关于加强煤炭洗选过程质量管理的探索和实践

常志国 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司洗选中心双马洗煤厂

煤炭是我国的主要能源，占一次能源的75%。煤炭在生成、开采和运输过程中混入了各种杂质。随着采煤机械化程度的日趋提升及采掘工作面地质条件的不断变化，原煤质量将会越来越差。煤炭洗选是利用密度或表面特性的不同来降低原煤杂质成分并按需求分成不同质量规格产品的加工过程，俗称选煤。选煤可以除去原煤中的大部分杂质和矸石，减少矸石的无效运输，降低灰分，提高煤炭质量，减少煤炭利用过程中对环境的污染，为煤炭的进一步清洁高效利用提供基础保障，是洁净煤技术的基础。

一、煤炭洗选加工方法

煤炭洗选加工常用的选煤方法有跳汰、浮选和重介法。

跳汰选煤是指煤在垂直升降的变速水流中，按密度进行分选的过程。跳汰选煤的粒度范围为0.5~150 mm，使用跳汰机分选。跳汰选煤的优点在于系统简单、设备操作维修方便、处理能力大、生产成本低，跳汰选煤的适应性较强，除极难选煤外，均可优先采用跳汰分选方法处理。

浮游选煤是当前精选细粒煤泥工业应用最有效、最广泛的方法。浮游选煤是在气、固、液三相体系中完成的，利用煤和矸石颗粒表面性质的不同而分选，是复杂的物理化学过程。在浮选过程中，煤炭黏附在气泡上，进入泡沫层，尾矿留在矿浆中，实现分离。

重介质选煤是用密度大于水，并介于煤和矸石之间的重液或重悬浮液作介质实现分选的一种重力选煤方法。洗煤厂生产中普遍采用磁铁矿粉作为重介质，检查试验普遍采用氯化锌重液作为重介质。重介质选煤是用一定密度的流体作业介质进行分选的过程，密度低于分选密度的轻产物上浮成为精煤，密度高于分选密度的重产物下沉成为中煤或矸石。

重介质选煤因具有分选精度高、对原煤适应性强、易于实现自动控制等优点，现已成为我国主导选煤工艺。特别是对于动力煤洗选来说，重介质浅槽、重介质旋流器得到了广泛应用。

二、动力煤主要煤质指标

动力煤是指用于作为动力原料的煤炭。一般狭义上就是指用于火力发电的煤。就类别来说，主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤、气煤以及少量的无烟煤。煤炭质量的基本指标有水分、灰分、挥发分、固定碳含量、全硫、发热量、胶质层最大厚度、粘结指数、灰熔点、哈氏可磨指数、吉氏流动度、坩埚膨胀序数等。对于动力煤来说，主要煤质指标有水分、灰分、发热量、全硫。在动力煤洗选过程中，主要控制指标有粒度、水分、灰分、含杂量等。

三、动力煤质量控制方法

动力煤一般采用块煤重介质浅槽分选、末煤有压两产品重介质旋流器分选或无压三产品重介质旋流器分选工艺，目前新兴弛张筛脱粉入洗，可进一步降低煤泥含量，实现“煤泥减量化”生产。

（一）粒度

1.原煤粒度

动力煤选煤厂绝大多数为矿井型选煤厂，一般入选粒度为-200 mm。从井下生产出的毛煤经过筛分准备车间，经预先筛分、手选拣矸除杂、破碎环节后进入原煤仓。在生产过程中，要加强对分级筛筛板（筛板规格尺寸、破损情况、筛孔堵塞情况等）、破碎机齿辊完好情况进行每班检查、每班清理；在手选环节要配齐岗位人员，及时将混入煤流中的超限矸石、杂物、铁器等拣出；必须要在预先分级筛上游转载设备处设置除铁器。

2.产品粒度

动力煤洗选产品一般有块精煤、洗末煤、筛末煤。对于洗末煤和筛末煤，其粒度也是管控的重点。以动力煤两级筛分（分级筛分级+弛张筛脱粉）+末煤入选工艺为例，洗末煤的粒度控制在分级筛的管控，筛末煤的粒度控制在弛张筛的管控。因此，加强生产过程对各产品转载设备巡检频次和力度，发现超限物料时，及时进行停机检查各分级环节设备，并进行处理。更重要的是要做好停机后分级筛、弛张筛的检查清理工作。

（二）产品水分

产品水分是影响动力煤发热量的主要因素之一，也是煤燃烧过程中的有害物质之一，因此对于煤炭产品而言，要进一步降低水分。一是要控制井下工作面用水，入选原煤水分要符合要求；二是要加强脱水设备（离心机、振动弧形筛、高频筛、压滤机等）的检查维保及清理工作，保证其工况符合工艺要求；三是在生产过程中要对脱水设备运行情况和产品水分进行定时检查，发现异常及时进行调整和处理；四是要严格卫生清扫冲洗水管控，禁止任何水进入产品转载设备及煤仓中。

（三）产品灰分

灰分是煤在规定条件下完全燃烧后的固态残留物，也是影响动力煤发热量的另一主要因素。对于煤炭，应当经过洗选降灰后再利用。一是要加强主要分选设备、工艺参数测控系统的检查维保，确保其完好可靠；二是要加强密度控制，根据浮沉试验结果确定理论分选密度。通过人工定时监测悬浮液密度与密度计显示值进行比对，将误差控制在±0.02 g/cm3以内，杜绝密度出现波动导致灰分不稳定，同时规范密控操作，杜绝分流“大开大合”，加强对分选设备工况的检查与调整；三是要强化介质回收环节管控，避免出现产品带介导致灰分升高。

（四）含杂量

商品煤杂物是指煤炭在生产、加工、堆存、流通等过程中混入的杂质。商品煤含杂量也是重要的煤质指标，必须加强控制，减少对下游用户的影响。一是源头治理，加强井下采掘杂物管理，减少杂物、铁器等进入煤流中；二是加强人工拣矸除杂力度；三是在分选设备上游转载设备、脱介筛下料溜槽处及产品入仓前转载设备加装拦杂网、钩、板，必要时在重点设备处增设拣杂人员；三是在各岗位设置垃圾桶，生活垃圾丢弃在各岗位垃圾桶中，严禁混入煤流；四是检修完毕后，检修废料必须做到“工完料尽”，严禁将工具、螺丝、焊条、电缆线或其他紧固件、易损件混入煤流中。

四、建议

目前，我国大部分动力煤选煤厂均采用湿法选煤工艺。随着干法选煤技术的不断发展和日趋完善，笔者认为，因干选工艺不用水，对于动力煤来说，一是解决了煤泥的问题；二是规避了水分对发热量的影响；三是简化了分选工艺和设备。对于有末煤入洗工艺的动力煤选煤厂，可以进行干选工艺改造，产品质量能够得到进一步的稳定和提升。

五、结语

质量是企业的生命，是企业树立品牌的前提，是提高企业经济效益的重要条件。对于煤炭洗选加工企业来说，随着我国煤炭洗选技术的迅猛发展，煤质管控任重道远。因此，企业要从培训、质量责任制、考核等方面入手，在生产运营过程中实施全面质量管理，通过引进新工艺、新装备、新技术，进一步挖潜工艺，提升操作，不断探索和实践，提高产品质量。