什么是煤炭分选技术

大型、高效、耐用的选煤设备，已成为现代化煤矿产资源不可缺少的一部分。西方国家对煤焦精煤的灰粉要求是5%～8%。美国规定电站不准使用硫粉超过1%的动力煤。因此，无论是炼焦煤还是动力煤，都必须进行洗选或筛分。德、英、法、日等国原煤几乎全部入选，美国不入选的原煤是低灰粉的动力煤，但也都进行筛分，用选择性破碎机除去大块矸石。

目前跳汰机和重介质分选机的最大处理能力均已达1000吨／时，最大浮选机为50吨／时。德国海里希罗伯特矿新建洗煤厂，采用组合洗选系统，即每道工序只用一套大型设备，没有备用，使整个流程大大简化。主要设备只用一台块煤跳汰机和一台专煤跳汰机以及一台400吨／时离心脱水机。用跳汰机选煤现仍占主要地位。德国在引进日本高桑式筛下空气跳汰机基础上研制成功的巴塔克型跳汰机，处理煤的分选指标与重介质选煤不相上下。重介质选煤则流程简单，占地面积小，选精煤回收率高，美、法、波、澳、捷等国多用重介选。采用大直径重介质旋流器作主选设备，原煤破碎到44毫米以下。因环保要求，对煤泥水处理十分重视。法国选煤厂已基本实现洗水闭路循环。处理方法一般是先加凝聚剂浓缩，再用压滤机脱水。同时，选煤厂自动化已进入全厂工艺过程集中控制阶段。美国一个自动化选煤厂年处理能力110万吨，每班仅需2人工作。

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，包括跳汰选煤、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。 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。工业化生产中常用的选煤方法为跳汰、重介、浮选等选煤方法，此外干法选煤近几年发展也很快。

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。

选煤是根据煤炭物理化学性质的不同，如密度，表面润湿性，粒度等，采用各种分选方法将煤与矸石分开的过程。主要有重选，浮选，磁选，电选。

洁净煤范围比较广，是煤炭高效和洁净开发、加工、燃烧、转化、污染控制技术的总称。，选煤是洁净煤的一部分。主要包括煤炭分选、加工（型煤、水煤浆）、转化（煤炭气化、液化、热解）、先进发电技术（常压循环流化床、加压流化床、整体煤气化联合循环）、烟气净化（除尘、脱硫、脱氮）、矿区环境治理与综合利用等技术领域。

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）

利用煤与杂质间电导率或介电常数不同，清除有害杂质，例如用电选获得超低灰精煤（见电选）。

选煤生产中以重介质选和跳汰选或两者联合使用的应用最多。为了提高细粒级煤的分选精确性，离心力场选煤（重介旋流器、水介旋流器）和电磁风阀筛下气室末煤跳汰机选煤发展很快摇床选只适用于细粒级（6～0.15mm）高硫煤的选别和回收黄铁矿；干式选别法只适用于高寒、干旱、缺水地区；槽选法的分选效果差，一般不采用,但在简易回收矸石中或矸石堆中的煤炭时,也有应用不同结构的槽洗机的。对于煤泥(-0.5mm粒级)的选别，浮选是当前最好的分选方法，一般常用泡沫浮选法；多油浮选(油团选煤)只在把煤改变为流质燃料（可代替石油直接燃烧，现已为美、意等国采用）时或为回收极细煤粒子用其他任何分选方法都无法奏效时方采用。磁选法在重介质选煤厂中作为回收加重剂的手段而应用；作为清除杂质的方法，和电选法一样，均处在研究阶段中。