術語簡介
洗煤是煤炭深加工的一個不可缺少的工序,從礦井中直接開采出來的煤炭叫原煤,原煤在開采過程中混入了許多雜質,而且煤炭的品質也不同,内在灰分小和内在灰分大的煤混雜在一起。洗煤就是将原煤中的雜質剔除,或将優質煤和劣質煤炭進行分門别類的一種工業工藝。
洗煤過程後所産生的産品一般分為有矸石、中煤、乙級精煤、甲級精煤,經過洗煤過程後的成品煤通常叫精煤,通過洗煤,可以降低煤炭運輸成本,提高煤炭的利用率,精煤是一般可做燃料用的能源,煙煤的精煤一般主要用于煉焦,它要去硫,去雜質等工業過程,以達到煉焦用的标準。
工業發展
中國煤炭資源豐富,除上海以外其它各省區均有分布,但分布極不均衡。在中國北方的大興安嶺-太行山、賀蘭山之間的地區,地理範圍包括煤炭資源量大于1000億噸以上的内蒙古、山西、陝西、甯夏、甘肅、河南6省區的全部或大部,是中國煤炭資源集中分布的地區,其資源量占全國煤炭資源量的50%左右,占中國北方地區煤炭資源量的55%以上。在中國南方,煤炭資源量主要集中于貴州、雲南、四川三省,這三省煤炭資源量之和為3525.74億噸,占中國南方煤炭資源量的91.47%;探明保有資源量也占中國南方探明保有資源量的90%以上。
2007年1-12月中國煤炭開采和洗選行業實現累計工業總産值916,447,509,000元,比上年同期增長了28.06%。2008年1-10月中國煤炭開采和洗選行業實現累計工業總産值1,155,383,579,000元,比上年同期增長了57.81%。
“十一五”期間是煤炭工業結構調整、産業轉型的最佳時期。煤炭是中國的基礎能源,在一次能源構成中占70%左右。“十一五”規劃建議中進一步确立了“煤為基礎、多元發展”的基本方略,為中國煤炭工業的興旺發展奠定了基礎。“十一五”期間需要新建煤礦規模3億噸左右,其中投産2億噸,轉結“十二五”1億噸。中國煤炭工業将繼續保持旺盛的發展趨勢,在北方以平頂山、唐山煤炭科學研究院為主的洗煤研究,在南方主要以能環機械技術研究所為主的洗煤研究。今後一個較長時期内,中國煤炭工業的發展前景都将非常廣闊。
工藝流程
簡介
煤炭加工、矸石處理、材料和設備輸送等構成了礦井地面系統。其中地面煤炭加工系統由受煤、篩分、破碎、選煤、儲存、裝車等主要環節構成。是礦井地面生産的主體。
受煤是在井口附近設有一定容量的煤倉,接受井下提升到地面的煤炭,保證井口上下均衡連續生産。
配煤
将各種原煤按一定比例,為使最終産品符合精煤客戶要求而相互摻配。
篩分
用帶孔的篩面把顆粒大小不同的混合物料分成各種粒級的作業叫篩分。篩分所用的機器叫篩分機或者篩子。
在選煤廠中,篩分作業廣泛地用于原煤準備和處理上。按照篩分方式不同,分為幹法篩分和濕法篩分。
破碎
把大塊物料粉碎成小顆粒的過程叫作破碎。用于破碎的機器叫作破碎機。在選煤廠中破碎作業主要有以下要求:
(1)适應入選顆粒的要求;精選機械所能處理的煤炭顆粒有一定的範圍度,超過這個範圍的大塊要經過破碎才能洗選。
(2)有些煤塊是煤與矸石夾雜而生的夾矸煤,為了從中選出精煤,需要破碎成更小的顆粒,使煤和矸煤分離。
(3)滿足用戶的顆粒要求,把選後的産品或煤快粉碎到一定的粒度。物料粉碎主要用機械方法,有壓碎、劈碎、折斷、擊碎、磨碎等幾種主要方式。
洗煤率
我國煤炭行業較為突出的問題就是洗煤率較低。
由于煤加工産業的出現,其主要是初級産品,市場所占比例相對較小。對煤炭的加工和大型設備的技術掌握一直以來都是發達國家的優勢所在,将其運用自如,便能夠很好地抓住煤炭商品的控制權,而大型的煤炭焦化與氣化也能更好地實現其商業化和産業化。
2008年我國全年的煤炭入洗率31.43%,遠低于發達國家的入洗率,較低的入洗率,不僅會對環境造成很大的影響,而且對下遊行業的産品也會造成很大的影響。
選煤
選煤是利用與其它物質的不同物理、物理—化學性質,在選煤廠内用機械方法去除混在原煤中的雜質,把它分成不同質量、規格的産品,以适應不同用戶的需求。
按照選煤廠的位置與煤礦的關選煤廠可以分為:礦井選煤廠、群礦選煤廠、中心選煤廠和用戶選煤廠;我國現有的洗煤廠大多是礦井洗煤廠。現代化的洗煤廠是一個由許多作業系統組成的連續機械加工系統。
跳汰選煤
跳汰選煤是指在垂直脈動的介質中按顆粒密度差别進行選煤過程。跳汰選煤的介質是水或空氣,個别的也用懸浮液。目前,選煤中以水力跳汰的最多。
跳汰機是利用跳汰分選原理将入選原料按密度大小分選為精煤、中煤和矸煤(氧化鈣)等的産品設備。
重介選煤
在我國,許多洗煤廠投入到了重介洗煤的生産過程中,在近些年的重介洗煤技術改造過程中的效果也越來越明顯。
在密度大于1g/的介質中,按顆粒密度的的大小差異進行選煤,叫作重介質選煤或重介選煤。選煤所用的重介質有重液和重選浮液兩類。重介選煤的主要優點是分選效率高、入選粒度範圍寬,其分選機入料粒為10006,漩流器為800.15mm,生産控制易于自動化。
重介選煤的缺點是生産工藝複雜,生産費用高,設備磨損快,維修量大。
重介選煤一般都分級入選。分選塊煤一般在重力作用下用重介質分選機進行;分選沫煤在離心力作用下用重介質漩流器進行。
浮選
它也是洗煤工藝的一種,并且可以與上述跳汰和重介相配合使用,可以更好地加大精煤的出産率。
洗煤新技術
簡介
洗煤新技術,幹法煤矸石分選設備。開辟了新的技術,無需用水幹法煤與煤矸石的分離。使缺水地區、高寒地帶建立洗煤廠成為可能。
典型應用
(1)适用于煤礦井下排矸及除雜,回填采空區。在井下對煤與煤矸石就地進行分選,實現“矸石換煤”。煤炭運輸到地面,矸石不出井直接進行井下充填可将“三下”(水下、道路下、建築物下)的煤置換出來;避免地表塌陷、減少環境污染,同時節省矸石的井下、井上的運輸量。
(2)在地面對煤與煤矸石進行分選,被分離出的煤矸石可用于生産建築材料(制磚、輕骨料、空心砌塊、水泥)、生産低熱值煤氣、與中煤混燒發電、制造陶瓷、制作土壤改良劑等。
(3)适用于洗煤廠的物料前期預處理,提高生産效率、降低設備損耗、減少用水量。
(4)選煤廠、發電廠、煤炭集運站、動力煤等排矸與除雜,降低灰分、提高發熱量。
(5)尤其适用于褐煤、易泥化煤、劣質煤的排矸及除雜。
(6)尤其适用于缺水地區、高寒地區選煤廠原煤的排矸及除雜。
明顯優勢
與現有的水洗技術相比,具有以下明顯優勢:
(1)大幅降低運行成本、維護費用與能耗;
(2)無需使用水及與水處理相關的設施,使缺水地區及高寒地區建設選煤廠成為可能;
(3)無需處理廢水,無需設置廢水尾庫,大大降低了選煤廠對周圍環境的破壞;
(4)可實現井下就地作業,“矸石換煤”,大幅度提高煤炭開采率。
洗煤意義
(1)提高煤炭質量,減少燃煤污染物排放
煤炭洗選可脫除煤中50%~80%的灰分、30%~40%的全硫(或60%~80%的無機硫),燃用洗選煤可有效減少煙塵、SO2和NOx的排放,入洗1億t動力煤一般可減排60~70萬tSO2,去除矸石16Mt。
(2)提高煤炭利用效率,節約能源
煤炭質量提高,将顯著提高煤炭利用效率。一些研究表明:煉焦煤的灰分降低1%,煉鐵的焦炭耗量降低2.66%,煉鐵高爐的利用系數可提高3.99%;合成氨生産使用洗選的無煙煤可節煤20%;發電用煤灰分每增加1%,發熱量下降200~360J/g,每度電的标準煤耗增加2~5g;工業鍋爐和窯爐燃用洗選煤,熱效率可提高3%~8%。
(3)優化産品結構,提高産品競争能力
發展煤炭洗選有利于煤炭産品由單結構、低質量向多品種、高質量轉變,實現産品的優質化。我國煤炭消費的用戶多,對煤炭質量和品種的要求不斷提高。有些城市,要求煤炭硫分小于0.5%,灰分小于10%,若不發展選煤便無法滿足市場要求。
(4)減少運力浪費
由于我國的産煤區多遠離用煤多的經濟發達地區,煤炭的運量大,運距長,平均煤炭運距約為600公裡,煤炭經過洗選,可去除大量雜質,每入洗100Mt原煤,可節省運力9600Mt-km。



















