低熱值末煤洗選利用工藝路線研究

薛方明，徐 波，李凌月

(中國(guó)華電集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院，北京 100160)

低熱值末煤洗選利用工藝路線研究

薛方明，徐 波，李凌月

(中國(guó)華電集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院，北京 100160)

通過考察現(xiàn)有干法、濕法全粒級(jí)入選技術(shù)，并分析其中優(yōu)缺點(diǎn)，提出將干法和濕法技術(shù)相結(jié)合的最優(yōu)工藝路線。該方案將大塊煤濕法分選，小塊煤干法分選，煤泥根據(jù)熱值確定是否分選，既能保證低熱值末煤提質(zhì)，又能降低水耗電耗，減少煤泥產(chǎn)量。

末煤提質(zhì)；濕法選煤；干法選煤；工藝路線

目前煤炭行業(yè)產(chǎn)能過剩問題嚴(yán)峻。十二屆全國(guó)人大四次會(huì)議上，國(guó)家發(fā)展改革委主任徐紹史提出3到5年之內(nèi)，煤炭產(chǎn)能要退出約5億噸，并且還要減量重組約5億噸[1]。中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)了90家大型煤企的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示，統(tǒng)計(jì)內(nèi)的煤企產(chǎn)能在整個(gè)行業(yè)的69.4%，但截止2015年11月，這90家煤企利潤(rùn)僅有51.3億元，同比減少500億元，降幅達(dá)90.7%，全社會(huì)存煤數(shù)量連續(xù)48個(gè)月超過3億噸[2]。據(jù)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，目前虧損煤企占比已經(jīng)超過了90%，截至2015年底，環(huán)渤海動(dòng)力煤價(jià)格指數(shù)已經(jīng)跌至370元/噸，根據(jù)預(yù)測(cè)如果這個(gè)價(jià)格維持一年左右的話，2016年整個(gè)煤炭板塊都將處于虧損狀態(tài)。雖然煤炭產(chǎn)能已經(jīng)嚴(yán)重過剩，但是2016年還將迎來煤炭產(chǎn)能集中釋放時(shí)期。以山西為例，山西全省現(xiàn)有煤礦已形成和批準(zhǔn)總產(chǎn)能已達(dá)14.53億噸，2015年產(chǎn)量約為9.7億噸，尚有接近5億噸產(chǎn)生規(guī)模尚未釋放；788座重組整合礦井中，已經(jīng)投產(chǎn)了301座、聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)了64座，剩余煤礦的產(chǎn)能還將陸續(xù)釋放，該現(xiàn)狀將加劇全行業(yè)產(chǎn)能過剩的局面[3-4]。

煤炭計(jì)價(jià)以熱值為基礎(chǔ)，但是開采成本高低與開采獲得的煤熱值不相關(guān)，因此部分煤礦現(xiàn)今開采成本遠(yuǎn)高于銷售成本。通過煤炭洗選的方式可以提高煤炭熱值，進(jìn)而獲得更高的銷售價(jià)格。一般大型選煤廠都采用先將煤炭篩分，將大于13mm或6mm的塊煤進(jìn)行分選，分選出的精煤由于熱值較高(>20.9MJ/kg)利于銷售。但是篩分出的末煤由于熱值較低一般在16.7MJ/kg左右，該部分煤目前最為滯銷。因此如何選擇合適工藝將該類煤進(jìn)行提質(zhì)是關(guān)鍵。

1 末煤綜合利用工藝路線介紹

1.1 濕法洗選

濕法選煤是選煤的主流工藝，寧東洗煤廠紅柳分廠采用的是全粒級(jí)入選的方案，洗選工藝為：現(xiàn)將原煤破碎至200mm以下；200～25mm采用重介淺槽工藝；<25mm末煤采用兩產(chǎn)品重介旋流器處理；2-0.1mm細(xì)粒煤采用螺旋分選機(jī)回收，煤泥水采用三段濃縮技術(shù)。采用這類工藝后實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化，提高末煤產(chǎn)品發(fā)熱量提升了3.1MJ/kg，提升了經(jīng)濟(jì)效益。但是運(yùn)行中也存在一些問題：根據(jù)煤質(zhì)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，灰分每增減1%，熱值約變化0.40MJ/kg，而水分每增減1%，熱值變化約0.21MJ/kg(假設(shè)分析水含量不變)，因此洗后末煤含水量升高，實(shí)際原煤熱值提升不足。另外全粒級(jí)濕法洗選將會(huì)產(chǎn)生大量的煤泥，該部分煤泥會(huì)加大煤泥水處理設(shè)備的負(fù)荷，如果摻回精煤則會(huì)降低熱值減少經(jīng)濟(jì)價(jià)值[5]。

1.2 干法洗選

全粒級(jí)干法選煤技術(shù)相比濕法選煤具有不用水，工藝簡(jiǎn)單，投資少的特點(diǎn)，生產(chǎn)的商品煤水分低，不產(chǎn)生煤泥水，利于銷售和環(huán)境保護(hù)。以唐山神州機(jī)械復(fù)合式干選機(jī)在貴州發(fā)耳礦為例，采用FGX分選設(shè)備和ZFG-9型智能分選機(jī)，生產(chǎn)工藝如下：原煤首先破碎至300 mm，經(jīng)過篩分，300-80粒級(jí)進(jìn)入ZFG-9型分選機(jī)，<80mm粒級(jí)進(jìn)入FGX型復(fù)合式干選機(jī)，復(fù)合式干選機(jī)中的布袋式除塵器回收后的煤粉利用無粘結(jié)劑煤粉成型機(jī)成型制成成型塊煤。該套設(shè)備年處理量約150萬t/a，投資約1700萬元，運(yùn)行成本5.8元/噸[6]。干法洗選的主要問題是分選的精度比濕法低，因此大型煤礦大多數(shù)選用分選精度更高的濕法分選方案。

2 末煤最佳可行性利用工藝路線選擇

根據(jù)對(duì)現(xiàn)有煤礦末煤洗選的工藝流程分析，綜合考慮熱值回收，煤泥水去除等問題，提出了一套可行工藝流程：原煤首先破碎200(150)mm粒級(jí)，全部原煤進(jìn)入25(13)mm弛張篩脫泥，25(13)mm篩上物進(jìn)入淺槽重介分選，25(13)mm篩下物再經(jīng)過6mm弛張篩脫泥，6mm篩上物進(jìn)入淺槽重介分選，6mm篩下物進(jìn)入復(fù)合式干法分選設(shè)備分選，淺槽重介產(chǎn)生的煤泥經(jīng)過煤泥分選設(shè)備后濃縮壓濾成煤餅，根據(jù)熱值選擇烘干后干法分選或直接對(duì)外銷售，6mm篩下物進(jìn)入干法分選設(shè)備前建議經(jīng)過烘干裝置，將外水降低至6%-7%以下。

3 結(jié)論

本文通過考察現(xiàn)有的濕法，干法分選工藝，認(rèn)為單純使用濕法全粒級(jí)入選將會(huì)極大的加重煤泥水處理量，但是如果僅采用干法分選又對(duì)原煤的分選精度不高，造成優(yōu)質(zhì)煤炭資源浪費(fèi)，因此可采用對(duì)原煤進(jìn)行脫泥后，大塊煤濕法分選，小塊煤干法分選，煤泥后根據(jù)熱值確定是否分選的方案，該方案既能回收優(yōu)質(zhì)煤炭資源，又能降低水耗和電耗節(jié)省能源。

[1] 中國(guó)環(huán)境網(wǎng).“十二五”前3年我國(guó)累計(jì)節(jié)能約3.5億t標(biāo)準(zhǔn)煤[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2014(5):1327-1327.

[2] 馮東梅, 王森, 翟翠霞. 中國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能利用率估算與影響因素實(shí)證研究[J]. 統(tǒng)計(jì)與信息論壇, 2015(12):48-55.

[3] 寇建仁. 上半年煤企業(yè)績(jī)堪憂,行業(yè)龍頭神華連續(xù)三年凈利潤(rùn)下降 12家上市煤企凈利同比降六成 新能源、投資、物流成煤企自救新方向[J].中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊, 2015(31):55-56.

[4] 柳 妮, 康淑云. 推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展 探索煤炭工業(yè)低碳運(yùn)行模式——訪中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)呂英[J]. 煤炭經(jīng)濟(jì)研究, 2012(7):5-7.

[5] 連永強(qiáng). 寧東洗煤廠紅柳分廠動(dòng)力煤全級(jí)入選工藝分析[J]. 選煤技術(shù), 2012(5):73-75.

[6] 張 林, 樸正根, 張春玲,等. FGX型復(fù)合式干選機(jī)在大明礦應(yīng)用的可行性探討[J]. 選煤技術(shù), 2005(3):36-37.

(本文文獻(xiàn)格式：薛方明，徐 波，李凌月.低熱值末煤洗選利用工藝路線研究[J].山東化工，2016，45(08)：92-95.)

Study on the Washing Process Route of Low Calorific Value Fine Coal

Xue Fangming，Xu Bo，Li Lingyue

(China Huadian Science and Technology Institute，Beijing 100160,China)

In this paper, by investigating the existing dry method and wet method full grain level in technology, and analyzes the advantages and disadvantages, the combination of dry method and wet method is proposed to the optimal process route. The scheme will be big coal wet separation, small coal dry separation, slime determine whether sorting according to the calorific value, low calorific value can be ensured by the end of the coal mass, and can reduce water consumption of electricity, reduce the coal production.

fine coal separation; wet coal preparation; dry coal preparation; process route

2016-03-07

薛方明(1985—)，工程師，博士，主要從事火力發(fā)電廠污染物控制技術(shù)相關(guān)研究工作。

TQ520.61

A

1008-021X(2016)08-0092-01