低质褐煤的干法分选工艺的分析研究

刘静宇

（黑龙江工业学院 环境工程系，鸡西 158100）

1 前言

褐煤是一种煤化程度低的年轻煤种,其内在水分高，一般情况下其水分为19%～26%。其挥发分高，易碎，易泥化，发热量低。已有的很多褐煤选煤厂的生产实践,暴露了褐煤洗选的诸多问题。我国褐煤灰分一般在20%～30%之间，但是随着褐煤资源开采规模的增大，褐煤灰分有不断上升的趋势。而随着灰分的增加，在褐煤热压成型过程中型煤的成型率直接降低。除此之外，灰分的增加还会显著降低褐煤气化过程中气化速率，降低产品中可燃气的含量。因此，在褐煤提质加工中，不仅需要降低煤质的水分，同时还要降灰（即尽量降低褐煤中无机物的含量）。这就对煤质的分选工艺提出了更高的要求。

褐煤干法分选是利用煤与矸石的物理性质的不同对煤进行分选的一种方式，现在已经存在的分选方法有风选、空气重介质流化床选、磁选、摩擦选等，而目前应用最广泛的干选技术为风选。其优点如下：（1）不存在泥化问题，经济效益好，商品煤回收率高；（2）干选不增加水分，风力对煤炭表面水分还有一定的脱除作用，故可减少水分对商品煤发热量的影响。（3）投资省，用人少，生产成本低，投产快。因此被广泛应用于褐煤的分选中。本文为了满足褐煤降灰提质的需求，针对低质褐煤的分选并对其实验结果进行了综合分析。

2 低质褐煤的分选实验

本文选用褐煤样品为神华集团提供，试验流程如下：实验煤样经破碎机破碎到一定的粒度，经过原煤双层筛分级筛分，筛分后原煤分成三类粒级。其中较大粒级原煤经过机械分选，分成块精煤和块矸石，中等粒级原煤进入X-射线智能分选机分成块精煤和块矸石，较低粒级原煤进入矿物高效分离机分成精煤、中煤和矸石三类产品。

3 试验结果和分析

3.1 原煤筛分分析

本文对实验褐煤煤质进行筛分分析，测试结果如表1所示。

表1 实验煤煤样筛分结果Table 1 Screening results of coal samples from experimental coal

根据表一结果可知：当粒级块＞50mm煤中矸石含量相对较高，热值较低;但是随着煤粉粒度减小其中矸石含量逐渐降低，热值有升高趋势，但是当粒级＜8mm后，各粒级会随着粒度减小，矸石含量迅速增加，热值也降低，这可能是由于矸石粉碎成矸石细粉，混入到煤粉中，大幅降低了粉煤热值。

3.2 全粒级干选结果

表2 分选煤样产品最终平衡表Table 2 The final balance sheet for the separation of coal samples

由表2数据可知，该实验褐煤通过分选最终可得到精煤产品的回收率为54.40%，低位发热量约为11.82MJ/kg。其中＞100mm精煤热值为14.80MJ/kg，＜100mm粒级精煤热值只有11.26MJ/kg。而中煤含量仅占15.21%，热值和原煤接近。

3.3 精煤筛分结果分析

通过对精煤产品进行了筛分分析，结果如表3所示。

表3 精煤筛分综合分析表Table 3 Comprehensive analysis table for sieving of coal

由表3结果分析可知，精煤中的各粒级热值相差较大，其中粒级在＞8mm以上的各粒级热值相对较高，而粒级精煤中由于干选过程中细粒级矸石的污染，热值较低。其中粒级在＜8mm一下的煤的产率为49.34%，但是热值不高。因此对＜6mm粒级分选机精煤脱粉处理后，脱粉处理后的精煤全粒级干选产品分析结果如表4所示。

表4 精煤脱粉后产品最终分析表Table 4 Final analysis table of fine coal powder after depowing

通过对精煤进行脱粉处理，可得到精煤产品的产率达31.80%，该产品的低位发热量为14.09MJ/kg的精煤产品，与中煤相比，提高了5.06MJ/kg。

4 结论

我国褐煤资源丰富，但由于褐煤本身的特点，使之非常不适于用水洗来分选，通过对干法分选工艺的研究可得出如下结论：原煤提质取决于含矸量，矸石易碎成＜8mm的粉砂岩，造成＜8mm的精煤污染。经过对全粒级分选进行分析，对现工艺简单调整，脱除＜8mm粉煤可将精煤热值提高到14.09MJ/kg以上。

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