煤的洗选

煤炭筛分试验是测定煤炭粒度组成和各粒级质量的一种基本方法。通过筛分试验，可了解各生产煤层的产块率和不同粒级煤的质量特征。所得筛分资料是合理利用煤炭资源，制定煤炭产品质量标准的重要依据。而筛分则是煤炭筛分试验最重要的操作环节，它是采用不同孔径的筛子把煤样按粒度的大小进行分级的方法。理论上，大于筛孔尺寸的煤样应全部留在筛面上；小于筛孔尺寸的煤样则全部透过筛孔落下，进而起到分级的目的。而实际操作中，由于各种因素的影响，常有一些小于筛孔尺寸的颗粒不能正常透筛，另有一些大于筛孔尺寸的颗粒则透筛进入筛下粒级中。这样，势必对筛分效果产生不利影响，降低试验的准确性。筛分效果的好坏受多种因素影响，归纳起来主要有以下4个方面。即：煤样粒度组成、煤样的外在水分和含泥量、筛体的性能及操作者的技能等。

1 煤样粒度组成

煤样中，直径小于3/4筛孔尺寸的颗粒易于透过筛网，我们称其为“易筛粒”；粒度小于筛孔尺寸，但大于3/4孔径的颗粒不易透筛，称为“难筛粒”；直径在1~1.5倍筛孔尺寸的颗粒往往形成料层，紧贴筛网表面，使“难筛粒”不易透过，称“阻筛粒”；而直径大于1.5倍筛孔尺寸的颗粒，由于相互间空隙较大，它们所形成的料层对“易筛粒”和“难筛粒”穿过它去接近筛面的影响不大。显然，煤样中“易筛粒”和直径大于1.5倍筛孔的颗粒含量较多时，筛分速度快、效果好。而“难筛粒”和“阻筛粒”含量增加时，则会降低筛分效率，影响筛分的准确性。遇到这种情况，可减少每次过筛的给料量，使大部分颗粒（特别是难筛粒）能有机会与筛面充分接触，以得到良好的分级效果。也可用增加煤粒在筛面停留时间及增强筛板振动频率（适用于振筛机）等方法来达到分级目的。

2 煤样外在水分和含泥量

煤样中，细粒煤的含水量一般比大颗粒高。外在水分增大时，煤的粘滞性也增加，使细小颗粒附着在较大的颗粒上或使细小颗粒之间互相粘结成团，导致部分小于筛孔尺寸的煤粒不能透筛。有的煤样含有易结团的粘性矿物质，往往粘着在煤粒上或筛网上，使网孔变小，降低了筛分效率。遇到上述情况时，可在筛前预先干燥煤样，降低煤样的粘滞性或在过筛时减少每次入料量并振动筛体，使煤样不易粘连、堵孔。

3 筛分设备

筛分设备主要包括冲孔筛、编网筛、标准网筛和电动振筛机等，它的工艺性能和机械性能对筛分效果有直接的影响。

（1） 筛面的类型和形状

筛面类型分编网筛和冲孔筛，筛孔形状又分圆孔筛和方孔筛。圆孔筛都是冲孔筛，它的筛分精度高，不易磨损，寿命长，但筛面开孔率低，有效透筛面积小，筛分速度慢，产率较低。编网筛都是方孔筛，它的开孔率高，有效透筛面积大，不易堵孔，筛分速度快产率高，但筛网寿命短、易变形，变形后部分筛孔的形状大小将会改变，从而影响筛分精度。而方孔冲孔筛的性能则介于两者之间。因此，在煤样粒度较大，容易对筛面造成损坏时常选用圆孔筛，而煤样粒度较小时则多使用方孔筛进行筛分。

（2） 筛体的倾角及运动状况

人工用手筛筛分时，煤样贴筛面左右移动，筛分速度较慢，劳动强度大，但操作人员可根据实际情况延长或缩短过筛时间，筛分效果易于掌握。

使用振筛机时，煤样在垂直筛板方向振动，并沿筛面坡度下滑，在此过程中完成透筛，由于振动频率较高，因此筛分的速度快、效率高。使用振筛机时要合理调整筛体的运动强度和倾角，筛体振动频率过强，煤样运动速度加快，透筛机会减少，分选不彻底；筛体振动过弱，煤样不能充分散开，也不利于透筛。筛体倾角过大，排料速度快，处理能力强，但筛分不彻底；倾角太小，筛分较完全，但排料慢，处理能力减小，由于煤样过筛时间增加，也会造成部分颗粒的破碎，影响筛分试验中各粒级产率的真实性。通常振筛机倾角调至12.5~17.5°为宜。必要时，可用下列方法检查其是否筛净，以便合理确定机械筛的主要参数（倾角等）。

方法如下：将煤样在要求的筛子过筛后，取部分筛上物复筛，符合下表规定则认为筛净，如果筛下量大于下表规定，则应把本粒级煤样全部复筛。

煤样筛分参数：

筛孔尺寸（mm） 50 25 13 6 3 0.5

入料量(kg/m2) 10 10 5 5 5 5

摇动次数（次） 2 3 6 6 10 20

筛下量(%) <3 <3 <3 <2 <2 <1.5

4 操作者技能

操作者的技术素质在筛分试验中起着关键作用。操作人员应具备扎实的理论知识和丰富的实践经验，能熟练地按国标规定进行正确操作,并根据不同的生产条件，制定相应的试验方案，做到高效合理地利用各项生产资源，把对试验产生不利影响的各种因素降至最低点。

煤炭筛分试验是一项复杂的操作过程，试验煤样少则1~2t，多则十几吨左右，需要多人数日才能完成。而筛分是试验的核心工作，只有切实把握好筛分环节，才能准确反映煤炭的粒度组成及各粒级煤样的质量特征，使试验结果准确可靠。

（摘自：东北亚煤炭交易中心）

洗煤厂洗煤先是配煤，将各种原煤按一定比例，为使最终产品符合精煤客户要求而相互掺配。

再是筛分，用带孔的筛面把颗粒大小不同的混合物料分成各种粒级的作业叫筛分。筛分所用的机器叫筛分机或者筛子。在选煤厂中，筛分作业广泛地用于原煤准备和处理上。

按照筛分方式不同，分为干法筛分和湿法筛分。最后是破碎，把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎，用于破碎的机器叫做破碎机。

我国选煤厂中采用的最广泛的选煤方法是跳汰选，其次是重介质选和浮选，其他方法均用的很少。这里介绍的是重介质浅槽分选。工作原理是将悬浮液通过两个部位给入分选槽体内，从下部给入的为上升流，作用是保持悬浮液均匀稳定，同时有分散物料的作用。

常用的选煤方法很多，按分选过程所利用的介质状态不同可分为湿法选煤和干法选煤两类。

湿法选煤是以水、重悬浮液或其他液态流体作为分选介质的一类选煤方法，该法已广为应用，但逐步形成水量大，产品需要脱水（或脱介）、干燥以及需对煤泥水和尾煤（洗矸）处理等多项作业，工艺流程较复杂，基建投资和生产成本较高。

干法选煤是以空气作为分选介质进行的选煤方法。该法要求原煤外在水分低、入料粒度分级窄。分选效果不及湿法好，但在严重缺水地区也是一种切实可行的选煤方法。近年来开发的空气流化床重介质选煤方法的理论分选效果接近湿法选煤，但在实际生产中尚待不断加以改进、完善。

根据煤与矿物分离的原理来分，选煤方法还可进一步分为重力选、重介质选、浮选以及其他的一些特殊选煤方法。

重力选煤是在重力场中根据煤与矿物间密度的差异来进行分选。目前最常用的有跳汰选煤与重介质选煤。前者是在脉动水流中使筛板上的颗粒按密度大小分离，其设备的生产能力大，工艺较简单，可处理不脱泥的原煤，有效分选粒度通常为100～0.5mm，适合于分选易选和中等可选煤。

重介质选煤通常用磁铁矿粉与水配成一定密度的重悬浮液作为分选介质，其分选粒度上限可达400mm，能有效地分选难选和极难选煤。

浮游选煤是根据煤与矿物质表面润湿性产差异，借助气泡和浮选药剂的作用实行分选，适于处理<0.5mm的细煤泥。

1.洗选处理除去或减少原煤中所含的灰分、矸石、硫等杂质。1991年我国原煤洗选仅18.1％，洗选效率为85％；而发达国家原煤已全部洗选，洗选效率95％以上。

煤炭洗选是利用煤和杂质（矸石）的物理、化学性质的差异，通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方法的不同，可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。

物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质（如粒度、密度、硬度、磁性及电性等）上的差异进行分选，主要的物理分选方法有：（1）重力选煤，包括淘汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤、风力选煤等。（2）电磁选，利用煤和杂质的电磁性能差异进行分选，这种方法在选煤实际生产中没有应用。

物理化学选煤—浮游选煤（简称浮选），是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选。目前使用的浮选设备很多，主要包括机械搅拌式浮选和无机械搅拌式浮选两种。

煤炭自动洗选系统化学选煤是借助化学反应使煤中有用成分富集，除去杂质和有害成分的工艺过程。目前在实验室常用化学的方法脱硫。根据常用的化学药剂种类和反应原理的不同，可分为碱处理、氧化法和溶剂萃取等。

微生物选煤是用某些自养性和异养性微生物，直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫，达到脱硫的目的。

物理选煤和物理化学选煤技术是实际选煤生产中常用的技术，一般可有效脱除煤中无机硫（黄铁矿硫），化学选煤和微生物选煤还可脱除煤中的有机硫。目前工业化生产中常用的选煤方法为淘汰、重介、浮选等选煤方法，此外干法选煤近几年发展也很快。

洗选精煤随着科技的进步及时代的发展，处于攻关或业已投入生产的某些特殊洗选工艺也将得到进一步的发展并替代传统工艺。

2.型煤加工

用机械方法将粉煤和低品位煤制成有一定形状和粒度的煤制品。高硫煤成型时可加入适量的固硫剂，大大减少二氧化硫的排放。

型煤是以粉煤为主要原料，按具体用途所要求的配比、机械强度和形状大小，经机械加工压制成型的，具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。常见的有煤球、煤砖、煤棒、蜂窝煤等。型煤分工业用和民用两大类。工业型煤有化工用型煤，用于化肥造气、蒸汽机车用型煤、冶金用型煤(又称为型焦)。

民用型煤，又称为生活用煤，用于炊事和取暖，以蜂窝煤为主。

型煤生产工艺有无黏结剂成型、有黏结剂成型、热压成型3种。成型机械有冲压式成型机、对辊成型机、螺旋挤压机和蜂窝煤机等。型煤包括很多的种类，型煤可以把煤粉、煤面、煤泥，分别压成球形或者其他形状，也可以把煤粉和煤泥混合压成球形和其他形状，用于锅炉的燃烧和造气。

3.水煤浆

水煤浆热值相当于燃料油的1/2，可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉，用于代替煤炭燃用，具有燃烧效益高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。桂林钢厂以水煤浆代煤粉燃烧，折合标准煤约为90千克/吨材，节煤33%，烟尘排放由732降至240毫克/立方米致癌的氮氧化物含量由280.8毫克/立方米降至44毫克/立方米，使环境和劳动条件得到明显改善。此外，由于燃烧水煤浆工艺性能好，使钢材的烧损率由1.8%下降至1.5%，企业获得较好的经济效益。所以水煤浆技术不仅可用于代油，用于代煤也有节能和环保效益。

我国煤炭资源分布集中在“三西”，即山西、陕西及内蒙古西部。目前有63%的煤炭要从“三西”调出，我国长期存在北煤南运、西煤东调的格局。煤炭的管道运输投资少、建设周期短、营运费低、为全密闭输送，不污染环境。水煤浆经管道输送到终端即可供用户燃用，而且可长期密闭储存，避免了传统煤炭存储造成的污染。

煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分，具有龙头地位。它将廉价的煤炭转化成为清洁煤气，既可用于生产化工产品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，还可用于煤的直接与间接液化、联合循环发电(IGCC)和以煤气化为基础的多联产等领域。

迄今为止，世界上已经商业化的IGCC大型电站，均采用气流床技术，最具有代表性的是以干煤粉为原料的Shell气化技术和以水煤浆为原料的Texaco气化技术。Shell气化技术即将被引进中国建于洞庭，显现其碳转化率高、冷煤气效率高的优势。相比之下，水煤浆气化技术在中国引进得早，实践时间长，研究开发工作也做得更深入。

经过10多年的实践探索，中国在水煤浆气化技术方面，积累了丰富的操作、运行、管理与制造经验，气化技术日趋成熟与完善。经过长期科技攻关，在水煤浆气化领域，形成完整的气化理论体系，研究开发出拥有自主知识产权，达到国际领先水平的水煤浆气化技术。

选煤厂由以下主要工艺组成

一般来说，选煤厂由以下主要工艺组成：

（1）原煤准备：包括原煤的接受、储存、破碎和筛分。

（2）原煤的分选：目前国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选联合流程；重介-浮选联合流程；跳汰-重介-浮选联合流程；块煤重介-末煤重介旋流器分选流程；此外还有单跳汰和单重介流程。

（3）产品脱水：包括块煤和末煤的脱水，浮选精煤脱水，煤泥脱水。

（4）产品干燥：利用热能对煤进行干燥，一般在比较严寒的地区采用。

（5）煤泥水的处理。

选煤原则流程

煤炭洗选的作用：

（1）提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放

煤炭洗选可脱除煤中50%－80％的灰分、30%－40％的全硫（或60%~80%的无机硫），燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放，入洗1亿t动力煤一般可减排60～70万tSO2，去除矸石16Mt。

（2）提高煤炭利用效率，节约能源

煤炭质量提高，将显著提高煤炭利用效率。一些研究表明：炼焦煤的灰分降低1%，炼铁的焦炭耗量降低2.66%，炼铁高炉的利用系数可提高3.99%；合成氨生产使用洗选的无烟煤可节煤20%；发电用煤灰分每增加1%，发热量下降200～360J/g,每度电的标准煤耗增加2～5g；工业锅炉和窑炉燃用洗选煤，热效率可提高3%~8%；

（3）优化产品结构，提高产品竞争能力

发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变，实现产品的优质化。我国煤炭消费的用户多，对煤炭质量和品种的要求不断提高。有些城市，要求煤炭硫分小于0.5%，灰分小于10%，若不发展选煤便无法满足市场要求。

（4）减少运力浪费

由于我国的产煤区多远离用煤多的经济发达地区，煤炭的运量大，运距长，平均煤炭运距约为600公里，煤炭经过洗选，可去除大量杂质，每入洗100Mt原煤，可节省运力9600Mt.km。

洗选方式一般有跳汰工艺、重介工艺、风力选煤等。

当然，随着科技的进步及时代的发展，处于攻关或业已投入生产的某些特殊洗选工艺也将得到进一步的发展并替代传统工艺。

煤炭洗选加工说简单一点就是 将 井下直接挖出的原煤进行提纯，提纯的方法就是利用现有的煤炭洗选加工技术和设备，将井下刚采出的原煤中的矸石去除，去除矸石后的原煤叫 精煤。

原煤是否需要洗选主要看用户的要求，如果原煤质量好可以不用洗选。

煤炭洗选主要使用助选剂来作为浮选助剂，助选剂是远东化工自主研发并生产的一种新型高效节能环保的浮选药剂，与传统的浮选药剂具有以下优势：

1、安全环保，有利于安全生产及操作人员的身体健康。

2、选择性好，对细泥、高灰的复杂煤质有很好的适用性，可以显著的提高浮选抽出率，降低浮煤灰分，为选煤厂带来显著的经济效益。

3、能大大的降低气泡表面张力，维持气泡的稳定性，降低向矿浆中充气搅拌的动力消耗。

4、在浮选槽中形成的气泡很稳定，当气泡到精矿槽时极易破碎。

5、有一定的消泡功能，有利于后续脱水作业及加快精煤过滤速度。

6、节能高效，用量是普通浮选药剂的2/3不到，但浮选效果是普通药剂的2倍以上。

远东化工——洗选煤助剂专家！

　煤中的灰分、硫、磷等都是有害杂质，所以尽量除掉这些杂质，这对提高煤炭的使用价值有着很重要的意义。除掉杂质的有效方法就是选煤。炼焦用煤必须经过洗选加工，这一点人们已经有了比较全面的认识。但是，动力用煤洗选的必要性，则还没有广泛地被大数人所认识。一、选煤是煤炭工业的重要环节从矿井或露天矿采出的煤炭中，总是含有一定数量的矸石。因为在采煤过程中，煤层内的夹矸和破碎后的顶、底板岩石常常混入煤中；加之不同煤层的厚度（其中所含夹石层厚度）、层数、顶、底板岩石的性质以及操作方法等各不相同，使矸石以较大的幅度波动，并随机地混入煤中，导致矿井或露天矿的原煤灰分也发生很大的波动；特别是随着煤炭工业的现代化，机组采煤很难实行煤、岩分采，也不可能在工作面上拣矸，必然引起原煤质量的下降；为了充分利用能源，低质煤也在逐步扩大开采。所以，井口原煤，只能是一种半成品。譬如，辽宁省几个露天煤矿的纯煤灰分都较低，10.5~17.47%,当使用单斗电铲开采时，煤炭的平均含矸率就达24.5~44%,入厂井口原煤灰分高达27.10~41.9%(见表6-1-1)。在露天矿的实际生产中，还有一部分含煤率特别低的（一般低于20%）煤矸，这部分煤矸翻到排土线，可用大量的人工拣出其中的一部分煤炭。如果全部或大部将其送到洗煤厂洗选，则露天矿选前原煤灰分和含矸率将远远超过表6-1-1的数字。因此我们认为，用电铲勺斗开出的露天矿原煤都是煤和矸石按不同比便的混合物，不能做为成品销售对质量有一定要求的用煤单位。露天矿如此，那么矿井生产的井口原煤究竟怎样？字宁从矿井采出的煤炭一般含有15~40%的矸石。其纯煤灰分虽然为7~25%，但由于混入大量的外在灰分，故原煤灰分在13~50%左右。　由于在露天矿、矿井原煤中混入了大量的矸石，所以它只能算作半成品，这种半成品虽然可以利用，但随着煤利用技术的发展和用户对煤质要求的提高，必须相应有尽地改变这种状态，发展选煤就是改变这种状态的重要措施。选煤工艺越完善，产品质量越高，降低灰分的幅度也大，损失于尾矿中的资源也少。表6-1-2简要地列出了1978年辽宁省一些动力煤洗煤厂，由于采用不同的洗选深度，入厂原煤灰分和商品煤灰分两者之间的关系。洗选深度的选择，虽然取决于原煤的基本特性和对产品质量的要求，但总的是洗选深度愈小，灰分降低的愈多。二、选煤可以大幅度地减少铁路运输量煤炭在铁路的货运量中所占的比重最大。煤的灰分高，就等于让火车带着大量矸石去“旅行”。一九七八年辽宁省入选毛煤3280万吨，共洗选出矸石910万吨，按全省销售煤平均运距250公里计算，则每年要减少23亿吨公里的无效运输，从一个省来看是这样，就全国来说那就更加显示出选煤的重要意义了。假设每年有四亿吨煤炭要经过铁路运输，只要煤的灰分增加1%，每年大约就得多装600万吨矸石，需要12万多节载重量50吨的车厢，足见选煤对减少铁路运输量是何等的重要。三、选煤可以使资源获得合理利用在现代工业中，煤炭的用途和利用方式多种多样，因而对煤炭质量规格的要求也是多样化的。钢铁工业离不开肯有粘结性的炼焦煤，但是锅炉却不喜欢用强粘结性的煤炭，因为烧这种煤时，排碴困难。同样是动力或取暖锅炉，由于其炉型不同，对煤岩的要求也不一样。层状燃烧的锅炉，希望使用块煤，而大型电厂的煤粉锅炉，却要用粉煤。无烟煤起火慢，火焰短，动力锅炉不适用，但却是生产化肥的造气原料，还可以用于高炉喷吹，以节约焦炭。市场用煤，也有不同要求，炊事单位适合烧无烟块煤，家庭则喜欢烧无烟的蜂窝煤等等。煤炭品种不对路是极大的浪费，反之，产销对路则是很大的节约。例如，机车锅炉具有通风强而烟囱短的特点，故燃烧原煤或末煤都会从机车烟囱中喷出和从炉篦漏下大量未燃烧的煤粉。据铁路机力部门介绍，送入机车锅炉中的粉煤，要有40%损失掉。假如某铁路局一年用煤量200万吨，按照烧块煤矿比烧原煤能节约10%计算，全用块煤时，就可以比全用原煤节约20万吨煤炭。大型电厂恰好相反，它要求先把煤炭磨得很细，再喷入锅炉。电厂如使用原煤和块煤，就必须增加制备煤粉的成本和电耗。各类用户虽然对煤的牌号和品种都有不同的要求，但普遍要求灰分要低，因为燃烧灰分较低的煤炭，不仅可以降低生产成本，而且可以提高锅炉的燃烧效率。以锅炉用煤量为每年300万吨的某系统为例，该系统以前使用灰分为39%的煤炭，现在使用经过分选灰分降至20.6%（下降18.4%）的煤炭；如果按煤炭灰分每降低1%，可使锅炉效率提高0.5%计算，由于煤质的提高，该系统可以节约燃料9.2%，即一年节约煤炭28万吨。综上所述，原煤经过洗选加工可以使资源获得合理利用。

一、尽管煤都是地下开采出来的，但不是一个地方的煤发燃量是不一样的。发燃量相对较高的煤炭产生的热量就大，当然价格也会相对贵一些。所以有些不法商贩就利用这一点，在质量好的煤炭中掺入一些质量差的煤，从而达到非法牟利的目的。所以，一定要注意煤的质量，否则就会用好煤的价钱把质量差的煤买回来。

二、一般优质的煤炭中很少有杂质存在，煤炭经营商往往会在所经营的煤炭中掺入一些煤矸石、煤泥、粉煤灰、石头、泥土以及建筑垃圾等。少量掺入这些东西不仔细看是看不出来的，因为煤本身就是黑的，同时也把这些杂质染成的黑色。所以，一定要看仔细，否则你花钱买回这些杂质根本不会燃烧，反而增加你的煤灰排出量，甚至还会粘在你的炉壁上很难清理，不仅对锅炉是一种损害，同时也对司炉工的工作带来了不便。

三、要注意经销商向锅炉专用的面煤中注水，这种方法可以增加煤的重量，这同猪肉注水没什么区别。一般煤矿开采的时候会用一些水来降低粉尘，但开采出来的煤不可能出了矿井马上拉走。虽然开采时用水，但开采出来的煤炭并不是特别湿，再经过一段时间的放置，基本上已经干了，如果买煤时感觉煤特别湿，就千万不要相信经销商说是开采时加的水，那是骗人的谎话，一定是他们故意往煤里加了水。

四、再就是烟煤块，人们知道神木烟煤好，卖煤的就都说是神木的，以次充好的现象特别多，请大家一定要提高警惕。