選煤及選煤工藝流程

1、選煤及選煤工藝流程原煤在生成過(guò)程中混入了各種礦物雜質(zhì)， 在開(kāi)采和運(yùn)輸過(guò)程中不可避免地又混入頂板和 底板的巖石及其他雜質(zhì)(木材、金屬及水泥構(gòu)件等) 。隨著采煤機(jī)械化程度的提高和地質(zhì)條 件的變化， 原煤質(zhì)量將越來(lái)越差，表現(xiàn)在混入原煤的矸石增加、灰分提高、 末煤及粉煤含量 增加、水分增高。為了降低原煤中的雜質(zhì)，同時(shí)把煤炭按質(zhì)量、規(guī)格分成各種產(chǎn)品，就要對(duì) 煤炭進(jìn)行機(jī)械加工， 以適應(yīng)不同用戶(hù)對(duì)煤炭質(zhì)量的要求， 有效地、 合理地利用煤炭資源，減 少燃煤對(duì)大氣的污染，保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。選煤廠是煤炭工業(yè)的重要部門(mén)。一、選煤的主要目的(1) 除去原煤中的雜質(zhì)，降低灰分和硫分，提高煤炭質(zhì)量，適應(yīng)用戶(hù)的需要

2、；(2) 把煤炭分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品，適應(yīng)用戶(hù)需要，以便有效合理地利用煤炭， 節(jié)約用煤10%- 15%(3) 煤炭經(jīng)過(guò)洗選，矸石可以就地廢棄，可以減少無(wú)效運(yùn)輸10%-20%同時(shí)為綜合利用煤矸石創(chuàng)造條件；( 4)煤炭洗選可以除去大部分的灰分和50%- 70%的黃鐵礦硫， 減少燃煤對(duì)大氣的污染。它是潔凈煤技術(shù)的前提。二、我國(guó)煤炭主要用戶(hù)對(duì)煤炭質(zhì)量的要求( 1)電廠用煤不同設(shè)備的火力發(fā)電廠所燃用的煤種和質(zhì)量規(guī)格也不同。 層狀鍋爐用塊煤， 新建的電廠 均采用粉煤進(jìn)行噴吹，一般采用粒度小于25mm或 13mmB勺末煤。也有一些燃用水煤漿。一般 來(lái)說(shuō)，只要揮發(fā)分大于 6.5%的煤漿(無(wú)煙煤、煙煤、褐煤

3、)都可以作為發(fā)電用煤。大型燃用煙煤勺電廠，對(duì)煤質(zhì)勺要求可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是要求用“中高揮發(fā)分煤”，其揮發(fā)分為 28%-35%；另一類(lèi)是采用 “低揮發(fā)分勺貧瘦煤： ，其揮發(fā)分為 12%- 18%。要求低 位發(fā)熱量在 21MJ/kg ( 5000kcal/kg )以上，有勺要求更高， 23MJ/kg ( 5500kcal/kg )或 25.3MJ/kg ( 6000kcal/kg )以上。用褐煤勺電廠通常要求低位發(fā)熱量在1 2MJ/kg ( 2870kcal/kg )以上。用無(wú)煙煤勺電廠通常要求低位發(fā)熱量在 21MJ/kg ( 5000kcal/kg )以上。發(fā)電用煤對(duì)灰分勺要求一般不超過(guò)25%，

4、從環(huán)保勺角度考慮應(yīng)該采用選后勺動(dòng)力煤，以減少爐渣、煙塵和二氧化硫勺排放。煙煤勺全水分一般不應(yīng)高于12%，褐煤勺水分不應(yīng)高于40%。硫分一般不應(yīng)超過(guò) 1%，超過(guò) 1%勺燃煤電廠，國(guó)家要求采用脫硫裝置，減少二氧化硫勺 排放?；业娜刍瘻囟炔坏陀?150C，最好高于1350C 哈氏可磨性指標(biāo)要求在 50以上。我國(guó)電廠用煤平均發(fā)熱量為 21.0MJ/kg ，灰分為 25%左右，硫分約為 1.0%。( 2)冶金焦炭用煤用于生產(chǎn)冶金焦炭的精煤灰分必須低于12.5%，硫分一般低于1.5%。冶金部門(mén)提供的資料表明，精煤灰分每降低1%焦炭灰分可降低 1.35%;而焦炭灰分降低 1%,煉鐵焦比可降低 2%，高爐利用

5、系數(shù)可提高 3%，同時(shí)可以降低， 石灰石的耗量， 提高生鐵的質(zhì)量。 因此， 要 求盡量降低精煤的灰分， 以提高焦炭的質(zhì)量， 增加經(jīng)濟(jì)效益。 煉焦用精煤對(duì)硫份的要求十分 嚴(yán)格，它使鋼鐵變脆，通常每提高硫分 0.1%相當(dāng)于灰分提高 1%。水分對(duì)焦?fàn)t壽命有不良影 響，而且延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，消耗熱量。冬季在寒冷地區(qū)水分使精煤凍結(jié)，對(duì)運(yùn)輸造成影響，所 以水分要盡量降低。( 3)工業(yè)鍋爐用煤工業(yè)鍋爐多為層床燃燒， 有鏈條爐、 往復(fù)爐及振動(dòng)爐，煤粉燃燒爐較少。層床燃燒爐宜 采用615mm的塊煤，其中小于 3mm不得超過(guò)30%煙煤的揮發(fā)分大于 20%全水分不超過(guò) 10%，灰分不超過(guò) 30%，全硫不超過(guò) 1.0%。

6、蒸發(fā)量大的鏈條爐要求煤的低位發(fā)熱量高， 為 21- 23MJ/kg(5000-5500kcal/kg )，蒸發(fā)量小的爐要求低位發(fā)熱量 18.8MJ/kg (4500kcal/kg ) 即可。一般工業(yè)鍋爐可用無(wú)煙煤、煙煤、貧煤和褐煤。(4) 合成氨造氣用煤合成氨造氣適用煤炭有煙煤和無(wú)煙煤兩大類(lèi)，粒度在13100mm之間，如中塊、大塊、混中塊及小塊。它對(duì)灰分、水分、硫分、發(fā)熱量、揮發(fā)分、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、 化學(xué)活性、 黏結(jié)性等均有要求。塊煤灰分應(yīng)不高于24%，最好低于 18%；硫分應(yīng)不高于 2.0%，最好低于1%水分一般低于 12%灰熔融性不應(yīng)低于 1150 C;塊煤的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性均應(yīng)大于

7、 60%低位發(fā)熱量應(yīng)大于 21MJ/kg，膠質(zhì)層最大厚度應(yīng)小于 12mm(5) 蒸汽機(jī)車(chē)用煤蒸汽機(jī)車(chē)因?yàn)闋t膛小、煙囪短，爐算子孔隙大，一般要求粒度1350mm的氣煤、長(zhǎng)焰煤或弱黏煤，灰分小于 25%;硫分小于 2.5%，揮發(fā)分 16%左右，發(fā)熱量大于 25.10MJ/kg ，灰 熔融溫度大于1200 C。(6) 高爐噴吹用煤 采用高爐噴吹可以節(jié)省焦炭用量，既保護(hù)稀缺的煉焦煤資源，又具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，1t 高爐噴吹煤可以代替 0.75 0.8t 焦炭。其用量不斷增長(zhǎng)，過(guò)去一直采用無(wú)煙粉煤，近年 來(lái)也采用揮發(fā)分較低的貧瘦煤， 甚至氣煤， 一般采用無(wú)煙煤和煙煤的混合噴吹煤， 其比例約 為 7： 3

8、 或 6： 4.一般要求灰分低于 12%，且越低越好;硫分要求低于1%，最好在 0.5%以下;全水分越低越好，一般應(yīng)低于 10%磷的含量應(yīng)低于 0.02%;粒度應(yīng)小于13mm(或25mm的末煤，煤 的可磨性要好，哈氏可磨性指數(shù)一般應(yīng)大于 45，固定碳要大于 75%，煤灰中的 SiO2/CaO 的 比值越小越好。( 7)液化用煤煤的液化分為直接液化和間接液化。這兩種液化方法對(duì)煤炭質(zhì)量的要求各不相同。1. 直接液化對(duì)煤質(zhì)的基本要求( 1 )煤中的灰分要低，一般小于5%。( 2)煤的可磨性要好。( 3)煤中的氫含量越高越好，氧的含量越低越好。( 4)煤中的硫分和氮等雜原子含量越低越好。( 5)煤巖的

9、組成也是液化的一項(xiàng)主要指標(biāo)。煤的間接液化是將煤氣化，生成W/CO的原料氣，再在一定壓力和溫度下加催化劑，合成液體油，因此對(duì)煤質(zhì)的要求相對(duì)要低些。2. 間接液化對(duì)煤質(zhì)的要求( 1 )煤的灰分要低于 15%。( 2)煤的可磨性要好，水分要低。( 3)對(duì)于水煤漿制氣的工藝，要求煤的成漿性能要好。( 4)煤的灰熔融性要求。固定床氣化要求煤的灰熔融性軟化溫度越高越好，一般不小于1250 C；流化床氣化要求小于1300 C。( 8)建材用煤建材用煤主要用于水泥生產(chǎn)、制磚、生產(chǎn)玻璃和陶瓷。水泥回轉(zhuǎn)窯一般要求揮發(fā)分稍高的煙煤，發(fā)熱量要求 21MJ/kg(5000kcal/kg )以上， 硫分應(yīng)不高于1.5%,

10、粒度為-13mm為宜，哈氏可磨性指數(shù)越高越好。水泥立窯要求用無(wú)煙煤粒度13100mm之間，灰分要求小于 25%低位發(fā)熱量在 23.0MJ/kg，固定碳大于 60%熱 穩(wěn)定性要好。玻璃及陶瓷要求用低硫、低灰的塊煙煤。（ 9）民用煤一般采用無(wú)煙塊煤， 或者用無(wú)煙末煤成型的煤球和蜂窩煤。 從環(huán)保角度及安全考慮， 其 硫分應(yīng)盡量低。三、選煤方法選煤方法種類(lèi)很多， 可概括分為兩大類(lèi)： 干法選煤和濕法選煤。 選煤過(guò)程在空氣中進(jìn)行 的，叫做干法選煤。選煤過(guò)程在水、重液或懸浮液中進(jìn)行的，叫做濕法選煤。選煤方法還可以分為重力選煤、浮游選煤和特殊選煤等。 重力選煤主要是依據(jù)煤和矸石的密度差別而實(shí)現(xiàn)煤和矸石分選的方

11、法。 煤的密度通常在1.21.8 g/cm3之間，而矸石的密度在1.8 g/cm3以上，在選煤機(jī)內(nèi)借助重力把不同密度的煤 和矸石分開(kāi)。重力選煤又可分為跳汰選、重介質(zhì)選、溜槽選、斜槽選和搖床選等。浮游選煤簡(jiǎn)稱(chēng)浮選，主要是依據(jù)煤和矸石表面潤(rùn)濕性的差別，分選細(xì)粒（小于0.5mm）煤的選煤方法。特殊選煤主要是利用煤與矸石的導(dǎo)電率、磁導(dǎo)率、摩擦因素、射線穿透能力等的不同， 把煤和矸石分開(kāi)。包括靜電選、磁選、摩擦選、放射性同位選和X 射線選等。此外， 還有手選，即人工揀矸， 它是根據(jù)塊煤與矸石在顏色、 光澤及外形上的差別由人 工揀除。 對(duì)煤與矸石硬度差別較大的塊煤， 可以采用滾筒碎選機(jī)進(jìn)行選擇性破碎， 以

12、實(shí)現(xiàn)煤 與矸石的分離。我國(guó)選煤廠中采用最廣泛的選煤方法是跳汰選， 其次是重介質(zhì)選和浮選， 其他方法均用 得較少。選煤的主要產(chǎn)品是精煤，副產(chǎn)品有中煤、混煤、煤泥等。選后的矸石和尾煤為廢棄物， 由于它含有一些夾矸煤等可燃物，也可作為制磚、燒水泥的原料，進(jìn)行綜合利用。選煤廠是對(duì)煤進(jìn)行分選，生產(chǎn)不同質(zhì)量、規(guī)格產(chǎn)品的加工廠。按精煤使用的目的不同， 選煤廠可分為煉焦煤選煤廠和動(dòng)力煤選煤廠。 煉焦煤選煤廠的工藝過(guò)程比較復(fù)雜， 生產(chǎn)的精 煤灰分低、 質(zhì)量高， 主要供給焦化廠生產(chǎn)焦炭。動(dòng)力煤選煤廠的工藝過(guò)程一般比較簡(jiǎn)單，生 產(chǎn)的精煤主要作為動(dòng)力燃料，大部分動(dòng)力煤選煤廠只選塊煤，末煤和粉煤不入選。四、選煤廠的類(lèi)型

13、 選煤廠是對(duì)煤進(jìn)行分選， 生產(chǎn)不同質(zhì)量、 規(guī)格產(chǎn)品的加工廠。 按照選煤廠的位置及其與煤礦 的關(guān)系，選煤廠可分為 5 種類(lèi)型：（1） 礦井選煤廠礦井選煤廠是廠址位于煤礦工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)， 只選該礦所產(chǎn)毛煤或原煤的選煤廠。 這里所說(shuō) 的毛煤是指煤礦生產(chǎn)出來(lái)未經(jīng)任何加工處理的煤；原煤則是從毛煤中選出規(guī)定粒度的矸石 （包括黃鐵礦等雜物）以后的煤。（ 2） 群礦選煤廠 群礦選煤廠是廠址位于某一煤礦的工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，可同時(shí)選該礦及附近煤礦所產(chǎn)毛（原） 煤的選煤廠。（ 3） 礦區(qū)選煤廠 礦區(qū)選煤廠是指在煤礦礦區(qū)范圍內(nèi)，廠址設(shè)在單獨(dú)的工業(yè)場(chǎng)地上，入選外來(lái)煤的選煤廠。（ 4） 中心選煤廠 中心選煤廠是指廠址設(shè)在礦區(qū)范圍外獨(dú)立的工業(yè)場(chǎng)地上，入選外來(lái)煤的選煤廠。（ 5） 用戶(hù)選煤廠 用戶(hù)選煤廠是指廠址設(shè)在用戶(hù)（如焦化廠等）工業(yè)場(chǎng)地上的選煤廠。 我國(guó)現(xiàn)有選煤廠大部分是礦井選煤廠?，F(xiàn)代化的選煤廠的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)由許多作業(yè)所組成的連續(xù)機(jī)械加工過(guò)程。所有作業(yè) 分為分選作業(yè)和輔助作業(yè)兩類(lèi)。分選作業(yè)是降低雜質(zhì)的含