选煤工艺论文十篇

选煤工艺论文篇1

1.1受煤

尽管煤炭筛选的工序很多，但最基本的工作就是受煤，这主要是保证煤矿井作业的稳定开展，促进煤矿的连续输往井上平台。同时，受煤不但能大量从矿井底部输出煤矿资源，送往附近的煤矿仓库，还能对接其他的井下程序，促进矿井底部的煤炭存储。

1.2筛选

从含义上来说，筛选主要是对从煤矿井底部输出的煤炭进行选别，按照混合物的颗粒原理分批选出不同等级的原煤。作为初级阶段，筛选的方法很多，可结合原煤的外形进行分类选别，并通过空心状的筛子进行干筛或者湿筛，有针对性的进行原煤处理。

1.3破碎

煤矿井底部的原煤包含多种混合物，有的原煤形状比较大，简单的筛分无法有效地推动选煤工作。所以，对于尺寸比较大的原煤可利用机器设备进行破碎，将单块体积较大的煤块磨碎、敲碎、压碎等方式进行破碎操作，并把随后的煤粉或煤渣进行提取，分理出优质的煤种。

1.4选煤

通过筛分、破碎原煤之后，就需要自诩地去掉原煤中的杂质和混合物，利用机器进行选别，，从而获得最优质的煤种。并且，在杂质祛除之后，进行煤炭的等级分类，并按照目标客户的需求进行深加工。近年来，我国富含煤炭资源地区的选煤工作主要是开展机械加工、中心选煤等作业方法。

1.5运输

在煤炭分类筛选以后，就必须对客户的需求进行运输，并开展市场营销，保证生产的稳定。同时，针对销售市场，还要做好相关调研工作，将煤炭分门别类地存储，才能在交通运输过程中提高转运效率，早日占领市场优势。

2以重介质选煤技术为例，分析选煤的工艺制定方法

2.1原煤分级准备

在煤炭仓库的原煤需要进行有效的筛选，这需要将其分成不同的等级，并根据原煤的尺度和形状，在筛分厂房中进行筛分。事实上，一般所谓的毛煤有多种尺寸，普遍在7mm到15mm之间，而不同的原煤具有对应的分级方法。

2.2重介质筛选流程

块状的原煤得到筛孔分级后，需要按照相关要求开展湿法来脱掉煤种中的混合物和泥土，而大于筛孔的原煤将被运到重介质筛选过程中，在重介质的浅槽池内再次被筛选，从而将选出的块状精煤和块矸石分类。比如，等级比较高的煤种可用于动力煤，而末煤能制成电煤产品，脱泥后的煤会在末煤离心机的作用下得到有效的脱水，然后运到电煤系统。等级比较差的煤种、优质动力煤、普通煤等脱泥以后的物质，将和合格介质再次进行充分的调合，从而在泵带的动力下重回重介质旋流器中，得到多次的筛选，直到没有任何煤质为止。

2.3介质回收

所谓介质回收就是专门针对块煤与末煤而开展。拿块煤来说，把块煤经过通过脱介筛过滤选择后，合格的介质就会被运往对应的介质桶，并进行多次的循环利用。这样一部分合格的介质与介质筛里的普通介质就共同输送到磁选机，而磁选机发挥高度筛选的功能，将优质的精煤放入合格介质桶。

2.4煤粗泥筛选

把-1.6mm以内的煤矿进行水流喷湿，将其含有的泥土进行冲掉，这样就能筛选出精矿与尾矿。一般而言，精矿主要是在弧形筛与离心机的作用下，保证充足的脱水后，从而加入精矿产品。尾矿也是要经过弧形筛的作用，不过必须使用高频筛才能把回收的粗煤泥，进行有效的回收。

3结语

选煤工艺论文篇2

【关键词】选煤；工艺流程；重介质分选

1 重介质选煤概述

在解决了设备耐磨、介质回收、工艺简化等问题后，重介质选煤以其分选效率高、对煤质适应性强、可实现低密度分选、操作方便和易于实现自动控制等优点，深受世界各产煤大国的重视。美国、澳大利亚和南非的重介质选煤工艺在各国的原煤入选比例中分别占56%、90%和90%以上。我国从事重介质选煤技术的研究起步于20世纪50年代中期，“十五”期间，在政策引导和市场拉动下，我国的重介质旋流器选煤技术发展迅速，开发了具有自主知识产权的新工艺、新设备，为重介质选煤技术的推广应用和煤炭企业经济效益的提升作出了贡献。近年来，我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器人料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就，我国重介质选煤方法所占比例已超过跳汰法达到44%。重介质选煤工艺流程也越来越简化，采用一套介质回收净化系统，实现了100～0mm原煤分级入选。但是，重介质选煤工艺还存在一些具体问题需要进一步研究。在充分考虑简化重介质选煤工艺流程的同时，应考虑如何改进重介质选煤工艺流程，以提高精煤产率为目的，增加企业经济效益和社会效益。

2 几种典型的重介质选煤工艺流程

根据人选原料煤粒度及产品结构不同，重介质选煤工艺有多种，分选效果各不相同。本文介绍几种目前应用较成功的重介质选煤工艺流程。

2.1跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺

跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺流程适于原煤可选性好，排矸密度约1.80kg/L，采用跳汰方法即可实现高效分选的选煤厂。采用跳汰机进行预排矸，可以有效降低矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响，并减少重介质选的入料量和旋流器的磨损，而且精煤产品质量较高。缺点是工艺流程较复杂，设备种类较多，中煤中损失一些精煤，因此精煤产率较低。我国在20世纪90年代初期设计的兴隆庄选煤厂、桃山选煤厂、盘北选煤厂、北岗选煤厂等采用该工艺流程。实践表明，该工艺可生产低灰精煤，但精煤产率较低，中煤中一1.4g/cm。密度级含量高达15%。该工艺对于原煤含矸率较高、煤质波动较大以及已有跳汰分选系统进行技术改造时，具有一定的优越性。

2.2块煤重介质分选机一末煤重介质旋流器分选工艺

块煤重介质分选机末煤重介质旋流器分选工艺流程中块煤、末煤分别采用重介质分选，充分发挥了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的特点，可满足大型选煤厂生产工艺的要求。我国最大的安家岭选煤厂采用此工艺流程，年入选原煤达到1500万t。此流程主要适用于煤泥含量较大，矸石易泥化，或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂。该工艺流程介质回收系统较复杂，管理不方便。

2.3块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺

块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺流程发挥了跳汰机选煤成本低、处理量大及重介质旋流器分选精度高的特点。采用该工艺可降低选煤成本，同时保证末精煤产品质量。我国自行设计的第一座全部设备国产化的三产品重介质选煤厂——铁东选煤厂采用该工艺。运行结果表明，精煤产品质量较高，但产率较低。此工艺适用于块煤可选性较好、末煤可选性较难并有块精煤用户的选煤厂。

2.4三产品重介质旋流器分级分选工艺

三产品重介质旋流器分级分选工艺先将原料煤进行预先分级脱泥，粗粒煤（80-2mm）进人大直径（1400mm）重介质旋流器分选，细粒煤（2-0.5mm）进入小直径重介质旋流器分选，煤泥进入浮选系统。采用一套介质回收净化系统，实现80-0mm级原煤的分级入选。由于采用大型设备及科学合理的设备布置形式，因此，简化了脱介、介质回收工艺流程，降低了基建投资和生产费用。该工艺是我国“十五”开发并推出的新工艺，目前已有山西神州煤电焦化股份有限公司晋阳选煤厂、汾西矿业集团介休选煤厂、山东新汶矿业集团翟镇矿选煤厂、内蒙古庆华集团百灵选煤厂和乌斯太选煤厂采用此工艺流程。该工艺适合人选原料煤煤泥含量较高、块煤与末煤理论分选密度相差较小、块煤中夹矸煤含量较少的选煤厂。

2.5三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介质旋流器分选工艺可以用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种质量合格的产品，较之二产品重介质旋流器分选工艺可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统。该工艺有两种形式，即有压给料和无压给料三产品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺以其流程简单、操作方便、基建投资低等优点，被新建厂或改造厂普遍看好，并得到推广应用。目前采用该工艺的选煤厂总设计能力超150Mt/a，约占我国选煤能力的20%以上，并成为我国选煤厂主要的选煤工艺。采用三产品重介质旋流器分选虽然可以降低基建投资和运行成本，但中煤（洗混煤）分选密度的调节比较困难，在原煤含矸率变化较大的情况下尤其明显。

3 几点建议

3.1对于大型及大型以上选煤厂，块煤与末煤分选密度差距较大时，应采用分级入选，具体分级粒度根据实际煤质资料确定。建议选用浅槽重介质分选机进行块煤排矸，然后将粗精块煤粉碎与末煤一起给人三产品重介质旋流器分选。

3.2对于采用大直径三产品旋重介质流器分选工艺的选煤厂，由于流体运动阻力的差异，不同粒度物料的实际分选密度也存在差异。入料粒度上限越大，分选粒度越宽，实际分选密度差异就越大，综合分选效果就越低。考虑到大颗粒的中煤中含有夹矸煤，粉碎后可解离出一定量精煤，建议对块中煤进行破碎解离分析后，确定中煤再选方案。对于稀缺煤种的分选应设中煤旋流器再选工艺流程，中煤再选旋流器可利用主选旋流器所用的合格介质，工艺并不复杂。

3.3对于煤泥含量较多（>15%）的原料煤的分选，应尽量选用脱泥入选，以减少合格介质的分流量，保证介质系统的稳定，改善旋流器分选效果，降低介质消耗。此外，可以减少次生煤泥量，尽量避免或减少煤的泥化程度，同时也可以改善细粒煤在重介质旋流器中的分选条件，提高分选效率。

3.4对于准备将跳汰工艺改为重介质旋流器分选工艺的选煤厂，建议根据实际生产煤质资料，利用原有跳汰机进行块煤排矸，将粗块精煤粉碎后与末煤一起给人三产品重介质旋流器分选。该工艺可以减少建设投资，增加原煤人选量，对原料煤中矸石含量较多的选煤厂效果非常突出。

选煤工艺论文篇3

煤泥水处理系统是湿法选煤厂重要的环节。煤泥水处理不当，易造成环境污染及选煤厂经济效益降低等后果，因此煤泥水处理已经引起广大选煤工作者的极大关注，煤泥水处理理论和实践已经逐渐形成体系。只有掌握各种煤泥水处理流程的特点，根据实际情况选择合理流程，才是取得最佳经济效果的有力保障。

关键词：

煤泥水；回收流程；粗煤泥水；细煤泥水；极细煤泥水

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）11017602

1煤泥水概述

目前国内外的煤炭分选方法，主要以重介质分选、跳汰分选、浮选等工艺方法实现，这些方法都是以水或水的混合物为介质。通常重介质选煤入选1t原煤需0.7t的水，跳汰入选1t原煤需2.5～3m3的水。原煤在开采、运输、加工过程中使煤粉量增加，煤粉在分选过程悬浮于介质中而形成煤泥水。

煤泥水性质复杂，其所含煤泥粒度、浓度、质量各不相同。有的接近于精煤，而有的尾煤泥粒度却极细、灰分偏高，黏度偏大，能稳定地悬浮在水中并大量积聚，难以用常规的沉淀回收和脱水设备处理，使得煤泥水处理的工艺环节变得复杂。如若煤泥水处理不当，浓缩机溢流水浓度将增大，无法满足系统回收循环使用的需要，只能排放高浓度的煤泥水和补充清水来维持生产，导致浓缩设备大量“跑粗”，同时容易导致生产成本增加，环境污染严重等不良后果，因此在选煤系统中需对煤泥水进行处理，将循环水及不同品质的细粒产品进行分离及回收，最终达到洗水闭路循环的效果。

2煤泥水处理工艺流程分析

经过分选作业后，除原煤的精选作业外，就是产品的脱水及煤泥回收等作业，下面介绍常用的煤泥水处理工艺流程。

2.1粗煤泥分选

由于现有很多选煤厂因开采量的增大而导致煤泥增多，从而使煤泥水负荷随之增大，入浮煤泥量的增加使得浮选的效果明显降低，“跑粗”现象严重。通过粗煤泥回收，可使选后产物脱水，同时回收质量合格精煤产品，使之不进入煤泥水中，回收粒度分界一般取决于重力精选方法的有效分选下限，一般为0.8mm～03mm。简单的不进行浮选的煤泥水处理工艺原则流程如图1所示。

类似的原则流程在很多的选煤厂中都有采用，多数应用于动力煤选煤工艺中，对于此类流程，设备对粒度的要求是研究重点。

脱水筛―斗子捞坑粗煤泥回收流程适用于主选设备分选下限较低的情况，不适用于细粒煤泥含量大的情况；能很好地保证浮选的入料上限，但局部有循环量；因该流程在管理上较为方便，使用可靠，经验丰富，所以应用较广范。

脱水筛―捞坑―旋流器粗煤泥回收流程可用于离心机筛缝较宽、浮选上限要求较严的选煤厂。煤泥回收系统中循环煤泥量极少，能防止细泥积聚且能有效的防止粗颗粒物料进入下一道工序。

TBS粗煤泥回收流程适用于粒度为1.5mm～025mm，浓度为40%～60%的煤泥水处理工艺。此流程能够取代其它粗煤泥分选设备，如螺旋分选机、小直径煤泥重介质旋流器等，可从浮选尾煤中回收精煤。

2.2细煤泥分选

所谓细颗粒煤泥水就是那些水力分级设备产生的溢流。这部分煤泥水处理的原则流程有浓缩浮选流程、直接浮选流程和半直接浮选流程3种形式。我国在上世纪80年代以前，选煤厂沿用的煤泥水处理流程基本上是浓缩浮选流程，其工艺流程见图5。经过分级的煤泥水经过浓缩机浓缩后，高浓度的底流去浮选，添加清水稀释后浮选，而低浓度溢流作为循环水使用。由于该流程容易形成细泥积聚细泥不能从系统中排出，增加了细泥在系统中的停留时间，从而使系统中循环煤泥越来越多，循环水浓度增大，严重影响分选效果，水量不易平衡，无法实现洗水闭路循环。为解决洗水浓度过高、浮选补加清水过大的问题，许多选煤厂在不改变浓缩浮选工艺流程的基础上，采用底流大排放的办法，这是一条既经济又方便的煤泥水处理途径。

直接浮选流程是指精煤脱水筛筛下物经水力分级后，不加浓缩，直接进入浮选系统，其工艺流程见图6。该系统取消了浓缩作业，简化了工艺流程；煤泥与水的接触时间缩短，提高了煤泥的可浮性和选择性；同时解决了较细煤泥在系统中的循环，提高了分选效果。但这种流程并非适用于每个选煤厂，它适合于在浮选前有适当容积的缓冲池、浮选尾煤彻底澄清、细泥含量少脱水作业区用水量易控制的系统中。

半直接浮选流程介于浓缩浮选和直接浮选两种煤泥水处理流程之间，综合了它们的长处。其工艺主要有两种类型：分级设备溢流不全浮选流程和分级设备溢流不全浓缩流程，两种类型流程见图7和图8。

分级设备溢流不全浮选流程中，浮选的入料浓度高于直接浮选，利用降低选煤厂生产成本；取消了浓缩设备，使选煤工艺流程简化但由于有一部分含细泥的溢流返回主选作业，容易产生细泥循环现象，影响分选效果。分级设备溢流不全浓缩流程中，因分级设备的溢流分出一部分直接去浮选，从而有一部分细泥不参加系统的循环，通过调节分流量的大小，可实现系统的

煤泥平衡，另外其入浮浓度可根据需要灵活操作；由于系统并没有取消浓缩作业，因而工艺环节较复杂，并仍有一部分细泥在循环中不断泥化。

2.3极细粒煤泥水的处理流程

极细粒煤泥水的处理流程主要包括煤泥厂内回收流程及煤泥厂内、厂外联合回收流程。

目前大多数选煤厂都采用煤泥厂内回收流程，此流程可实现洗水闭路循环、煤泥厂内回收。当浓缩机出清水、回收的煤泥要有合适的去处时可采用此流程。煤泥厂内、厂外联合回收流程常见于北方的老选煤厂，根据冬夏季节的不同，采用合适的处理工艺。

3选择煤泥水处理流程的原则

采用哪一种煤泥水处理流程，需结合选煤厂入选原煤煤质情况、设备的综合管理体制、投资及运行成本等各因素综合考虑。在选择煤泥水处理流程时，不论是处理粗煤泥水，还是处理细煤泥水及极细煤泥水，都可依据以下几个原则作为选择的依据：

（1）尽量避免工艺流程中细泥在洗水中积聚。

（2）尽量减少各生产环节产生次生煤泥数量，防止煤的过粉碎，以减轻煤泥水系统的负担。

（3）充分利用絮凝剂和高效设备去澄清洗水及回收煤泥，以实现煤泥水固液比较彻底的分离。

4总结

煤泥水处理系统几乎涵盖了整个选煤厂的工艺环节。选煤厂的各环节的经济指标、产品的质量指标、分选效率、对环境的污染程度都与煤泥水处理系统有很大关系。当前，选煤工作者应当就如何简化流程系统、提高处理效率、充分实现洗水闭路循环及环境保护作为重要内容，来提高企业的经济效益。

参考文献

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[5]蔡璋.选煤厂固一液、固一气分离技术[M].北京：煤炭工业出版社，1992.

选煤工艺论文篇4

一、煤雕艺术的历史渊源和题材选取

1.煤雕的历史渊源

在我国，煤雕历史起源早，但具有断层时期。煤雕主要集中在山西、陕西、辽宁和贵州这些地区。煤雕在汉代就有记载，但是记录非常少。在新石器时代的新乐文化中，发现一些用煤精磨制成的装饰品，如耳王当、圆泡、圆珠；在陕西省西周古墓也出土过煤雕饰品；后来在陕西省宝鸡茹家庄的弓鱼伯墓出土的陪葬品中也有被专家鉴定过的煤雕饰品。文献资料也鲜有详细描述煤雕艺术品，大概是由于煤的生产价值大于工艺价值，人们只重视“煤”对实际生活的用途，没有人去关注这项技艺，即使有，应该也是一些热爱工艺的矿工自己雕刻一些小饰品，自产自赏，纯属业余。因此，在以后历史上很难找到迹象。20世纪七八十年代，中国经济的发展，山西大量开采煤炭资源，产生了许多废弃物，对环境造成危害，尤其是大量的“煤矸石”污染大气，使得一些民间美术爱好者思考将这些废弃物雕刻成一些工艺品。煤雕是煤矿工人发明的，经历了几十年，有了很大的发展。山西大同的施玉平艺人，将煤矸石雕刻成艺术作品推向社会。

21世纪山西煤雕得到很大进步，但也主要是以煤雕艺术品呈现的，没有专门的记载。山西阳泉煤雕作品《龙凤双耳嵌琥珀花薰》在2007年第八届工艺美术大师作品暨工艺美术精品博览会上夺得“百花杯”金奖，《云龙纹镂空花瓶》、《凤鸟纹镂空花瓶》代表我国工艺美术行业赴美国新墨西哥州参加圣达菲国际民族手工艺展……这些标志着山西煤雕艺术载入历史。

2.山西煤雕的题材选取

主要是从煤雕艺术作品雕刻内容来分类：

（1）以山西地域特色为背景的现实生活题材，如生活中常常见到的花草树木、生活场景等形象。

（2）以历史文化和民间故事为题材，如人物肖像、器具、装饰小品等装饰作品，以及民间诸神、民间神兽、石窟造像等形象。

（3）以风景名胜为题材，如北方山水、四合院、木塔、寺庙等造型。

二、煤雕的制作和艺术特色

1.煤雕的制作方法与步骤

煤雕主要技法有浮雕、影雕和圆雕，这和雕塑上的雕刻技法基本相同。浮雕是和一般绘画联系在一起的，用挤压夸张的办法来处理对象，靠透视、肌理等因素来表现空间，它是在一个平面上产生效果。这个方法在煤雕上应用广泛且比较容易。影雕是在一些“黑”的材料上，用水清洗，然后磨光，在磨光面上把要雕琢的图像轮廓线描绘出来，根据黑白明暗的对比效果，用特制的刻针雕刻，控制好力度，调节刻点疏密粗细、深浅和虚线变化，有绘画笔触语言之感。圆雕是指雕刻材料的每个面都要进行雕琢，要有整体表现的意识，圆雕的方法和样式也有很多种，有写实性的与写意性的，工艺以镂空造诣和精细剁斧见长。具体说来，煤雕制作流程包含以下几个步骤：

（1）选材———将煤矸石的形状、纹理、质地等和要雕刻的作品结合起来选择合适的煤矸石。

（2）打磨———根据作品要求，用砂纸打磨煤矸石，也可加入一些水，打磨到一定效果。

（3）雕刻———运用不同的雕刻方法，用刻针、刻刀、转子等工具进行雕刻。

（4）上油———上油是为了使煤矸石由发暗的黑色变成细致的黝黑色，增强作品的外观效果，并且可以长期保存。

（5）配置底座———这个也比较关键，是煤雕作品不可分割的一部分。底座的形状样式风格要和作品的内容形式相辅相成，注意颜色和比例上的相互烘托。

2.煤雕的艺术特色

（1）色彩古朴。山西煤雕统一为黝黑色，色彩纯真、色泽细腻。黑色在色彩学中是一个极端的颜色，代表着庄重、神秘、贵气，适合于人们的视觉要求，使人感受到一块废弃物也能让人记忆犹新，黑色起了至关重要的作用，这种黑色美给人一种节俭朴实的美感。

（2）雅俗共存，精致美妙。山西煤雕是以废弃的煤矸石作原料的，可供选择的石料有硬有软，这种样貌很丑、很笨重的材料能够成为美的承载物，因为其具有独特的魅力。山西煤雕大多是一些刻画人们生活场景、自然景观、民俗文化的，通俗易懂，简单明了，因此受到老百姓和艺术家的青睐。山西煤雕以栩栩如生、精巧细微出现在世人面前，雕刻技术和作品美感有一定水平，煤雕艺术品味较高，达到了雅与俗的和谐统一。

三、山西煤雕的文化内涵

1.寓意传统古老文化，承载历史与时俱进。山西煤雕以石窟造像、宗教题材、神话故事、古建筑等为雕刻内容，一些雕刻作品还将一些民间的吉祥符号雕刻出来，如“五谷丰登”、“年年有余”、“龙凤呈祥”等，这些中国的古老文化在煤雕作品中被广泛应用，是因为人们热爱中国传统的古老文化。当代，山西煤雕艺术蓬勃发展，雕刻了很多大型的煤雕作品，如作品《龙腾盛世》、《和乐四方瓶》，描绘中国发展的大好势头，将这种情感刻进了作品中，成为了当代文化。记载了历史，歌颂了繁荣昌盛。

2.浓郁的煤雕商业文化。山西煤雕自20世纪开始出现在人们的面前，商业文化的迫使下就有了专门制作这些工艺品的工厂，如山西煤玉雕塑厂、大同煤雕厂、阳泉煤雕厂等等这些利用煤雕作为人们赚钱的商品，得到了政府的支持，大大促进了山西的煤雕发展，人们开始在生活中以煤雕工艺品为礼品，烙上了商业的符号。

四、山西煤雕的未来发展

1.保护民间艺术，开展多种宣传，培养后继人才。山西煤雕艺术还只是很少一部分人了解，并做一些粗浅的研究，也只有一些工厂作坊在雕刻，没有上升到民间艺术真正的成熟水平，同时雕刻艺人也很缺乏，政府和企业应该注重发展人才和挖掘文化，提升企业的文化水平，使煤雕艺术发展得更快、更好。

选煤工艺论文篇5

关键词：煤泥水，处理工艺，絮凝药剂，沉淀

 

前言

煤泥水是指煤炭在分选加工过程中所产生的介质用水，是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水，其中含有大量的煤泥和泥砂，给矿区附近的环境造成了严重的污染，煤泥水已是煤炭工业的主要污染源之一，越来越受到人们的重视。煤泥水处理和煤炭的洗选加工密切相关，随着对选煤产品的要求愈加严格、选煤工艺的愈加复杂、选煤厂的大型化愈加明显，以及水资源的愈加珍贵和环境保护标准的愈加苛刻，煤泥水处理已经变成了整个选煤工艺中涉及面最广、投资最大、最复杂、最难管理的工艺环节。煤泥水特别稳定，悬浮物浓度和COD浓度都很高，而且颗粒表面带有较强的负电荷，静置几个月也不会自然沉降，因此处理非常困难，煤泥水必须实现厂内循环再利用。

煤矿煤泥水的直接排放，不仅严重地污染了周围的环境，而且还会造成大量煤泥的流失。如果煤泥水经适当处理后回用于洗煤，不仅解决了环境污染问题，而且还会为企业带来显著的经济效益，其中包括回收煤泥所得和节省洗煤用水的水费和免交的排污费。

1、煤泥水的产生

湿法选煤需要大量的水，以跳汰洗煤为例，每入选lt原煤约需3~5m3­­­­­循环水，还需补加部分清水。而这些水经过洗选过程后就含有了大量的细小颗粒，通常把这种含有粒径小于1mm的悬浮粒子的洗煤水叫煤泥水，也叫洗煤废水。

煤泥水有两种，一种是煤质较好的原煤洗选所产生的煤泥水，这类废水所含的颗粒粒度较大，浓度较低，处理相对比较容易。另一种是高泥质原煤洗选所产生的煤泥水，这类废水悬浮物浓度高，颗粒细小，且表面带有较强的负电荷，是一种稳定的胶体体系，难于处理。我国有相当数量的原煤是年轻煤种，属于高泥质化原煤，洗选所产生的煤泥水浓度高，处理难度大。

2、煤泥水污染特性

煤泥水是原煤洗选加工过程中产生的废水，其主要污染物是煤和泥岩粉末及其水解后形成的悬浮物，以及少量的金属离子和有机药剂等.

煤泥水的污染主要表现在以下几个方面:

(l) 悬浮物是煤泥水中的主要污染因子，煤泥水中悬浮物浓度严重超标，一般达9000~40000mg/L，超过国家规定的排放标准的20~30倍，使其被污染的水体呈黑色，降低水的透明度，影响水生动植物光合作用，同时造成水域的景观污染。

(2) 煤泥水中的溶解物种类繁多，各厂均不相同，同时煤炭颗粒和灰分中含有一些金属离子，洗选后有部分金属离子进入煤泥水中。。煤泥水中溶解的大量金属离子对地表水和地下水造成污染。

(3)当煤泥水中含油量增加，水表面膜厚度达到1*104cm时，就影响水的再充氧，同时对水生动植物产生不利影响.

(4)浮选法选煤过程中添加的各种选矿药剂，有些具有一定毒性，煤泥水中残余的浮选药剂将给环境带来危害.

3、煤泥水处理技术现状

煤泥水治理的目标就是泥水分离。采用工业上成熟的固液分离技术，从煤泥水中分离、回收不同品质的细粒产品和适合选煤厂循环的用水做到洗水闭路循环;在煤泥水必须排放时能符合环境保护的排放要求，不污染环境。

3.1常见的煤泥水处理工艺

当前，我国的选煤技术水平完全能够为各种类型选煤厂提供成熟可靠的煤泥水处理全套技术和装备，实现洗水闭路循环。选煤厂完善的煤泥水系统通常包括以下工艺环节:煤泥分选→尾矿浓缩→压滤，缺少其中任何环节，都不能构成完善的系统。

实践证明，不完善的煤泥水系统都无法实现洗水闭路循环。

我国选煤厂应用的几种典型煤泥水流程及其优缺点如表

 

煤泥水流程 优点 缺点 应用场合  

直接浮选→尾煤→浓缩压滤

易于洗水闭路;精煤得到充分回收:经济、环境效益好  

投资大;运行成本高

 

大中型炼焦煤选煤厂

煤泥重介选→尾煤浓缩→压滤 粗煤泥分选精度高，投资较小 粗煤泥回收下限0.lmm，尾煤量大 全重介、难浮选煤泥选煤厂 煤泥水介重力选→粗煤泥直接回收→细煤泥浓缩压滤 投资和运行费川比直接浮选→尾煤浓缩→压滤流程稍低 适于分选密度在1.6kg/L以上的易选粗煤泥;细煤泥量大、脱水困难 动力煤选煤厂及小型炼焦煤选煤厂-  

 

 

煤泥水浓缩→直接回收

 

选煤工艺论文篇6

【关键词】动筛跳汰机 分选原理 应用

1 前言

随着国内煤矿井下综采放顶煤工艺的逐步推广，不可避免地混入一定量的顶板矸石，尤其是粒度较大的矸石，致使原煤的煤质变差，此类问题日益突出，如何来妥善的解决的这个问题，就凸显出动筛跳汰机越来越重要的作用。虽然动筛跳汰机在国内已经发展应用了十几年，但是在近年来其作为粗粒级排矸分选设备的特殊性能才逐渐被人们所认识并获得广泛运用。

2 动筛跳汰机的工作原理

动筛跳汰机是单段跳汰机，用于从块原煤中预先分选矸石。其区别在于它不用风，也不用冲水和顶水，筛面上物料的松散度由动筛机构的运动特性所决定。动筛跳汰机在工作时，槽体内充满一定高度的水，位于水中的动筛机构在液压油缸的驱动下，绕销轴作上、下往复运动，原料煤给入动筛机构后，在筛板上形成一定厚度的床层。动筛机构在上升时，水介质相对于颗粒向下运动，动筛机构在下降时，水介质形成相对于动筛机构的上升流，颗粒在水介质中作干涉沉降，实现按密度分层。在工作过程中，松散度是由动筛机构的运动特性决定的。分层后的轻产物越过溢流堰，落入提升轮的后端，由提升轮提起倒入溜槽上层排出机体外。重产物由排矸轮排出，落入提升轮的前端，由提升轮提起后倒入溜槽的下层排出机体外。而透筛细粒物料则由槽体底部排料口由脱水斗式提升机排出。

动筛跳汰机示意图见图。其分选过程如下：动筛机构5在液压缸6的驱动下，绕销轴13作上、下往复运动。原料煤给入动筛机构后，在筛板3上形成床层，动筛作上、下运动使床层得到松散，经过多次跳汰后，物料实现按密度分层。分层后的轻物料越过溢流堰8，落入提升轮后段10中，由提升轮提起倒在精煤溜槽11中排出机外；重产品由排矸轮1排出，落入提升轮前段9中，由提升轮提起倒在矸石溜槽12中排出机外；透筛细粒物料落入锥体底部，由脱水斗式提升机排出。

动筛跳汰机适用于处理400~25（13）mm的块煤，是块煤排矸和动力煤分选的一种理想设备，具有设备结构紧凑、单位处理能力大、操作简单、耗水量小、投资省、运行成本低的特点；分选效果接近重介选，技术成熟、工作稳定等优点。并与其他设备可组成多种工艺流程，譬如，+50mm粒级的原煤可采用动筛排矸，-50mm粒级的原煤采用重介或普通跳汰的工艺分选。特别由于其吨原煤用水量仅0.08~0.3m3，当与干法选煤工艺配合使用时，在高寒、缺水干旱地区更能发挥其独特优势。

3 动筛跳汰机的应用现状

目前国内实际使用的动筛跳汰机主要有三种：德国KHD Humbolt Wedag公司生产的ROMJIG型液压式动筛跳汰机（处理面积分别为2m2和4 m2）、国产液压式动筛跳汰机、国产机械式动筛跳汰机；国产动筛跳汰机是在借鉴德国液压动筛跳汰机的基础上研制开发的，其核心部件液压站等均从德国进口。作为一种正在广泛推广应用的块煤排矸分选设备，在国内正在使用及待安装的动筛跳汰机，德国产液压式动筛跳汰机共有近40台，国产液压式动筛跳汰机有近20台，国产机械式动筛跳汰机有30余台。从工艺布置看，为达到稳定的分选效果，国产动筛跳汰机需要均匀给料，如果来料不稳定，须在动筛跳汰机前设有缓冲仓。而德国产动筛跳汰机分选效果基本不受给料量的影响，可不设缓冲仓，仅仅沿入口宽度均匀给料即可，这样可简化工艺布置；从使用效果分析，德国产动筛跳汰机不论是其性能还是分选指标均好于国产动筛跳汰机。但不论是进口还是国产的动筛跳汰机用于块煤排矸及分选，都能满足设计需要，即代替人工手选，降低工人劳动强度，并能取得较好的分选效果。

使用动筛跳汰机的优点：

（1）使用动筛跳汰机工艺简单，节省投资，与以往的重介排矸和传统的跳汰排矸相比，可节省成倍投资。工艺比较可见下图：

（2）入料粒度大，上限可达350~400mm，可解开原煤与矸石混合破碎这一难题。动筛跳汰机可在毛煤提升井口后吧矸石分离出来，为后面的破碎等工序创造条件，有效地避免了破碎机破碎矸石。尤其是对矸石易泥化的矿井更为有利。

（3）与采掘机械化程度提高相配套。目前，煤矿采掘机械化程度越来越高，遇到断层一般都会强行通过，瞬时矸石混入率迅速提高，用动筛跳汰机可大部分排除而不至于影响煤质。

（4）可取消人工选矸。对于矿井规模日趋扩大化，人工手选由于其效率低，劳动强度大，已无法适应现代化矿井生产的要求。使用动筛跳汰机选矸是解决这一问题的理想选择，可减员增效，提高矿井现代化程度，为建设高产高效矿井创造了条件。

（5）建设新型动力煤选煤厂。目前，我国煤炭的入选比例与世界先进国家相比还比较低，而动力煤洗选的比例特别低，因此，选择适合动力煤洗选的分选设备及工艺，将是提高动力煤入选比例及分选效果的最佳选择。经验表明，动力煤分选具有其固有的特点和要求：

a.尽可能采用简单、可靠的分选工艺。

b.尽可能选用单机处理能力大、节水、节能、运行可靠便于操作的设备。

c.根据原煤煤质的不同，大多采用50、25、13mm分级后块煤洗选排矸。

d.工艺灵活，产品能适应市场变化。

e.投资少、效率高、便于管理生产成本低，以增强市场的竞争力。

近年来，随着原煤入洗量的增加，以及煤质特征的多样化，多种特色的选煤工艺发展迅速，而且选煤生产过程自动控制和全厂自动化水平不断提高，选煤厂规模及选煤厂装备向大型化发展。结合目前的市场需求，综合自动化程度、产品调节灵活性、产品质量及稳定性考虑，笔者认为动力煤洗选应更多发展重介选煤工艺和动筛跳汰分选工艺。尤其是动力煤产品质量要求不断提高，可是煤炭生产企业却希望采用工艺简单、基建投资少和运行费用低的设备和工艺，这给动筛跳汰机的推广和应用带来了机遇。

选煤工艺论文篇7

关键词：煤炭工艺；粗煤泥分选；选煤工艺

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.055

0 前言

随着我国经济快速发展和人民生活水平的不断提高，煤炭行业在实现快速发展的同时，也提出了更高的要求，要科学合理使用煤资源，提高选煤精度，节约我国煤炭资源。而要节约我国煤炭资源，提高选煤精度，就要分析我国粗煤泥质量不高的真正原因，结合我国粗煤泥分选技术，总结粗煤泥分选对选煤工艺的影响，推动我国煤炭行业发展。

1 影响粗煤泥质量的因素

1.1 选煤因素

现阶段，我国选煤技术还相对复杂，生产效率也相对较低，因此，影响了粗煤泥的选取质量，影响精煤精度和我国煤炭资源利用率。在常规选煤工艺中，一般包含浮选和重选两项工艺，在进行浮选时，在浮选颗粒分选过程中就存在一些问题，这样就使得在后续的重选工序中，重选颗粒降低，因此，煤炭分选效率也受到影响[1]。由此可见，传统选煤工艺不能满足我国现代选煤的要求，我国煤质特点为细粒较多，且有一些难选煤灰分比相对较高，这就要求煤炭选取的分选程度越大越好，但是现阶段我国选煤不能满足这一要求，而且，我国煤炭行业对选煤工作也缺少足够的重视，造成了我国粗煤泥质量不高的现状。

1.2 设备因素

除选煤因素外，选煤设备也会影响粗煤泥质量。我国煤炭行业在进行粗煤泥分选时，普遍使用的设备是重介旋流器，这种设备会影响煤炭分选精度，无法保证顺利开展生产调节工作。在重介旋流器工作时，煤颗粒的直径不同受到设备离心力影响大小也不同，细煤粒径选取效果相对更差一些，影响粗煤泥分选工作的精度和选煤工艺质量[2]。除常用的重介旋流器外，还有水介旋流器、液固流化床分选机、螺旋粗煤泥分选机，这些设备在使用过程中也影响着选煤质量。

2 我国粗煤泥分选技术

我国粗煤泥分选技术主要有四种：一是粗煤泥水介旋流器，这种技术主要以水为介质，通过对煤进行离心分选，实现粗煤泥分选工作，一般情况下，使用这种技术的煤颗粒相对较大，但是精准度相对不高，因此，一般应用在中等煤的分选工作中，现阶段没有广泛应用在我国粗煤泥分选工作中[3]。二是液固流化床分选机，这种粗煤泥分选机是最近几年才投入使用的一种新型煤泥分选机，这种设备分选效果相对较好，利用上升的水流，使粗煤泥重选中尾矿呈现出液态化，这种悬浮体具有一定密度，使煤矿中细小颗粒不能穿越高密度流化床层，这样细小颗粒就能被上升的水流带到溢流中，使煤矿分选更为精细化。这种分选机内扰动悬浮液的平均密度相对稳定，保证粗煤泥分选效果较好。三是螺旋粗煤泥分选机，在没有液固流化床分选机前，一般都使用螺旋粗煤泥分选机进行粗煤泥分选工作，能够在一定范围内实现对颗粒的分选，这种分选机结构相对简单，使用调节起来相对容易，使用过程中不用介质以及药剂，还具有一定的脱硫效果。虽然螺旋粗煤泥分选机分选效果比较好，但是，由于这种分选机不能代替浮选工序，因此不能满足企业对难选煤及精选煤的较高要求。四是重介旋流器，这种旋流器具有分选颗粒精度较高的优点，因此，是粗煤泥分选的优质设备，为了更好实现粗煤泥的分选工作，简化选煤工艺，可以在这种机器中融入大直径重介旋流器所具有的重质颗粒浓缩作用。但是这样也有一些缺点，重介旋流器实现粗煤泥分选设备调节相对复杂，而且引入重质颗粒浓缩作用后受到大直径重介旋流器影响较大，导致粗煤泥分选效果不良，因此，现阶段在我国煤炭企业中，将重介旋流器投入实际生产中的企业相对有所减少。

3 粗煤泥分选对选煤工艺的影响

3.1 提高选煤精度

原煤提取是一个复杂的过程，要提取出精煤，需要经过一定提取程序，粗煤泥分选就是实现原煤到精煤的一项提取程序，这项程序是提取精煤中最基础也最重要的程序，如果能细致的完成粗煤泥分选工作，就能有效提高选煤精度。因为，在分选粗煤泥程序中，能够降低原煤中含有的灰比重和硫比重，降低这两种成分比重，不仅能够减少燃烧煤时产生的有害气体，降低煤燃烧的污染程度，实现对生态环境的保护，而且能够提高原煤精度和纯度，提高煤资源利用率，更好保护我国煤炭资源。

3.2 提高选煤工作效率

粗煤泥分选技术在表面上看相对简单，但是实际上，粗煤泥分选工作能够有效提高选煤工作效率。在没有引入粗煤泥分选技术前，粗煤泥分选工作程序很多，浪费人力物力和财力，选煤效率也受到影响，虽然任何一种粗煤泥分选技术都有一定的局限性，但是不论是水介旋流器、液固流化床分选机还是螺旋粗煤泥分选机、重介旋流器，使用在粗煤泥分选工作中，都能在提高选煤精度的同时不同程度的提高选煤工作效率，促进我国煤炭行业发展。

3.3 减少选煤劳动负荷，降低选煤成本

实现粗煤泥分选工作的改进能够提高选煤工艺机械利用率，减少选煤工艺中人力的投入，降低企业资金成本投入，增加企业在煤炭行业中的市场竞争力和经济效益。与传统选煤工艺相比，粗煤泥分选技术能够在很大程度上提升选煤工艺水平，减少选煤劳动负荷，同时为了让粗煤泥分选工作更好发展，为企业创造更大的收益，就需要工作人员掌握每个设备的优势与劣势，不断完善更新现有粗煤泥分选设备，研究出更适合我国煤质的粗煤泥分选设备，最大程度的减少选煤劳动负荷，降低企业选煤成本投入。

4 总结

通过本文的分析能够看出现阶段我国常规选煤技术相对成熟，但是，在开展重选和浮选时，工作效率不高，可以通过改良、优化粗煤泥分选的工艺和设备，提升选煤精度，因此，分析粗煤泥分选及对选煤工艺的影响对促进我国煤炭行业发展具有重要意义。

参考文献：

[1]郭德，魏树海，张秀梅.粗煤泥脉动分选试验研究[J].华北科技学院学报，2015（01）.

选煤工艺论文篇8

【关键词】 选煤工艺 煤泥 粉煤 深度筛分

鄂尔多斯煤炭资源丰富，约占全国煤炭储量的13%，其中又以不黏煤、长焰煤为主，是良好的动力用煤和化工用煤原料，是我国动力煤的重要产地之一。该地区的选煤厂绝大多数为动力煤选煤厂，选择适合本地区煤质、目标市场、产质量等因素的选煤工艺，对本区具有重要意义。

1 煤质及产品市场分析

鄂尔多斯地区的动力煤资源主要集中在东胜煤田和准格尔煤田，东胜煤田以低灰分、特地～低硫分、高发热量不黏煤为主，准格尔煤田以中灰～高灰分、低硫份、中发热量～中高发热量长焰煤为主。两个煤田的煤质差异较大，下面分别选取两个煤田中具有代表性的筛分浮沉资料进行简要分析（如表1-表4）。

东胜煤田的煤质特点：（1）原煤灰分较低，属低灰原煤；（2）原煤灰分随粒度减小而降低，末煤灰分低于块煤灰分；（3）原煤轻产物和重产物含量高，中间产物少，有利于分选；（4）末煤灰分在12%以下，按照本区的煤质情况，末煤发热量高于5000kcal/kg。

准格尔煤田的煤质特点：（1）原煤灰分较高，属中灰原煤；（2）原煤灰分随粒度减小而降低，末煤灰分低于块煤灰分；（3）原煤中间产物和重产物含量高；（4）小于13mm的末原煤灰分小于25%，发热量不低于4000kcal/kg。鄂尔多斯地区煤种为长焰煤、不粘煤，是良好的动力煤和化工用煤原料。末煤主要为动力煤，发热量高于5000大卡的动力煤主要销往华北、华东等区外电煤市场，发热量小于4500大卡的动力煤一般供区内火力发电厂。块煤主要用作煤化工、煤制气等化工用煤。

2 现有选煤工艺分析

目前，本地区选煤厂入洗方式主要有原煤全入洗和块煤入洗两种方式，原煤全入洗的分选粒度为200-0.15（0.25）mm，块煤入洗的分选粒度为200-13（25）mm。原煤全入洗采用的选煤工艺为：200-13mm块煤重介浅槽分选，13-1.5mm两产品重介旋流器分选，1.5-0.15mm粗煤泥螺旋分选机分选或1.5-0.25mm粗煤泥TBS分选。块煤入洗采用的选煤工艺为：200-13（25）mm块煤重介浅槽分选，末煤不洗。这两种选煤工艺在该区应用极广，99%以上的选煤厂采用以上选煤工艺。

对以上两种选煤工艺的优点进行简要分析：（1）块煤、末煤采用不同的选煤方法分级入洗，既使原煤得到充分洗选，又充分发挥了两种选煤方法的长处，提高了生产效率，降低了生产成本；（2）块煤末煤采用不同的选煤方法分级入洗，块原煤、末原煤均可实现全部入洗、部分入洗等功能；（3）主选设备的单台处理能力大，可实现设备大型化，简化工艺环节，精简设备台数，节省电能消耗，节约设备投资，降低生产成本。

虽然两种选煤工艺适应本地区的煤质特征，且应用广泛，但也存在一些不足：（1）当原煤灰分较低时，末煤洗选后灰分降低有限，水分增加，发热量提高较幅度较小，一般认为，末煤洗选后灰分降低幅度在5%以内，其经济效益不明显；（2）末煤洗选，产生的煤泥量比块煤洗选大得多，基本无法全部掺入洗末煤中，这部分煤泥在该地区几乎没有市场，因此，全入洗的选煤厂，往往大部分时间只运行块煤洗选系统，末煤洗选系统仅在原煤灰分波动较大的时候运行，造成大量设备闲置；（3）块煤浅槽分选、末煤不洗的选煤厂，由于块煤洗分选下限只能到13mm，13mm以下的末煤量较大，基本无法调节末煤质量。

综上所述，现有选煤工艺适合本地区原煤的煤质特征和市场要求，但主要存在以下两个问题需要解决：（1）块煤和末煤全入洗时会产生大量煤泥量；（2）块煤入洗末煤不洗时末煤质量又难于调节。

3 其他选煤工艺的探讨

国内其他地区的动力煤选煤厂，除了采用上述两种选煤工艺以外，采用两段两产品旋流器分选工艺和三产品重介旋流器分选工艺两种工艺的选煤厂也比较多。东胜煤田的原煤轻产物和重产物含量高，中间产物含量极低，只需要高密度排矸后即可获得低灰精煤，一段重介旋流分选即可，无需二段分选；若采用三产品重介旋流器分选，中煤量少，且灰分较高，在本地区几乎没有市场，若精煤灰分没有特殊要求，最好将中煤掺入精煤产品，体现不出三产品重介旋流器的优点。准格尔煤田的原煤中间产物较多，从浮沉组成来说，适合生产精煤、中煤和矸石三个产品，但由于中煤灰分高，中煤发热量低于4000kcal/kg，在本地区除了部分劣质煤电厂外，没有其他用户。因此，若精煤灰分没有特殊要求，本地区的原煤也不生产中煤。目前本地区块煤价格高于末煤价格，而两段两产品重介旋流器和三产品重介旋流器的入料粒度上限均低于重介浅槽分选机的入料粒度上限，因此两段两产品旋流器分选工艺和三产品重介旋流器分选工艺没有优势，且无法解决全入洗产生大量煤泥量的问题。

4 解决问题

要解决现有选煤工艺存在的两个主要问题，关键是提高13mm以下末煤入洗比例，尽量减少原生煤泥入洗量。要实现以上目标，主要考虑两种方法：一是末煤部分入洗；二是降低块煤入洗粒度下限，粉煤不洗。末煤部分入洗可以通过调整末煤入洗比例达到调节末煤质量的目的，但原生煤泥随末煤一起入洗，无法从根本上解决煤泥问题。降低块煤入洗下限，粉煤不洗，可以使原生煤泥不入洗。块煤重介浅槽的有效分选下限可以到6mm，但传统分级筛的有效干法分级粒度下限一般在13mm，因此块煤分选下限一般确定为13mm。近年来，随着筛分设备技术进度，细粒物料深度筛分设备技术已趋于成熟，目前复合正弦筛的分级粒度可到10mm，弛张筛的分级粒度可道6mm，因此，可利用重介浅槽分选机的分选粒级宽的特点，将块煤重介浅槽分选下限可以降到6mm。不论是东胜煤田还是准格尔煤田，6mm以下的末煤灰分均低于原煤，通过分选，灰分降低的幅度较小，若末煤只是作为发电用煤，没有其他的特殊用途，可以考虑6-0mm粉煤不洗选。因此笔者认为，在末煤作为发电用煤的选煤厂，可以探讨采用“原煤6mm或8mm干法分级，200～6（8）mm块煤重介浅槽分选，6（8）mm以下粉煤不洗”的选煤工艺的可行性，如此既可使绝大部分原生煤泥分离出来不入洗，大幅度减少煤泥量，又可根据市场要求将洗后的13（25）-6mm精煤掺入粉原煤，调节末煤质量。

参考文献：

选煤工艺论文篇9

关键词：煤气化技术 煤化工 选择依据

中图分类号：TQ54 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（c）-0100-02

中国是世界上公认的产煤和用煤大国，中国一年煤的产量在10亿 t左右，其中大部分用于电力行业和私人使用，使用过程较为简单，一般为直接燃烧，通过煤化工进行产气的比较少。但是随着近年来国际油价不断攀升，天然气供应欠缺，我国的煤化工产业亟待发展。

1 煤气化技术概述

煤气化技术就是以煤作为原材料，采用各种化学反应和化学技术，在CO加H2合成各种化工产品，从而达到减少天然气、石油等稀缺资源消耗的目的，优化我国能源结构。现代煤气化技术中最为活跃的就是气流床反应器。气流床反应器是20世纪80年代以后随着洁净煤气化工艺的开发研究而发展起淼模它以干粉煤或者水泥浆作为反应原材料，进行单系列的大规模加压气化，从而大大促进了合成气产业化、规模化的进程，并且气流床反应器生产的合成气气化指标较好，是现代煤气化的主流技术之一。

现代煤气化过程一般分为3个步骤层次。第一层：煤合成气。将干粉煤和水泥浆等原材料经过部分氧化方法加工成为CO和H2的合成气；第二层：合成气加工；第三层：深加工。煤气化中的深加工以加工甲醇和烯烃的下游产品为主，产量较大，同时也是我国目前整个化工行业的支柱。

2 煤气化技术种类

目前，煤气化技术种类有几十种，该文采用按照煤气化炉分类的方式对煤气化技术进行研究，按照这种分类方式煤气化技术主要有3种，分别为固定床气化工艺、流化床气化工艺、气流床气化工艺。

2.1 固定床煤气化工艺

固定床气化炉目前常见的有U.G.I间歇式气化和鲁奇Lurgi连续式气化2种。

U.G.I间歇式气化炉历史较长，使用至今已有100多年历史。U.G.I间歇式气化以焦炭或者无烟煤为原材料，气化剂采用水蒸气或者空气，在常压下生产合成气。虽然该U.G.I间歇式气化炉已经使用了100多年，但是由于其在发展的100多年来改善较少，仍然沿用很多旧的技术手段，工艺落后，对原材料的质量要求也很高，产品质量和数量都有限，并且对环境的污染严重，所以该工艺在如今的时代背景下已经属于淘汰型工艺，大部分煤气化企业都禁止使用该工艺。

鲁奇Lurgi连续式气化是在U.G.I间歇式气化的基础上发展起来的，它以U.G.I间歇式气化的相关工艺为基础，由西德鲁奇公司于20世纪40年代开发出来，目前属于第一代煤气化工艺。鲁奇Lurgi连续式气化炉对煤气化原料要求较低，块状粘结性贫瘠煤即可，气化剂和U.G.I间歇式气化一样采用水蒸气或空气，在加压的条件下可以连续生产煤气。

2.2 流化床煤气化工艺

流化床煤气化工艺是介于固定床煤气化工艺和气流床煤气化工艺之间的一种煤气化技术。流化床煤气化工艺的第一个生产装置是在20世纪20年代德国制造成功的温克勒煤气化炉，但是该炉并未取得预想的效果，因为其存在很多缺点，比如气化压力低、容量小、碳转化率低等。后来人们针对温克勒煤气化炉存在的缺点进行了针对性改善，制造出了现代流化床煤气化工艺使用的HTW高温温克勒煤气化技术。

HTW高温温克勒煤气化炉对原材料要求较低，褐煤、长焰煤以及其他粘结性不强、化学反应较为灵活的煤都能作为煤气化原材料，原材料入炉粒度控制在0～10 mm即可。该煤气化工艺生产能力较强，其产量是相同规模、相同气压固定床气化炉的3～4倍，其单台耗煤量约为160 t/h。

2.3 气流床煤气化工艺

气流床煤气化工艺又分为干法气化和湿法气化2种。干法干煤粉气化技术主要有Shell工艺、GSP技术。湿法料浆气化技术有GE工艺、多元料浆气化技术等。

3 煤气化技术选择依据

现代煤气化技术的选择依据主要有煤质因素、煤气化技术指标以及下游产品需要3个因素。

3.1 煤质因素

我国煤的储量丰富、种类齐全，从褐煤到无烟煤都有一定量的储存，只是储量有差别。在煤结构的选择中，煤质不同会直接影响煤气化技术的选择，并且对于煤气化过程的工艺配置和产品也有很大影响。煤质因素主要包括以下几点。

（1）水分。水分不同使用的煤气化炉型也不同。水分含量为8%～10%时采用固定床煤气化技术。采用气流床和流化床时要求水分含量小于5%。如果是采用气流床对烟煤进行气化，要求原材料含水量小于2%。

（2）灰熔点、灰组成。灰熔点即灰分熔融时的温度，灰组成影响着灰熔点。

（3）成浆性。成浆性对湿法气化影响较大，成浆性好，气化指标就好。

（4）发热量。发热量即煤的热值。热值越高，单位煤量产出的气量就越大。

以上4个为影响煤质的主要因素，在进行煤气化技术选择时需要充分考虑这4点因素。

3.2 煤气化技术指标

煤气化指标主要包括以下几点，进行煤气化技术选择时应充分考虑这些因素。

（1）产气率。产气率是单位重量的原料产生的气体体积与原料重量的比，一般表示为m3/kg。产气率是进行煤气化技术选择时首先需要考虑的问题，它关系到投资方的效益问题，因此在进行技术选择时必须将各种煤气化技术的产气率进行比较分析。

（2）技术成熟与可靠性。进行煤气化产业化时必须选择技术成熟、可靠性高的技术。气流床湿法气化法在我国已有20多年的应用历史，技术较为成熟，可靠性高。气流床干法气化法在我国使用较少，但是正在积累使用经验，相比其他技术可靠性较高。

（3）消耗与成本。消耗与成本是指生产1m3（CO+H2）时使用的原材料、气化剂和电的量。

（4）三废排放及处理。煤气化过程可能产生废气、废水、废渣，先进的煤气化工艺产生的“三废”较少，处理方便，所以选择煤气化技术时要考虑到三废排放与处理。

（5）投资。企业在选择煤气化技术时还要充分考虑自身经济实力，根据具体实际情况选择合理的方法。比如同等规模的气化系统，采用Shell法、GSP法、多原料法的投资比例为1.8∶1.2∶1。

3.3 下游产品需要

在化工生产中选择煤气化技术时还要考虑煤气化下游产品的需要，根据下游产品的用途，比如是用于生产甲醇、合成氨，还是用于发电、生产燃料气等来确定采用何种工艺技术。图1列出了各工艺强调的合成气质量指标。

4 结语

通过上述对煤气化选择依据的研究分析可以得出如下结论。

（1）当原材料为褐煤时，可以选用Lurgi炉或者干煤粉气化技术。

（2）原料煤为烟煤或者其他成浆性适中、变质性较高时，可以选用湿法气化技术。

（3）下游产品为还原气或者原料气时，可以选用干煤粉气化或者Lurgi炉。

（4）下游产品为合成氨、合成油或者甲醇时，可以选用湿法气化技术。

该文从理论出发，对煤气化技术的选择依据进行了分析，在实际应用中各企业可根据这些因素对各种煤气化技术进行评价分析，选择节能无污染，成本较低、投资少效益高的技术方法。

参考文献

选煤工艺论文篇10

关键词：水煤浆；制备；工艺

一、水煤浆介绍和研究意义

水煤浆是八十年代初出现的一种新型煤基流体燃料，，国际上英文称为CWM（Coal Water Mixture）或CWF（Coal Water

Fuel），它含煤约70%，化学添加剂约1%，其余为水通过物理加工得到的一种流体燃料。成品水煤浆具有一定的稳定性，静置一个月时间可以不沉淀、不分层。而且具有一定的流动性，可以象燃油一样车装、船载或通过管道输送。其次是雾化性能好，在一定压力下通过喷嘴形成雾状，充分燃烧。它可作为炉窑燃料或合成气原料，具有燃烧稳定、污染排放少，具有较好的流动性和稳定性，易于储存，可雾化燃烧，是一种燃烧效率较高较廉价的洁净燃料，可代重油缓解石油短缺的能源安全问题。目前，我国工业生产的水煤浆，一般浓度在70%左右，粘度在

1000mPa・s左右，稳定性不低于1个月，燃烧效率可达到98%，单位热强度和燃烧负荷都优于燃煤。

（1）水煤浆与油的异同。与油相同的是水煤浆可以像油一样进行管道输送和喷嘴雾化燃烧；与油不同的是，水煤浆可燃成分是煤，因此水煤浆在燃烧时的特点又与煤粉燃烧相近，会有飞灰及结渣等现象。（2）与煤的异同。与煤相同的是可燃成分均是是煤；燃烧特点相近，会有飞灰及结渣等现象；燃尽率相同；与煤不同的是由于水煤浆中含有30―35%的水，这么多的水分导致水煤浆着火困难；水煤浆是洁净煤，是一种洁净燃料。（3）我国能源结构是富煤贫油，我国已探明的煤炭储量有1000亿吨，而石油则相对短缺。煤炭是我国的主要能源，目前已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国，能源利用以煤炭为主，在当前以化石能源为主体的能源结构中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然气占2%，其余为水电等其它资源。在我国，石油与煤炭相比，可供开采的数量有限，需要依靠进口。2002年，我国进口石油6500万吨，占消费量的30%，因此我国的石油资源显得十分珍贵。我国大部分电站及工业锅炉是以燃煤为主，但有不少工业炉窑还在燃油。针对此种情况，我国制定了“以煤代油，压缩烧油”的能源政策。（4）环境保护：我国是用煤大国，散煤燃烧存在缺点，储运复杂，燃烧效率低，除大型电站效率较高外，一般的燃煤锅炉效率很低，其中包括燃尽率和锅炉效率；水煤浆储运是全密封；水煤浆燃烧火焰中心温度较燃油低100-200℃ ，有助于抑制NOx生成。水煤浆选用洗精煤或选配低硫、低灰分煤制浆。煤炭经过洗选，可脱除硫30%-40%（脱除黄铁矿硫60%-80%）；脱除灰分（煤矸石等）50%-80%，原始烟尘与灰渣量减少，因而浆中硫含量与灰分较低。

二、水煤浆制备工艺

水煤浆制浆方法有干法制浆、干法和湿法联合制浆以及湿法制浆三种。

（一）干法制浆。该制备工艺的特点是对一般的干法磨机，要求入料煤的水分小于5%，洗精煤的水分都比较高，难以满足该要求；能耗比湿法高，在同样的细度下，干法磨机的能耗比湿法磨机约高30%；干法磨矿的安全和环境不如湿法；粒度分布不如湿法，堆积效率较低，干法磨煤颗粒表面氧化较快，影响制浆效果。

（二）干法、湿法联合制浆。该流程是在干法制浆工艺的基础上，分出一部分干法粉碎的物料再用湿法进一步粉碎。其特点是与干法相比，可以获得更好的粒度分布，即获得更好的级配。但该流程仍是以干法磨煤为主，干法制浆的其他不足之处依然存在。

（三）湿法制浆。湿法磨矿制浆工艺有高浓度磨矿、中浓度磨矿以及高、中浓度磨矿级配制浆工艺三种方式。

（1）高浓度磨矿制浆工艺。煤炭、分散剂和水同时加入磨机，磨机排出的物料就是高浓度的水煤浆，如果有必要加入稳定剂，则加入后还要搅拌均匀，剪切，使浆体进一步熟化。这是国内外采用的最多的一种制浆工艺，我国现有的水煤浆制浆厂基本上都是采用这种工艺。该工艺流程简单，可以省去捏混和强力搅拌环节；细颗粒量比较高，有利于级配；有利于药剂与颗粒新生表面接触；但是该工艺对变化的煤种适应性差；对磨煤机的结构参数和运行参数要求严格，因为浆体浓度过高会严重影响磨矿的功效。

（2）中浓度磨矿制浆工艺。一般是一段粗磨，再分出一部分粗磨的物料细磨，目的是获得好的级配。但是，因为采用50%左右的中浓度磨煤，细磨后的细粒物料再与粗磨的物料混合后还需要过滤，滤饼再加分散剂捏混，呈流体状后进入搅拌。

（3）高、中浓度磨矿级配制浆工艺。粗磨仍然采用中浓度磨矿，细磨不是像上述的中浓度制浆工艺从粗磨中分出一部分，而是从入料中分出一部分高浓度细磨，然后和经脱水的中浓度粗磨后的物料加分散剂捏混成浆。该工艺可以获得好的级配，堆积效率较高（74%），但仍需要过滤脱水环节。

三、水煤浆制备要求

水煤浆的制备有三个要素，一是煤炭；二是煤浆的粒度级配； 三是添加剂。

（一）煤炭的要求。（1）煤的灰分要低。制浆用煤必须进行洗选以降低灰分。低灰分煤的表面有较为均匀的物理化学性质，易于制浆且燃烧效率高、热值高。（2）煤的挥发分高。含有较高挥发分的煤易于燃烧，热效率高。研究表明，挥发分小于17%？的水煤浆不易燃烧，必须添加更多的助燃剂。制备水煤浆一般采用挥发分大于25%的煤。（3）煤的内在水分低。煤的内在水分是影响制浆的重要因素，直接影响水煤浆的浓度，并在一定程度上影响水煤浆的稳定性和可燃性。（4）煤的可研磨性好。煤的研磨系数直接影响煤浆的粒度分布，研磨系数越高，粒度越细小，成浆性也越好，煤的其它性质如O/C （氧/碳原子比）、表面张力、孔隙度等也对成浆性有一定影响。

（二）煤浆的粒度级配。为了提高制浆浓度，必需使煤的粒度分布具有较高的堆积效率，即颗粒间空隙要少。使空隙最少的技术称“级配”，是制浆的关键技术之一。不同颗粒级配的煤制成的浆体都存在不同的浓度临界值， 超过这个临界值，浆体的黏度急剧增大，流动性恶化；相同浓度水煤浆的黏度随颗粒级配不同而有较大差异，合理的颗粒级配可使水煤浆黏度降低，流动性增强。

（三）添加剂。添加剂的种类和性能是影响水煤浆的黏度、稳定性、含煤量、雾化、燃烧和成本等重要参数的主要因素。制浆时所用添加剂，按其功能可分为：分散剂、稳定剂及其他一些辅助化学药剂， 如消泡剂、调节剂、防霉剂、表面改性剂及促进剂等。在这些添加剂中，不可缺少的是分散剂和稳定剂。

水煤浆分散剂是一些表面活性剂。它是一种两亲分子，由疏水基和亲水基两部分构成。分散剂的作用机理可从三个方面加以解释：润湿分散作用、静电斥力分散作用及空间位阻效应。当煤粒在水中时，分散剂分子通过其疏水基和煤表面结合，以亲水基朝水的定向排列方式把水分子吸附在煤粒表面，变疏水性为亲水性，借水化膜将煤粒隔离开，减少煤粒间的阻力，从而达到降粘的作用；著名的DLVO理论认为，胶体颗粒稳定存在的先决条件是颗粒间的静电斥力大于颗粒间的范德华引力。煤粒在弱酸至碱性很宽的pH 值范围内，表面均带负电荷，当吸附了阴离子型分散剂后，更增加了煤粒的静电斥力，煤粒之间不易接近，难以形成聚集状态，增强水煤浆的分散稳定性；煤粒表面吸附添加剂分子时，颗粒间就增加了一层障碍，煤粒、添加剂分子的亲水链及水分子就构成了三维立体结构，当颗粒相互靠近时，可机械地阻挡聚结。

水煤浆的稳定性是指煤浆在存储与输送期间保持性态均匀的特性。稳定性的破坏来源于其中固体颗粒的沉淀。由于水煤浆是一种高浓度固液两相粗分散体系，无论是DLVO理论中涉及的来自分子热运动的布朗运动作用力、颗粒间的范德华引力，还是颗粒间的静电吸引力，都不足以阻止水煤浆中颗粒的沉淀。真正起到阻止颗粒沉淀并提高水煤浆稳定性的，是由稳定剂作用形成的空间结构对颗粒沉淀产生的机械阻力。所以，水煤浆的稳定剂应具有使煤浆中已分散的颗粒能与周围的其他颗粒及水结合成为一种较弱但又有一定强度的三维空间结构的作用。稳定剂应在加入分散剂经捏混搅拌成浆后再另行加入。能起这种作用的稳定剂有无机盐、高分子有机化合物。

结论：无论选用哪种制浆工艺，都要把煤研磨成具有一定粒度和合适的级配要求。煤种不同，所选择制浆工艺也应有所区别，而且由于工艺流程与磨矿设备不同，生产过程中的能耗、制浆条件、加工成本、产品质量等都有差异。水煤浆厂的建设必须根据原料煤性质及其成浆特性，并考虑添加剂与原料煤的反应特性以及制浆专用设备（磨机等）的研磨性能，选择合适的制浆技术工艺，才能制备出满足客户需要的水煤浆。

参考文献：

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