我国煤炭洗选50年发展历程

作     者：陶能进 郑继洪 李智阳 TAO Nengjin;ZHENG Jihong;LI Zhiyang

作者机构：中煤科工集团北京华宇工程有限公司河南平顶山467000 

出 版 物：《选煤技术》 (Coal Preparation Technology)

年 卷 期：2023年第51卷第6期

页      面：40-47页

学科分类：081902[工学-矿物加工工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主　　题：煤炭洗选 选煤方法 选煤装备 选煤工艺 特大型现代化选煤厂 装备国产化 选煤厂智能化 

摘      要：煤炭在我国能源结构中将长期占据主导地位,煤炭洗选加工是煤炭清洁高效利用的源头和基础。文章回顾了我国煤炭洗选50年发展历程,对各时间段煤炭洗选技术、装备水平及选煤工艺特点进行了总结,重点阐述了跳汰选煤、重介选煤、浮选、干法选煤等主要选煤装备及工艺组合的演变。首先,介绍了选煤技术装备在不同时期的发展历程:跳汰选煤装备经历了从鲍姆跳汰机、自主研制筛下空气室跳汰机、动筛跳汰机、空气脉动式跳汰机及井下跳汰机等的不断发展,近十年来又通过PIV测速系统对跳汰机结构进行试验,向更加智能的方向发展;重介选煤装备主要有斜轮重介质分选机、立轮重介质分选机、浅槽重介分选机以及重介质旋流器,ϕ1.4m大型重介质旋流器的使用标志着我国重介质旋流器选煤的研究与应用已居世界前列;浮选装备从开始仿造国外的浮选设备开始,自主研发了机械搅拌式浮选机、喷射式浮选机、浮选柱一系列浮选设备,近年来又利用计算流体力学技术,通过数值模拟的方法研究浮选槽内流体运动状态;干法选煤装备从风力选矸设备的逐渐淘汰,到自主研发研制成功空气重介质流化床分选机、摩擦静电分选机,结合无风干式摇床和风选机的优点后设计改良出一种复合式干法分选机,近年来智能干选机由最初的块煤预先排矸逐步向块煤分选、井下排矸等方向转变。然后,介绍了选煤工艺在不同时期的发展历程:20世纪70年代之前,大部分选煤厂以跳汰、浓缩浮选联合工艺为主;70年代编制了年处理能力180万t的选煤厂通用设计,大多数选煤厂原煤采用混合跳汰、煤泥采用不经浓缩的直接浮选工艺,少数选煤厂采用重介工艺,1970年建成的田庄选煤厂是我国自行设计的第一座机械、电气设备全部为国产的全重介选煤厂;80年代选煤厂大量引进国外先进的技术装备,采用可编程序控制器对全厂主要工艺流程设备进行顺序控制与监控,使用了各种现代技术的仪表,实现了全厂自动化,最具典型的安太堡选煤厂是我国引进国外技术、装备和管理模式建成的唯一一座特大型现代化选煤厂;90年代以生产高炉喷吹煤为主的选煤厂、动力煤选煤厂和特大型选煤厂的选煤工艺开始向全重介方向发展,工艺流程也表现出简单化、模块化的特点,模块式选煤厂在我国开始出现;进入21世纪,在2000—2015年,重介选煤代替跳汰选煤成为主流选煤工艺,安家岭选煤厂成为我国自行设计、自行建设、自行管理的第一座特大型现代化选煤厂,树立了我国特大型现代化选煤厂设计的新的里程碑;2015年以后,我国选煤工艺逐渐达到了国际先进水平,主要以改扩建,自动化、智能化升级改造及设备更新换代为主,催生了智能干选机排矸+超级重介质旋流器分选+浮选精煤新型穿流式压滤机+浮选尾矿超高压压滤机脱水回收的新型工艺设备组合。最后,对国内煤炭洗选技术进行了展望:选煤方法仍以重介选和浮选为主,且大型复合干法和块煤干法分选技术、井下选煤排矸技术和新一代空气重介质干法选煤技术将得到合理应用;煤泥减量入选、中煤解离再选、煤泥深度浮选以及无泥化将是选煤厂工艺改进的主要方向;应继续完善我国的洗选装备体系,大力推进选煤装备国产化。通过创新选煤方法与工艺,研发推广先进的洗选设备,有利于实现选煤厂的自动化、信息化和智能化。