選煤評述[J].選煤技術，2003（06）：34-40.

[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，2016，19（11）：188-191.

[4]袁煒.干法選煤技術的發展應用[J].煤炭科技，2016，28（14）：110

-112.

[5]付亮亮.淺談干法選煤技術現狀和新思路[J].科技創新導報，2017

，25（21）：138-139.