空气重介干法选煤系统为选煤行业增添新力量石英手表

空气重介干法选煤系统为选煤行业增添新力量

湿法面临水资源制约，传统干法效果差，空气重介干法选煤系统不用水，分选精度高。经研究，新型空气重介干法选煤系统把选煤主机流化床面积扩大为54立方米，是老型空气重介干法选煤系统的13倍。从而，处理能力也由原来的50吨/小时提高到500吨/小时，为空气重介干法选煤技术大型工业化奠定了基础。 图为新型空气重介干法选煤系统进入终试阶段的现场。

●国内主要采用湿法选煤(也称洗煤)技术的地区，目前却面临着水资源缺乏的问题，一般干法选煤技术分选煤的精度不够不能满足部分行业需求

●空气重介干法选煤技术是利用气—固作为介质，不仅可获得与湿法选煤同样的分选精度，而且不用水，不需解决煤泥水问题。它不仅可用于干旱缺水地区，还可用于高寒地区，以解决因湿法选煤而引起的冻车问题

◆中国环境报见习记者 张杰

目前，国内多举措推进煤炭清洁高效利用，其中选煤是从源头节能减排的重要环节。

选煤是用机械方法去除混在原煤中的杂质，把它分成矸石、中煤和精煤等不同质量、规格的产品，以适应不同有户的需求。选煤可以减少燃烧时不燃杂质带走的热量，提高热效率，降低环境污染，提高煤炭综合利用效率。

然而，国内主要采用湿法选煤(也称洗煤)技术的地区，目前却面临着水资源缺乏的问题，一般干法选煤技术分选煤的精度不够不能满足部分行业需求。记者了解到，一个大型空气重介干法选煤系统近日在江苏徐州已完成安装进入终试阶段。

产煤地区又是缺水地区，湿法选煤难以为继

山西等西部6省储煤量占全国煤炭资源总量的82.8%，这些地区我国水资源严重缺乏，制约湿法选煤

根据中国煤炭加工利用协会的有关数据，每洗选1亿吨原煤，可排除灰分约1300万吨、硫分近35万吨，减少二氧化硫排放达49万吨，排除1800多万吨煤矸石。

同时，利用洗选煤为燃料，可提高燃煤效率10%~15%，每洗选1亿吨原煤，可节约1000万吨~1500万吨煤炭。若我国煤炭全部洗选使用(2014年原煤产量为38.7亿吨)，每年则可节约3亿多吨煤。

中国矿业大学教授李中和介绍说，我国原煤入选率目前整体达到56%，离任务目标还有一定距离。

为此，我国《能源发展“十二五”规划》明确要求，到2015年，原煤入选率要达到65%以上。《大气污染防治行动计划》提出，到2017年，我国原煤入选率要达到70%以上。

据了解，目前国内主要采用的选煤方法有：湿法选煤、干法选煤和空气重介质流化床干法选煤等3类方法。

其中，湿法选煤用水(或者水和四氧化三铁即磁铁矿粉的混合物等)作为介质，能够把煤分选到一定精度满足工业需要，国内几十年来主要采用这种方法选煤。

但近年来，随着我国东部地区煤炭资源的日渐枯竭，煤炭产业西进已成大势。山西、内蒙、陕西、新疆、贵州、宁夏等6省(自治区)储存的煤炭资源总量达4.19万亿吨，占全国煤炭资源总量的82.8%。目前，这些地区已成为我国煤炭生产和建设的重点地区。

然而，这些地区同时又是我国水资源严重缺乏的地区。例如山西、甘肃、宁夏3省(自治区)的水资源量仅占北方水资源量的7.5%，地下水天然资源量仅占北方地下水天然资源量的8.9%。这3个省(自治区)及其周围的陕西省、内蒙古和新疆自治区，年降雨量都在500mm以下。

业内人士认为，以前常用的耗水量大的湿法选煤技术，在水资源严重缺乏地区将很难正常使用或不宜使用。水资源缺乏是我国原煤洗选率不高的影响因素之一。

企业接力研发，攻克新技术工程难题

富集水分的细颗粒原煤入料被筛除，块状原煤入料被干燥，保证了系统均匀稳定工作;处理能力也由原来的50吨/小时提高到500吨/小时

如何解决水资源严重缺乏地区的煤炭入选，是当前需要迫切解决的问题。国家发改委在新发布的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》中，把干法高效选煤技术和节水选煤技术列为第一类重点研发项目。

一般的干法选煤技术把空气作为介质，节约水资源，但是把原煤分选的精度不够，不能适应所有行业需要。

经国内外专家理论论证认为，空气重介干法选煤技术是利用气—固(空气和四氧化三铁即磁铁矿粉)作为介质，如果研究成功，不仅可获得与湿法选煤同样的分选精度，而且不用水，无污染，不需解决煤泥水问题。它不仅可用于干旱缺水地区，还可用于高寒地区，以解决因湿法选煤而引起的冻车问题，以及褐煤、高密度无烟煤等湿法无法分选煤种的分选问题。

据了解，中国工程院院士、中国矿业大学教授陈清如曾组织带领科研团队，率先进行研究空气重介干法选煤技术，解决了部分技术难题，研制出一台空气重介质干式分选系统，在黑龙江建成处理能力为50吨/小时的干法选煤示范厂，得到国家相关部门的工程验收和技术鉴定。

但是，还有一些工程技术难题没有攻克，使得研究项目(以下简称“老型空气重介干法选煤系统”)未能向大型化和工业化迈进。

针对老型空气重介干法选煤系统还未解决的技术难题，北京博后筛分工程技术有限公司总经理孙刚博士，组织北京博后公司和徐州博后选煤机械有限公司的研究人员，进行科研攻关。

据孙刚介绍，实验表明，13毫米~200毫米之间的原煤入选物料，能够在系统内有效快速分选，新型空气重介干法选煤系统将入料范围确定为13毫米~200毫米之间，远大于老型空气重介干法选煤系统的6毫米~50毫米范围。

孙刚发明的博后筛采用大幅度、大震动强度和弹性筛面的工艺参数，有效解决了难筛物料的筛分问题，尤其是对于潮湿细粒难筛物料的筛分。博后筛是博后公司的发明专利技术，筛分精度高，工作过程中不堵筛孔，特别适用于干法选煤系统对筛分设备功能的要求。

实践证明，原煤入料所含水分多少对系统能否正常工作影响很大，通过博后筛对原煤筛分后，绝大部分富集水分的细颗粒原煤入料被筛除。而博后公司设计生产的气流振动干燥机，利用震动、温度、气流的有效组合，还可以将块状原煤入料迅速干燥，保证了系统均匀稳定工作。

孙刚提出并设计制造的新型干法磁选机有效解决了分选过程中固体重介质四氧化三铁的过量流失问题，预计投产后，系统每年可节省几百万的费用。

此外，由于新型空气重介干法选煤系统用风不用水，工作时产生的粉尘必须及时处理掉。新型空气重介干法选煤系统设计有中央除尘系统，使设备在负压下工作，避免外溢粉尘，并能够满足国家相关粉尘排放标准。

经研究，新型空气重介干法选煤系统把选煤主机流化床面积扩大为54立方米，是老型空气重介干法选煤系统的13倍。从而，处理能力也由原来的50吨/小时提高到500吨/小时，为空气重介干法选煤技术大型工业化奠定了基础。

新干法选煤系统近期将正式运行

拆装便捷，适应各种分选的场合;投资少，建设周期短，占地面积小，处理量大;瞄准新建和改扩建两类客户，提供一揽子解决方案

据徐州博后公司总经理吴玲介绍，除了分选主机和干式磁选机外，其他辅助系统，博后公司采用边生产制造、便安装的方案，大大节约了时间。经过一年多的制造、安装，500吨/小时大型空气重介干法选煤系统现已在徐州矿务集团张集煤矿整体安装完毕，进入终试阶段。

系统占地面积不到1200平方米，最高处约19米。由于采用模块化设计，拆装便捷，可适应各种需要分选的场合。

试运行期间，系统各设备运行良好，分选主机最大处理量达到500吨/小时，介质消耗0.75千克/吨煤，分选精度高，各项指标均达到预期目标。

另外，这个系统不仅可以独立使用也可与其它系统配合使用。针对13毫米~200毫米中某一个粒度范围有特殊要求的用户，还可通过安装这一系统进行单独分选。

由于其研制的初衷是为了解决干旱地区、高寒地区和褐煤的分选问题，因此系统在这些情况下的优势十分明显。但经过博后公司的研发和改进，系统的其他优势又进一步凸显出来。比如投资少，建设周期短，占地面积小，处理量大，分选精度高，无煤泥水问题等等，适用范围将更大。

徐州博后公司工程师、系统研究团队成员王冲介绍说，这个系统由筛分、干燥、分选、脱介、磁选、除尘等环节组成。系统设备重量900多吨，装机容量1300千瓦。系统总投资5000多万元主要靠企业自筹资金，申请地方给了少部分援助，公司也在积极申请国家有关重大项目的资金支持。

项目近期将正式投入运行，公司将尽快申请通过国家技术鉴定，实现工业化推广应用，计划在3年内形成年产22套以上系统设备的生产能力。

“公司将瞄准新建和改扩建两类客户，提供技术咨询、设备制造和配套、安装施工、设备调试、人员培训、配套服务等一揽子解决方案。”吴玲表示。

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