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[科普中国]-瘦精煤

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瘦精煤又叫 洗精煤(clened coal ), 是指经洗煤厂机械加工后,降低了灰分、硫分,去掉了一些杂质,适合一些专门用途的优质煤。

种类包括炼焦用、非炼焦用的洗精煤和加热、动力用的洗混煤、洗块煤、洗末煤等。不包括洗中煤、矸石和煤泥。洗精煤可分为冶炼用炼焦洗精煤和其它用炼焦洗精煤。冶炼用的炼焦洗精煤,其粒度为小于50毫米、80毫米和100毫米三种;灰分小于或等于12.5%,简称冶炼精煤;其它用炼焦洗精煤,粒度也小于50、80、100毫米三种,灰分在12.5%-16%之间,简称其他精煤。

选煤方法煤炭洗选 煤炭洗选是利用煤和杂质(矸石)的物理、化学性质的差异,通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离,并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方法的不同,可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。

物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质(如粒度、密度、硬度、磁性及电性等)上的差异进行分选,主要的物理分选方法有:①重力选煤,包括跳汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤、风力选煤等。②电磁选,利用煤和杂质的电磁性能差异进行分选,这种方法在选煤实际生产中没有应用。

物理化学选煤—浮游选煤(简称浮选),是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选,目前使用的浮选设备很多,主要包括机械搅拌式浮选和无无机械搅拌式浮选两种。

化学选煤是借助化学反应使煤中有用成分富集,除去杂质和有害成分的工艺过程。目前在实验室常用化学的方法脱硫。根据常用的化学药剂种类和反应原理的不同,可分为碱处理、氧化法和溶剂萃取等。

微生物选煤是用某些自养性和异养性微生物,直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫,达到脱硫的目的。

物理选煤和物理化学选煤技术是实际选煤生产中常用的技术,一般可有效脱除煤中无机硫(黄铁矿硫),化学选煤和微生物选煤还可脱除煤中的有机硫。目前工业化生产中常用的选煤方法为跳汰、重介、浮选等选煤方法,此外干法选煤近几年发展也很快。

工艺组成一般来说,选煤厂由以下主要工艺组成:

(1)原煤准备:包括原煤的接受、储存、破碎和筛分。

(2)原煤的分选:目前国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选联合流程;重介-浮选联合流程;跳汰-重介-浮选联合流程;块煤重介-末煤重介旋流器分选流程;此外还有单跳汰和单重介流程。

(3)产品脱水:包括块煤和末煤的脱水,浮选精煤脱水,煤泥脱水。

(4)产品干燥:利用热能对煤进行干燥,一般在比较严寒的地区采用。

(5)煤泥水的处理。

煤炭洗选的作用(1)提高煤炭质量,减少燃煤污染物排放

煤炭洗选可脱除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫(或60%~80%的无机硫),燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放,入洗1亿t动力煤一般可减排60~70万t SO2,去除矸石16Mt。

(2)提高煤炭利用效率,节约能源

煤炭质量提高,将显著提高煤炭利用效率。一些研究表明:炼焦煤的灰分降低1%,炼铁的焦炭耗量降低2.66%,炼铁高炉的利用系数可提高3.99%;合成氨生产使用洗选的无烟煤可节煤20%;发电用煤灰分每增加1%,发热量下降200~360J/g,每度电的标准煤耗增加2~5g;工业锅炉和窑炉燃用洗选煤,热效率可提高3%~8%;

(3)优化产品结构,提高产品竞争能力

发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变,实现产品的优质化。我国煤炭消费的用户多,对煤炭质量和品种的要求不断提高。有些城市,要求煤炭硫分小于0.5%,灰分小于10%,若不发展选煤便无法满足市场要求。

(4)减少运力浪费

由于我国的产煤区多远离用煤多的经济发达地区,煤炭的运量大,运距长,平均煤炭运距约为600公里,煤炭经过洗选,可去除大量杂质,达到节省运力的目的。

洗选方式一般有跳汰工艺、重介工艺、风力选煤等。

降低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%,炼铁焦比就要增加2%,高炉利用系数 就要降低3 %。目前国外炼焦洗精煤灰分一般是7-8.5%,而我 国1980年实际为10.27%。为了更好地为用户服务,应采取有力措施,降低洗精煤灰分。

原则肥煤和焦煤储量少、可选性差、结焦性好,应实行保护的原则,多用于炼焦。在保证低灰分洗精煤数量和质量的前提下,有条件的地方可以从煤中回收少量次级洗精煤,用于化工和小型高炉,但不应减少低灰分洗精煤回收率;气煤和瘦煤,特别是气煤储量大,可选性较好,结焦性较差。因此,气煤洗精煤是降低灰分的主要对象,并应逐步达到7%、8%、9%的水平,同时,变中煤为洗块煤和洗混煤,但对结焦性很差,可选性很难,灰高硫高的气煤,一般应作动力用煤;无烟煤块煤供化肥用,末煤供高炉喷吹和烧结或供电厂和民用,除电厂和民用煤不洗选外,无烟煤块煤末煤都应进行洗选。1

措施重介质选煤适于分选难选煤,在采用低分选比重分选时,较其它方法效果显著,在分选工艺系统如跳汰、重介质和浮选作业中,采用大型高效设备,结合自控和自动检测,大型设备的特点是能力大、效率高、电耗少,把老旧小设备逐步更新换代;改变产品结构,生产高质量的洗精煤供冶金炼焦和出口,同时生产洗混煤、块煤或次精煤等,供给其它工业。2

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学