種類
包括煉焦用、非煉焦用的洗精煤和加熱、動力用的洗混煤、洗塊煤、洗末煤等。不包括洗中煤、矸石和煤泥。洗精煤可分為冶煉用煉焦洗精煤和其它用煉焦洗精煤。冶煉用的煉焦洗精煤,其粒度為小於50毫米、80毫米和100毫米三種;灰分小於或等於12.5%,簡稱冶煉精煤;其它用煉焦洗精煤,粒度也小於50、80、100毫米三種,灰分在12.5%-16%之間,簡稱其他精煤。
選煤方法
煤炭洗選 煤炭洗選是利用煤和雜質(矸石)的物理、化學性質的差異,通過物理、化學或微生物分選的方法使煤和雜質有效分離,並加工成質量均勻、用途不同的煤炭產品的一種加工技術。按選煤方法的不同,可分為物理選煤、物理化學選煤、化學選煤及微生物選煤等。
物理選煤是根據煤炭和雜質物理性質(如粒度、密度、硬度、磁性及電性等)上的差異進行分選,主要的物理分選方法有①重力選煤,包括跳汰選煤、重介質選煤、斜槽選煤、搖床選煤、風力選煤等。②電磁選,利用煤和雜質的電磁性能差異進行分選,這種方法在選煤實際生產中沒有套用。
物理化學選煤—浮游選煤(簡稱浮選),是依據礦物表面物理化學性質的差別進行分選,使用的浮選設備很多,主要包括機械攪拌式浮選和無無機械攪拌式浮選兩種。
化學選煤是藉助化學反應使煤中有用成分富集,除去雜質和有害成分的工藝過程。在實驗室常用化學的方法脫硫。根據常用的化學藥劑種類和反應原理的不同,可分為鹼處理、氧化法和溶劑萃取等。
微生物選煤是用某些自養性和異養性微生物,直接或間接地利用其代謝產物從煤中溶浸硫,達到脫硫的目的。
物理選煤和物理化學選煤技術是實際選煤生產中常用的技術,一般可有效脫除煤中無機硫(黃鐵礦硫),化學選煤和微生物選煤還可脫除煤中的有機硫。工業化生產中常用的選煤方法為跳汰、重介、浮選等選煤方法,此外乾法選煤近幾年發展也很快。
工藝組成
一般來說,選煤廠由以下主要工藝組成:
(1)原煤準備:包括原煤的接受、儲存、破碎和篩分。
(2)原煤的分選:目前國內的主要分選工藝包括跳汰-浮選聯合流程;重介-浮選聯合流程;跳汰-重介-浮選聯合流程;塊煤重介-末煤重介鏇流器分選流程;此外還有單跳汰和單重介流程。
(3)產品脫水:包括塊煤和末煤的脫水,浮選精煤脫水,煤泥脫水。
(4)產品乾燥:利用熱能對煤進行乾燥,一般在比較嚴寒的地區採用。
(5)煤泥水的處理。
降低洗精煤灰分
洗精煤灰分每增加1%,焦炭灰分就要增加1.33%,焦炭灰分每增1%,煉鐵焦比就要增加2%,高爐利用係數 就要降低3 %。目前國外煉焦洗精煤灰分一般是7-8.5%,而我 國1980年實際為10.27%。為了更好地為用戶服務,應採取有力措施,降低洗精煤灰分。
原則
肥煤和焦煤儲量少、可選性差、結焦性好,應實行保護的原則,多用於煉焦。在保證低灰分洗精煤數量和質量的前提下,有條件的地方可以從煤中回收少量次級洗精煤,用於化工和小型高爐,但不應減少低灰分洗精煤回收率;氣煤和瘦煤,特別是氣煤儲量大,可選性較好,結焦性較差。因此,氣煤洗精煤是降低灰分的主要對象,並應逐步達到7%、8%、9%的水平,同時,變中煤為洗塊煤和洗混煤,但對結焦性很差,可選性很難,灰高硫高的氣煤,一般應作動力用煤;無煙煤塊煤供化肥用,末煤供高爐噴吹和燒結或供電廠和民用,除電廠和民用煤不洗選外,無煙煤塊煤末煤都應進行洗選。
措施
重介質選煤適於分選難選煤,在採用低分選比重分選時,較其它方法效果顯著,在分選工藝系統如跳汰、重介質和浮選作業中,採用大型高效設備,結合自控和自動檢測,大型設備的特點是能力大、效率高、電耗少,把老舊小設備逐步更新換代;改變產品結構,生產高質量的洗精煤供冶金煉焦和出口,同時生產洗混煤、塊煤或次精煤等,供給其它工業。
洗精煤回收率
洗精煤回收率是指洗精煤產量占入洗原煤總量的百分比。它是反映洗選工作質量的主要指標。其計算公式為:
上式的子母項均應將入洗原煤和洗精煤折算為相同水分狀態的數量。
煉焦耗洗精煤
是指工藝上每生產1噸焦炭(全焦乾基)耗用的濕洗精煤數量(均包括計價水,但不包括庫耗途耗)。 其計算公式為:
作用
(1)提高煤炭質量,減少燃煤污染物排放
煤炭洗選可脫除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫(或60%~80%的無機硫),燃用洗選煤可有效減少煙塵、SO2和NOx的排放,入洗1億t動力煤一般可減排60~70萬tSO2,去除矸石16Mt。
(2)提高煤炭利用效率,節約能源
煤炭質量提高,將顯著提高煤炭利用效率。一些研究表明:煉焦煤的灰分降低1%,煉鐵的焦炭耗量降低2.66%,煉鐵高爐的利用係數可提高3.99%;合成氨生產使用洗選的無煙煤可節煤20%;發電用煤灰分每增加1%,發熱量下降200~360J/g,每度電的標準煤耗增加2~5g;工業鍋爐和窯爐燃用洗選煤,熱效率可提高3%~8%;
(3)最佳化產品結構,提高產品競爭能力
發展煤炭洗選有利於煤炭產品由單結構、低質量向多品種、高質量轉變,實現產品的優質化。我國煤炭消費的用戶多,對煤炭質量和品種的要求不斷提高。有些城市,要求煤炭硫分小於0.5%,灰分小於10%,若不發展選煤便無法滿足市場要求。
(4)減少運力浪費
由於我國的產煤區多遠離用煤多的經濟發達地區,煤炭的運量大,運距長,平均煤炭運距約為600公里,煤炭經過洗選,可去除大量雜質,每入洗100Mt原煤,可節省運力9600Mt/km。
洗選方式一般有跳汰工藝、重介工藝、風力選煤等。
洗精煤貯存
各種洗精煤隨著貯存時間的延長,其膠質層厚度和粘結指數均有所降低,特別是在炎熱的夏季,經風吹、日曬、雨淋後,其煤質的變化更加明顯。
建議:1、各煤種貯存時間最好不要超過3個月,夏季不要超過2個月。焦瘦煤和瘦煤要儘可能做到進場就用,貯存時間不要超過2個月。2、煤場堆取煤料時要做到平鋪直取、先來先用,保證來煤貯存時間不要過長。3、有條件的煤場儘可能做到每半年清一次底,清底的煤要避免集中使用。4、採購部門要了解煤源的出礦時間,並及時與使用部門溝通。