李世棟

摘 要：本文闡述了煤炭及潔凈煤技術(shù)在能源系統(tǒng)中的地位。通過分析現(xiàn)實情況，從能源發(fā)展和保護環(huán)境角度說明了煤炭分選在煤炭潔凈過程中的適用性和重要性，并展望了煤炭分選技術(shù)的未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：潔凈煤技術(shù) 環(huán)境保護 煤炭分選

中圖分類號：TQ53 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）05-00-01

前言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭的需求量激增，而出現(xiàn)的世界性能源危機，更讓我國認識到加強煤炭的基礎(chǔ)能源地位的必要性。能源的發(fā)展，能源與環(huán)境逐漸成為一個突出的問題，領(lǐng)導(dǎo)和本行業(yè)全體同仁一直在為解決這個問題而努力。發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是國情的需要、時代的選擇，而最成熟可靠、最具經(jīng)濟效益的分選技術(shù)是最值得發(fā)展的。

潔凈煤技術(shù)是煤炭在開發(fā)和利用過程中旨在減少污染與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等技術(shù)，是一項系統(tǒng)的技術(shù)集成。隨著“后哥本哈根時代”的來臨以及全球?qū)夂蜃兓娜找骊P(guān)注，潔凈煤技術(shù)注定將被賦予新的內(nèi)涵，面臨著前所未有的發(fā)展機遇。實施潔凈煤技術(shù)是中國未來能源戰(zhàn)略的選擇，它將主要解決三個方面的問題：一是減少煤炭燃燒和利用中產(chǎn)生的污染物；二是降低石油對外依存度；三是提高煤炭燃燒和利用效率。

一、煤炭分選加工的重要性

1.分選方法的分類

按是否用水分為濕法選煤和干法選煤，選煤過程在水、重液或懸浮液中進行的，稱為濕法選煤。選煤過程在空氣中進行的，稱為干法選煤。干法選煤因為可以大大節(jié)省水資源，減輕鐵路運輸，水資源缺乏和鐵路運力不足已成為制約我國煤炭工業(yè)發(fā)展的兩大因素。干法選煤是解決這個矛盾的重要方法，因而受到國家有關(guān)部門的高度重視，也是一項全世界需要共同研究的課題。

按按選煤方法的不同，可分為物理選煤、物理化學(xué)選煤、化學(xué)選煤及微生物選煤等。

2.分選工藝

分選是一個連續(xù)過程，因為煤質(zhì)的變化，也是個動態(tài)的過程，大體上分為入料的預(yù)處理、分選、脫介脫水三個環(huán)節(jié)。

根據(jù)入料的性質(zhì)以及對產(chǎn)品的要求不同，分選工藝會有所變化。煉焦煤選煤廠的工藝流程較為復(fù)雜，一般情況采用重介-浮選或重介-跳汰-浮選及跳汰-中煤重介-浮選工藝流程。動力煤選煤廠一般采用較為簡單的工藝流程（重介選或跳汰選排矸工藝），原煤入選上限粒度為100（300）mm，下限粒度為25（13或6）mm。

跳汰選煤在我國運用歷史比較悠久，已有70余年，是主要的煤炭分選工藝。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年入選原煤中，約50%以上采用跳汰分選工藝，而我國60%以上的精煤來自跳汰選煤。

重介質(zhì)分選是當(dāng)下最流行的選煤方法，發(fā)展迅速，分選效率高，適應(yīng)性強，分選粒度范圍寬等優(yōu)點讓它的應(yīng)用超過了跳汰法。將1982年和2006年兩者應(yīng)用的分量做一個對比。

浮選作為一種主要的細粒煤分選方法，目的在于降低煤中礦物質(zhì)的含量，也提高了熱力煤的熱值和冶金煤的活性組分/惰性組分之比值。

3.在潔凈煤技術(shù)中的作用

3.1提高煤炭質(zhì)量，減少燃煤污染物排放

煤炭分選可脫除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫（或60%-80%的無機硫），燃用分選煤可有效減少煙塵、SO2和NOx的排放。

中國工程院2001年《先進能源技術(shù)咨詢研究報告》的數(shù)據(jù)表明：我國SO2和CO2排放量的85%、煙塵的70%和NOx的60%均來自燃煤。各大城市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，造成城市大氣污染的主要原因之一是工業(yè)與民用直接燃煤排放的SO2和粉塵。SO2的超標(biāo)是產(chǎn)生酸雨的主要原因，粉塵是煤煙型污染的主要來源。

3.2提高煤炭利用效率，節(jié)約能源

無論是動力煤還是煉焦煤，煤炭質(zhì)量提高將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(shù)可提高3.99%；發(fā)電用煤灰分每增加1%，發(fā)熱量下降200J/g-360J/g，1kW·h電的標(biāo)準煤耗增加2g-5g。

煤質(zhì)改善對電站生產(chǎn)能力、開工率與效率均有提高。降低了設(shè)備的磨損和煙氣凈化能力的要求，降低發(fā)電成本。原料煤灰分降低1%，電站總開工率提高1.2%。

3.3優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品競爭能力

發(fā)展煤炭分選有利于煤炭產(chǎn)品由單結(jié)構(gòu)、低質(zhì)量向多品種、高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)化。若不發(fā)展選煤便無法滿足市場要求，也不利于選煤廠實現(xiàn)利潤最大化。顯示了某洗煤廠不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的原煤入選比例數(shù)據(jù)。

3.4減少運力浪費

由于我國的產(chǎn)煤區(qū)多偏西部，煤炭的運量大，運距長，煤炭經(jīng)過分選，可去除大量雜質(zhì)。根據(jù)鐵道部歷年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，鐵道貨運主要就是運輸煤炭，洗選加工技術(shù)為選煤廠減少了運費，為鐵道部貨運減輕了壓力。

諸多的潔凈煤技術(shù)都以優(yōu)質(zhì)煤為原料，其源頭都要在于選煤，各種下游作業(yè)都需要優(yōu)質(zhì)煤炭的支持，所以說潔凈煤技術(shù)的源頭在于煤炭質(zhì)量。

二、煤炭分選技術(shù)的發(fā)展

1.設(shè)備的大型化

產(chǎn)量增加后就要求選煤廠處理能力擴大，在新廠建設(shè)和老廠擴能升級改造過程中，設(shè)備的大型化問題是直接關(guān)系到升級能否成功的主要因素。其次，設(shè)備的大型化還能降低建廠、加工成本。

2.低品質(zhì)煤的分選加工利用

煤炭是屬于一次能源，不可再生，在逐日的開采利用過后，它的總量在減少。另一方面，每個礦在開采的過程中，并不一定采掘的完全干凈，在以后再次開采時，煤質(zhì)就大幅度的降低了。對于這種低品質(zhì)煤的分選加工是需要所有人共同面對的。

3.干法分選技術(shù)

針對世界性缺水的特點，積極開發(fā)運用干法選煤技術(shù)，擴大選煤技術(shù)覆蓋面。從中國煤田地質(zhì)總局組織完成的第三次全國煤田預(yù)測資料上看，煤炭探明地質(zhì)儲量全國前七名（山西、內(nèi)蒙、新疆、陜西、貴州、寧夏、甘肅）均為缺水地區(qū)。干法分選還不產(chǎn)生廢水污染的問題，減少了工藝環(huán)節(jié)，節(jié)約選煤廢水治理的費用。

結(jié)語

選煤技術(shù)作為潔凈煤技術(shù)的首要環(huán)節(jié)，為潔凈煤利用提供了前提和保障，具有無可比擬的重要性，加大選煤技術(shù)的研究深度和新技術(shù)的開發(fā)力度是選煤行業(yè)人員的責(zé)任，也是對全國乃至全世界人民的貢獻。國家能源局在2010年7月發(fā)布的《新興能源產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃》中，潔凈煤技術(shù)位列其中，這更加增加了我們搞好分選技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)的信心。

參考文獻

[1]姚強.潔凈煤技術(shù)：節(jié)能減排的最現(xiàn)實選擇[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010，（2）：98-99.

[2]陳清如，劉炯天.中國潔凈煤[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.9-15.