【委员视角】风氧化煤和杂煤如何有效处理？

编者按

煤炭工业技术委员会作为行业最具权威的参谋咨询机构，聚集了全行业一流的科技专家和学科带头人，得到了原煤炭部、煤炭局历任领导的高度重视，在煤炭工业改革发展中发挥了重要作用，是推动行业科技进步的智囊团，是行业人才培养的摇篮，是推动煤炭工业创新发展的重要驱动力。

第三届煤炭工业技术委员会选煤专家委员会由37位委员组成，他们对选煤都有专业的技术眼光、先进的实践方案和优化的解决措施。作为选煤行业第一自媒体品牌，“五六选煤”之前陆续发布了部分委员的精彩观点，受到了选煤同仁的肯定和好评。为了促进选煤技术交流，“五六选煤”特开辟【委员视角】栏目，继续选取部分委员的精彩观点予以发布，请大家持续关注。

本文作者解祯系

平朔煤炭工业公司总工程师

在氧化作用和风化作用下，煤的一些固有物理性质、化学性质发生很大变化，致使其性质向着不利于工业利用的方向转变，甚至完全失去工业价值，这部分煤就是风氧化煤。与正常煤相比，风氧化煤的结构疏松，水分高，抗碎强度低，灰分高，洗选加工困难。中煤平朔集团有限公司各露天矿每年产生的风氧化煤、杂煤数量超过8.00Mt，由于其煤质特殊，地销困难且售价低。这部分煤进入现有选煤厂洗选加工时，不仅给湿法重介质选煤厂的正常生产带来许多不利影响，导致生产管理问题增多，还会使优质煤产量下降，影响企业经济效益。因此，选择经济适用的选煤方法对其进行加工提质成为当务之急。

目前，国内没有有效分选风氧化煤的方法，通常风氧化煤直接落堆销售。复合式干法选煤技术是我国独创的、适合我国国情的新型选煤方法，具有工艺简单、投资少、生产成本低等优点。采用该技术对易泥化煤炭进行洗选加工，不但节能节水，有利于保护环境，而且能适应不同动力煤煤炭企业的需求，其为解决我国易泥化煤炭的洗选加工、煤矸石综合利用、提高原煤入选率等做出了重要贡献。为解决平朔风氧化和杂煤的有效分选问题，基于原煤煤质分析，采用FGX复合式干选机对其进行分选，探索该方案的可行性和选煤工艺的合理性。

1、煤质特征

通过风氧化煤、杂煤粒度组成可知:风氧化煤、杂煤的水分较低，仅为6.45%;灰分较高，高达39.64%;发热量较低，为15.49MJ/kg。

＜0.5mm粒级风氧化煤、杂煤粒度组成如下表所示。由表可知:＜0.045mm粒级极细粒产率较高，高达46.11%。若采用湿法选煤技术对氧化煤、杂煤进行洗选，不但会导致极细粒难以沉降，煤泥水系统压力增大，而且会使产品水分增加，发热量下降。因此，采用干法选煤技术对其洗选加工更合适。

2、FGX复合式干选机

2.1 结构

FGX复合式干选机由分选床、振动器、风室、机架、吊挂装置等组成，结构示意图如图所示。

分选床由床面、背板、格条、排料挡板组成，床面下布置有可控制风量的风室，离心通风机提供的气流通过床面上的风孔作用于分选物料;吊挂装置的作用是将分选床、振动器悬挂于机架，以方便调节分选床纵向、横向的角度。

2.2 工作原理

在物料做螺旋翻转运动的条件下，通过振动力和风力的综合作用使床层松散并使矿粒按密度分层。在螺旋运动中的分选作用(下图)、自生介质的分选作用、离析作用、风力作用的综合作用下，低密度物上浮，高密度物下沉。上浮物从精煤段排出成为精煤，中等密度物从中煤段排出成为中煤，下沉物从矸石段排出成为矸石。高密度物相互作用产生的浮力效应可有效地阻止低密度煤混入矸石，从而保证排出矸石的纯度。

2.3 技术特点

针对平朔矿区露天矿风氧化煤、杂煤煤质特征，结合国内洗选煤技术发展现状，采用复合式干法选煤技术对其进行分选最合适。

(1)风氧化煤、杂煤矸石含量大，对设备磨损大，给重介选煤厂的正常生产带来许多不利，生产管理问题增多。而复合式干法选煤技术工艺简单，投资少，生产成本低，操作管理方便，有利于节约投资成本。

(2)风氧化煤、杂煤中矸石泥化严重，剥离层中的泥土易混入其中，导致重介选煤厂煤泥水很难处理。复合式干法选煤技术适用于干旱缺水的产煤地区动力煤排矸，适合于易泥化煤种的分选，不存在煤泥水处理的问题。

3、干法分选试验

采用FGX复合式干选机对安太堡矿风氧化煤、杂煤进行工业分选试验。试验时先取4t左右风氧化煤、杂煤，混合均匀后取其中2t进行连续分选试验，对分选出的精煤、中煤、矸石进行全断面分段取样，并对煤样进行化验，结果如下表所示。

由表可知:经干法分选后，精煤产率为62.02%，灰分为27.45%，低位发热量达到20.11MJ/kg;矸石产率为25.06%，灰分高达73.54%，低位发热量为3.89MJ/kg;中煤产率为12.92%，灰分为41.69%，低位发热量为15.55MJ/kg。与原煤相比，精煤灰分下降13.39个百分点，低位发热量提高4.65MJ/kg，分选效果较好。

4、选煤工艺与设备的确定

4.1 设备选型

根据现场实际情况和市场需求，确定新建干法选煤厂的设计能力为2.0Mt/a，工程建设预计需要投资2000万元。新建干法选煤厂的主选设备为FGX复合式干选机，主要运输设备为带式输送机。

4.2 选煤工艺的确定

通过自卸汽车将需要分选的风氧化煤、杂煤运至煤场，用铲车将其给入受煤坑的固定筛上(300mm)，＞300mm粒级用铲车铲走，选出其中的大块煤炭，单独销售;＜300mm粒级进入受煤坑，经带式输送机给入固定筛(80mm)，80～300mm粒级被破碎至＜80mm后与筛下物混合，进入干选机分选;干选机分选出的精煤、中煤、矸石分别由带式输送机送至储存地堆存，精煤、中煤由汽车外运销售，矸石由汽车运至露天矿排矸区。干法选煤系统设备联系图如下图所示。

5、产品结构

经干法分选后，劣质风氧化煤、杂煤增值效果明显，达到经济效益最大化的目的。精煤产品低位发热量在20MJ/Kg以上，满足平九商品煤的发热量要求，可单独销售或掺配外销;中煤发热量较低，将其作为燃料供给矸石电厂使用; 矸石低位发热量在4MJ/kg以下，纯度较高，含煤量少。根据选煤工艺和市场需求，确定的产品结构如下表所示。

根据目前煤炭市场情况，风氧化煤、杂煤地销含税价格为100元/t，精煤含税价格为265元/t，中煤含税价格为100元/t，这部分煤经分选后每年销售收入达35454.6万元，经营总费用为22756万元。因此，每年可增加利税总额12698.6万元，经济效益显著。

6、结语

采用复合式干法选煤技术分选风氧化煤、杂煤技术上可行。经干法分选后，精煤产率为62.02%，灰分为27.45%，灰分下降13.39个百分点，低位发热量提高4.65MJ/kg，提质降灰效果明显。劣质风氧化煤、杂煤经提质后，增值效果显著，不但能提高企业经济效益，而且能有效解决风氧化煤、杂煤堆存带来的环境污染问题。

（编辑：齐曼）

五六专供

（点击图片即可查看）

洗选小咖

选煤知识哪里学？

专注选煤

五六啊！选煤第一平台！

好多资讯，不看后悔！