陕西华电榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿洗煤厂 719000
摘要:煤炭能源是我国能源体系最重要的组成,根据相关的调查研究结果显示,我国目前所有能源消耗总量中煤炭能源消耗总量达到60.4%。由此可见,煤炭资源的开采与利用对社会经济的发展具有决定性的作用。煤炭分选能够有效减少煤炭中的灰分、硫分等有毒有害物质,同时也能够降低运输成本,通过对干法选煤技术的发展趋势进行分析,能够进一步提高我国煤炭行业的发展水平。
关键词:干法选煤技术;发展趋势;应用策略
引言
我国煤炭资源储量丰富,但是很多的煤炭资源都存储在山西、陕西、内蒙等区域,这些地区干旱缺水,如果采用湿法选煤不仅耗费大量的水资源,而且还很容易导致储量比较大的褐煤、长陷煤、遇水易化煤种无法实现湿法分选。应该积极采用干法选煤技术对煤炭资源进行合理筛选。整个流程简单高效、投资较少,满足煤炭资源开采要求。保证有用矿物快速回收,确保煤炭结构产业全面优化,增强煤炭企业的市场竞争力。
1干法选煤与湿法选煤比较
选煤就是根据煤与矸石的物理和表面化学性质进行筛选,不同的介质环境选煤,方法也各不相同,目前最常见的选煤技术主要有干法选煤和湿法选煤两种,在空气中对煤炭分选的为干法选煤,而在水中介质悬浮液中选煤的为湿法选煤。由于湿法选煤技术需要消耗大量的煤泥水,煤泥水中会含有大量细粒粘土,泥沙对周边的生态环境会造成严重污染。湿法选煤工艺对水资源消耗量巨大,不利于可持续发展。
在我国黄土高原西北地区采用干法选煤。干法选煤技术建设周期短、占地面积小、生产成本低,而且可以实现智能化、自动化发展,能够有效减少对水资源的依赖。还能够避免对生态环境造成破坏,所以干法选煤是未来选煤技术发展的主要趋势。目前最常见的干法选煤,包括风力选煤法、电力选煤法、空气重介质硫化床选煤法等。
2干法选煤技术的发展现状
目前常用的干法选煤技术对设备功率要求非常高,而且在选煤时,必须要确保周边环境稳定,所以对干法选煤技术的要求也显著提高。干法选煤技术发展还不够成熟,比如分选粒度范围比较小,对直径较小的杂质颗粒也无法确保分选的效果,严重限制了干法选煤的实际应用。选煤的最主要目的就是快速去除原煤中多余杂质,所以分选下限越低则分选质量也就越高。但我国目前大部分的干法选煤技术,所能达到的下限比较高。与湿法选煤技术还存在比较大的差异,对于细微颗粒分选效果非常有限。由于分选效果不理想,无法在选煤时对有毒有害的杂质快速清除,细粒煤筛选也非常困难。细粒煤整体的粒径较小,质量较轻,在分选的过程中也非常容易被筛选出去,严重阻碍了煤炭资源的整体利用效率。在开采时,喷水操作也会造成颗粒成团,导致选煤难度加大,严重限制了干法选煤技术的推广与应用。
3干法选煤技术的实际应用
3.1硫化床选煤技术
硫化床选煤技术与湿法选煤技术类似,但所依赖的介质是空气而不是水。通过干法硫化床技术既能够减少对水资源的需求,同时也能够达到湿法选煤技术的效果。硫化床技术能够直接将上升气硫作为煤矿粉体的悬浮液,在矿体分选时,对设备和工艺有一定要求。
3.2风力选煤法
风力选煤技术是非常常见的一种干法选煤技术,能够根据煤炭与矸石杂质之间的密度差异进行重力分选。
通过在平面施加上升的气硫,而根据不同气硫强弱变化,可以快速对煤炭资源进行筛选,通常情况下都采用倾斜平面结构,根据设备运作的方式差异,能够分出两种风力选煤路径。第1种路径是在分层时,利用机床振动变化以及气硫强度变化对煤矿运行快速分析,直接将质量较低密度较小的煤矿,快速从末端排除,大量的煤矿资源被分选出来。另一种路径是利用气硫摇摆过程中出现的复合效果,将密度高的矸石从煤炭中快速分选,而最后遗留下的产物就是精煤和中煤,这两种风选方式方法原理相同,但是机械运作方式和分选对象不同,所以应该根据实际情况选择恰当的风力选煤法。通过过滤法将干时从原煤中拣选或者是筛选法将精煤从煤矿中分选。由于风力选煤在煤矿工业中的应用比较广泛,而且技术非常成熟,成本较低,性价比突出,但在风力选煤时精度也会存在明显缺陷,拣选方式比较粗糙,很容易出现杂质超标或者矸石残留量大等问题,无法保障选煤的整体效果。风力选煤对杂质的过滤能力比较有限,在未来风力选煤法必须要不断的改进创新,从而发挥风力选煤应有的功能。
3.3空气重介质硫化床法
空气重介质硫化床干法选煤,主要利用硫态化对煤炭进行分选,而粉体在介质床中通过上升,均匀的气硫能够得到硫体特征,比较强的是硫体,有效代替,湿法重介选煤中的重介悬浮液。根据相关的研究表明,空气重介质浓度比较高,所以硫化床的风选能力也比较强,在三维空间结构上硫化床的密度比较均匀,而且加重反混淆被分离的矿物质也能够与硫体类似悬浮,可以有效克服双层介质阻力,实现快速分选,根据空气重介质硫化床的硫体特点,原煤与矸石,在悬浮的过程中,根据密度分层上层的精煤和下层的矸石,也能够快速利用链条,排至排料口,实现分离分选。
3.4复合式选煤法
复合式选煤法能够根据传统振动法和风力技术的优势进行综合,通过煤炭与矸石之间的密度差异快速分离,主要采用风力和振动的混合作用,对煤矿进行密度分级,保证煤炭资源从高低两个密度方向快速排出。在分选以后排料端也能够根据实际需求快速调节,并且还能够对设备程序进行预先设定,对特定的物料进行筛选,在未来复合式美学技术还需要提高选煤精度和运行稳定性。复合干炭制造技术基本上不使用水,特别是在干旱缺水、新疆等寒冷冬天的地区,干炭制造是一个重大突破,具有重要意义。二次干燥炭制造不需要大投资,从基本建设的角度看,也不需要厂房,可以使用干燥炭制造设备直接处理。生产成本低廉,计算一吨,可以清楚地看到煤炭加工成本约2元,生产率可达200T/日。回收率高,与传统水洗法相比,干煤不仅能回收细煤,还能回收煤尘,避免环境污染。根据调查资料显示,我国80%的大气污染来自煤炭燃烧中的硫,温室效应给人们的生活与工农业发展都带来不利因素,复合式干法选煤能够将硫控制在一定范围内,通过脱硫降低大气污染,值得一提的是,与传统的湿法选煤技术相比,干法不需要浪费水资源,这既节约了水资源也降低了水污染的可能性,多方面实现可持续发展。通过对复合式干法选煤技术的特性分析可知,干法选煤能够实现低成本高功效,且从工艺的角度看,简单操作,运行稳定,
结语
干法选煤技术不仅能够降低选煤生产成本,同时也能够避免环境污染等问题,有效解决我国主要产煤区水资源不足的问题。目前干法选煤技术还处于试验阶段,许多技术应用不够成熟。必须要进一步加强技术创新,积极提高干法选煤技术的应用实践效果,为选煤工作提供重要的理论支持。
参考文献:
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