關于加強煤炭洗選過程質量管理的探索和實踐

常志國 國家能源集團寧夏煤業有限責任公司洗選中心雙馬洗煤廠

煤炭是我國的主要能源，占一次能源的75%。煤炭在生成、開采和運輸過程中混入了各種雜質。隨著采煤機械化程度的日趨提升及采掘工作面地質條件的不斷變化，原煤質量將會越來越差。煤炭洗選是利用密度或表面特性的不同來降低原煤雜質成分并按需求分成不同質量規格產品的加工過程，俗稱選煤。選煤可以除去原煤中的大部分雜質和矸石，減少矸石的無效運輸，降低灰分，提高煤炭質量，減少煤炭利用過程中對環境的污染，為煤炭的進一步清潔高效利用提供基礎保障，是潔凈煤技術的基礎。

一、煤炭洗選加工方法

煤炭洗選加工常用的選煤方法有跳汰、浮選和重介法。

跳汰選煤是指煤在垂直升降的變速水流中，按密度進行分選的過程。跳汰選煤的粒度范圍為0.5~150 mm，使用跳汰機分選。跳汰選煤的優點在于系統簡單、設備操作維修方便、處理能力大、生產成本低，跳汰選煤的適應性較強，除極難選煤外，均可優先采用跳汰分選方法處理。

浮游選煤是當前精選細粒煤泥工業應用最有效、最廣泛的方法。浮游選煤是在氣、固、液三相體系中完成的，利用煤和矸石顆粒表面性質的不同而分選，是復雜的物理化學過程。在浮選過程中，煤炭黏附在氣泡上，進入泡沫層，尾礦留在礦漿中，實現分離。

重介質選煤是用密度大于水，并介于煤和矸石之間的重液或重懸浮液作介質實現分選的一種重力選煤方法。洗煤廠生產中普遍采用磁鐵礦粉作為重介質，檢查試驗普遍采用氯化鋅重液作為重介質。重介質選煤是用一定密度的流體作業介質進行分選的過程，密度低于分選密度的輕產物上浮成為精煤，密度高于分選密度的重產物下沉成為中煤或矸石。

重介質選煤因具有分選精度高、對原煤適應性強、易于實現自動控制等優點，現已成為我國主導選煤工藝。特別是對于動力煤洗選來說，重介質淺槽、重介質旋流器得到了廣泛應用。

二、動力煤主要煤質指標

動力煤是指用于作為動力原料的煤炭。一般狹義上就是指用于火力發電的煤。就類別來說，主要有褐煤、長焰煤、不粘結煤、貧煤、氣煤以及少量的無煙煤。煤炭質量的基本指標有水分、灰分、揮發分、固定碳含量、全硫、發熱量、膠質層最大厚度、粘結指數、灰熔點、哈氏可磨指數、吉氏流動度、坩堝膨脹序數等。對于動力煤來說，主要煤質指標有水分、灰分、發熱量、全硫。在動力煤洗選過程中，主要控制指標有粒度、水分、灰分、含雜量等。

三、動力煤質量控制方法

動力煤一般采用塊煤重介質淺槽分選、末煤有壓兩產品重介質旋流器分選或無壓三產品重介質旋流器分選工藝，目前新興弛張篩脫粉入洗，可進一步降低煤泥含量，實現“煤泥減量化”生產。

（一）粒度

1.原煤粒度

動力煤選煤廠絕大多數為礦井型選煤廠，一般入選粒度為-200 mm。從井下生產出的毛煤經過篩分準備車間，經預先篩分、手選揀矸除雜、破碎環節后進入原煤倉。在生產過程中，要加強對分級篩篩板（篩板規格尺寸、破損情況、篩孔堵塞情況等）、破碎機齒輥完好情況進行每班檢查、每班清理；在手選環節要配齊崗位人員，及時將混入煤流中的超限矸石、雜物、鐵器等揀出；必須要在預先分級篩上游轉載設備處設置除鐵器。

2.產品粒度

動力煤洗選產品一般有塊精煤、洗末煤、篩末煤。對于洗末煤和篩末煤，其粒度也是管控的重點。以動力煤兩級篩分（分級篩分級+弛張篩脫粉）+末煤入選工藝為例，洗末煤的粒度控制在分級篩的管控，篩末煤的粒度控制在弛張篩的管控。因此，加強生產過程對各產品轉載設備巡檢頻次和力度，發現超限物料時，及時進行停機檢查各分級環節設備，并進行處理。更重要的是要做好停機后分級篩、弛張篩的檢查清理工作。

（二）產品水分

產品水分是影響動力煤發熱量的主要因素之一，也是煤燃燒過程中的有害物質之一，因此對于煤炭產品而言，要進一步降低水分。一是要控制井下工作面用水，入選原煤水分要符合要求；二是要加強脫水設備（離心機、振動弧形篩、高頻篩、壓濾機等）的檢查維保及清理工作，保證其工況符合工藝要求；三是在生產過程中要對脫水設備運行情況和產品水分進行定時檢查，發現異常及時進行調整和處理；四是要嚴格衛生清掃沖洗水管控，禁止任何水進入產品轉載設備及煤倉中。

（三）產品灰分

灰分是煤在規定條件下完全燃燒后的固態殘留物，也是影響動力煤發熱量的另一主要因素。對于煤炭，應當經過洗選降灰后再利用。一是要加強主要分選設備、工藝參數測控系統的檢查維保，確保其完好可靠；二是要加強密度控制，根據浮沉試驗結果確定理論分選密度。通過人工定時監測懸浮液密度與密度計顯示值進行比對，將誤差控制在±0.02 g/cm3以內，杜絕密度出現波動導致灰分不穩定，同時規范密控操作，杜絕分流“大開大合”，加強對分選設備工況的檢查與調整；三是要強化介質回收環節管控，避免出現產品帶介導致灰分升高。

（四）含雜量

商品煤雜物是指煤炭在生產、加工、堆存、流通等過程中混入的雜質。商品煤含雜量也是重要的煤質指標，必須加強控制，減少對下游用戶的影響。一是源頭治理，加強井下采掘雜物管理，減少雜物、鐵器等進入煤流中；二是加強人工揀矸除雜力度；三是在分選設備上游轉載設備、脫介篩下料溜槽處及產品入倉前轉載設備加裝攔雜網、鉤、板，必要時在重點設備處增設揀雜人員；三是在各崗位設置垃圾桶，生活垃圾丟棄在各崗位垃圾桶中，嚴禁混入煤流；四是檢修完畢后，檢修廢料必須做到“工完料盡”，嚴禁將工具、螺絲、焊條、電纜線或其他緊固件、易損件混入煤流中。

四、建議

目前，我國大部分動力煤選煤廠均采用濕法選煤工藝。隨著干法選煤技術的不斷發展和日趨完善，筆者認為，因干選工藝不用水，對于動力煤來說，一是解決了煤泥的問題；二是規避了水分對發熱量的影響；三是簡化了分選工藝和設備。對于有末煤入洗工藝的動力煤選煤廠，可以進行干選工藝改造，產品質量能夠得到進一步的穩定和提升。

五、結語

質量是企業的生命，是企業樹立品牌的前提，是提高企業經濟效益的重要條件。對于煤炭洗選加工企業來說，隨著我國煤炭洗選技術的迅猛發展，煤質管控任重道遠。因此，企業要從培訓、質量責任制、考核等方面入手，在生產運營過程中實施全面質量管理，通過引進新工藝、新裝備、新技術，進一步挖潛工藝，提升操作，不斷探索和實踐，提高產品質量。