煤炭洗选技术的现状与展望
作者肖涌洪来自（西山煤电集团公司屯兰矿选煤厂，山西古交，０３０２０６）
摘要：阐述了煤炭洗选技术发展的现状，重点说明了新工艺和新设备的基本原理和技术性能，预测了选煤行业的发展趋势，提出了选煤行业需要解决的问题。
关键词：洗选技术；洗煤行业；煤炭产品
１ 煤炭洗选加工的现状
１．１ 技术与经济全面结合
由于国际国内市场对各类煤炭产品的大量需求，激发了煤炭行业内部的深度变革。在洗煤行业表现为：一是煤炭洗选各加工机构加大了组合力度，使得各种深加工的能力和技术革新的经济基础更加牢固；二是政府与煤炭加工企业建立起互利合作型伙伴关系，使得洗煤行业迅速发展。
１．２ 新的洗选技术和工艺不断出现
随着煤炭经济市场的发展，由计划经济年代探索和积累的大量的科研成果投放市场后，被迅速转化为洗煤生产力，同时国外一些新的洗选技术问世，更加快了这种转化的步伐。主要新技术及其特点如下：
（１）三产品重介工艺技术、二产品重介工艺技术。这两种工艺技术的问世，不仅彻底改变了过去传统重介选煤工艺的种种弊端，而且将一些辅助工艺带到了选煤工艺的前台，使得选煤工艺的单一、简单模式被彻底打破。作为主要的分选设备其入料粒度上限可达８０
ｍｍ～１００ ｍｍ，入选粒度范围可达到８０ ｍｍ～１ ｍｍ，单台处理能力最高达到了６００ ｔ/ｈ～７００
ｔ/ｈ，分选效率高达９５％以上。打破了国内长期以来多采用小直径重介旋流器组分选的传统理念。同时其介质系统环节简单，效率高，主要辅助设备脱介筛，筛面高，脱介效率高，磁选机回收效率高达９９％。介质控制系统简单，大大降低了介质耗量，提高了经济效益。
其辅助工艺选前动筛排矸石系统不仅解决了因矸石量大和变化大造成旋流器分选精度低，产品质量不稳定，同时使大量矸石不经过原煤贮运系统，节省了大量的运输成本和仓储成本。辅助工艺选前脱泥系统不仅大辐提高了脱介筛的脱介效率，降低了介耗；同时避免了泥化现象严重的原煤中的煤泥对介质系统的影响，确保了悬浮液系统密度和黏度的稳定性，及新磁性物在悬浮液中合理的质量分数。辅助工艺螺旋分选机和煤泥重介系统解决了１
ｍｍ～０．３
ｍｍ粒级煤泥的分选精度问题，不仅使系统投入最少的成本回收了最多的精煤，同时缓解了磁选机的压力，大幅减少了浮选入料量，降低煤泥浮选的运行成本，提高煤泥水系统的稳定性。
（２）煤泥加压脱水工艺技术。煤泥的脱水一直是煤炭洗选行业的一个重要指标，近几年来煤泥脱水技术在一定程度上得到了很大的提高。目前，在很多选煤厂的煤泥脱水工艺中，大都使用了加压过滤机对煤泥进行脱水。加压过滤机是一种能实现高效、节能、连续工作、全自动操作的设备，具有较高的生产能力，即生产能力为０．５
ｔ/（ｈ·ｍ２）～０．８
ｔ/（ｈ·ｍ２），比真空过滤机高４～８倍，对于粒级较细，浓度较低的浮精也能进行处理，还能对原生煤泥进行处理。经加压脱水后的滤饼水分低，一般工作压力在０．２５
ＭＰａ～０．３５
ＭＰａ时，浮精脱水后，滤饼水分能控制到２０％以下，相对于处理相同物料时，加压脱水工艺比真空过滤机脱水工艺节省大量的电力，能耗只有其１/２左右，具有很高的经济效益和社会效益。另外，加压脱水工艺已经实现了全自动化操作，整机由计算机控制，整个工艺的运行情况可以调近画面进行直观显示。该工艺的启动、工作、停止及特殊情况、短时等待均为自动操作，液位料可以进行自动调整和控制。
（３）喷射式浮选机的工艺技术。通过改善浮选入料的进料方式，使浮选入料在很短的时间内就能与浮选药剂矿化，提高浮选效率。
浮选入料从浮选机的充分搅拌机构喷嘴中喷出，形成调整射流。在混合室中产生负压，空气经进气管进入混合室，完成浮选机的充气过程，调整射流将空气切割、粉碎成细小的气泡，并相互混合，空气在混合室的负压区中从矿浆中析出，形成微泡，选择性地在煤样表面析出，大大增加了煤粒向气泡附着的速度和附着力，强化了气泡的矿化过程。该浮选工艺能够满足２．０
Ｍｔ/a处理能力以上选煤厂的需要。
（４）微泡浮选柱工艺技术。由于使用机械搅拌式浮选机分选细粒煤泥存在黏土污染，生产一直难以实现最佳化，因此必须采用新的浮选技术，微泡浮选柱工艺技术就属于其中一种。微泡浮选柱能产生低灰精煤，并且不受入料中污染物的影响，经过几次改进之后，浮选柱能显示比现有选煤厂浮选流程较高的效率，而且浮选柱的性能指标也允许在新流程中使用较好的设计数据。
（５）煤泥重介工艺。该工艺是一种较新型的选煤技术工艺，其主要的目的是处理－０．５
ｍｍ的重介系统中的煤泥，减轻磁选机在回收磁性物过程中的压力，以提高磁选机的工作效率和精煤的回收率。
（６）助滤剂脱水工艺。此工艺主要用于－０．５
ｍｍ以下的煤泥脱水工艺中，使得许多产品的水分降低，提高设备的脱水效率。此工艺主要是在一些尾煤浓缩池添加定量的絮凝药剂，降低细颗粒在煤泥水中的沉淀时间，从而达到提高入料浓度，减少设备的脱水时间和提高脱水效率。
（７）振动流化床气力分级工艺。该工艺从根本上解决了堵塞问题，振动流化床气力分级机没有筛网，即便是煤炭水分大，也不存在诸如筛孔堵塞问题，分级粒度由于不受筛孔堵塞限制，就可进行６
ｍｍ以下任一粒度分级。气体加热板框式压滤脱水工艺解决了细粒煤泥的高效脱水问题，不仅使煤泥入料浓度可大幅降低，而且成饼时间短，产品水分低不超过１４％，成为一项崭新的脱水工艺。
（８）自动化集成控制系统。该系统是在单台技术设备自动化程度较高的基础上发展起来的一项集控技术，借助单台设备优良的检测性能和智能操控系统，使用集控装置可以使大量的ＰＬＣ单台设备集合起来自动控制，既保证了系统的控制精度，提高了系统的稳定性，又大幅度地降低了现场工作强度，减少了用土，提高了工艺的稳定性能。
（９）自动配煤——快速定量装车系统。该系统是集大型液压系统，胶带自动输送系统，定量、计量称量系统，自动车号扫描系统，自动闸门控制系统为一体的集成科技成果，它解决了长期以来困扰装车速度和计量的一大难题，为发展大型选煤企业，提高物流运输能力提供了基础保证。
（１０）自动化质量监测技术。自动化质量监测技术是最近几年才有很大发展的，这几年自动化采样和化验的技术在各大选煤厂得到了很大的提高和利用，一些自动测灰仪的使用能够及时反馈出生产过程中的实际情况，为煤炭洗选加工的发展提供了很有利的条件。
（１１）矿物型凝聚剂及煤泥水澄清净水模式。该项目属溶液胶体化学在矿物工程中的应用。由此研究和开发的矿物型凝聚剂及首创的煤泥水澄清净水模式，系统地分析测试了煤泥水胶体的形成、相互差异以及与宏观煤泥水特性的联系，提出了水质是决定煤泥栅性的决定性因素并以此对煤泥水进行科学分类。经现场工业性试验表明，该项目提出的以矿物型凝聚剂为核心的煤泥水澄清净水模式既可在选煤厂特别是难处理选煤厂推广，也可在选矿厂等矿浆体系中应用。
１．３ 旧的工艺流程和设备被赋予了新的内涵
很多选煤厂在原来的跳汰机为主选设备的分选工艺中，对设备进行了自动化方面的技术改造。对各管道和阀门以及在很多控制方面进行了自动化控制。三产品旋流器在各选煤厂得到了广泛的推广之后，由于管道磨损严重以及在尾煤中难于混入一些磁性物，因此在管道上把一些尾矿管道改造成耐磨管道，把一些设备的进料阀门改造为可进行远程控制的自动阀门，添加了自动液压计和料位计以实现自动化控制。对旧设备和工艺流程改造之后，不仅适应了新工艺流程的需要，而且减少了成本。
１．４ 新的设备技术装备推动了煤炭加工技术的发展
最近几年出现的新型设备基本上都是本着高效、节能，能够实现远程自动化控制的目标发展的，例如像三产品旋流器，加压过滤机及其配套的磁选机、离心脱水机等许多设备。而且在重介生产系统中，自动液位计和料位计的应用和推广，也大大提高了设备的远程自动化控制。新的洗选设备技术的发展，提高了原煤的入洗量，产品质量更加稳定，脱水效果更好，很大程度上有力地推动了煤炭洗选技术的发展。
２ 煤炭洗选加工技术展望
现在多数的选煤企业基本上都是在向降低成本、提高人工效率和经济效益的方向发展，降低成本主要靠大型的集成自动化发展来解决以往靠人力来操作的工艺问题。长期以来，煤炭洗选加工一直是一个大的污染行业，而在煤炭洗选加工过程中解决污染问题一直是我国煤炭行业发展的重中之重。煤炭洗选加工企业中污染问题主要表现在两方面：一是水的污染；二是粉尘污染。对于水污染问题，现在已基本上得到解决，主要是通过洗水实现闭路循环来实现的。对于洗选行业的粉尘污染问题，一方面可通过设备的控制来达到除尘目的，但这不是唯一的途径；另一方面是利用洗选行业在生产过程中产生的粉尘创造经济效益，这是选煤行业未来发展的一个方向。
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