1、煤矿选煤技术与环境保护的探讨【摘要】随着经济的发展,环境污染问题也越来越严重。煤矿是生产过程中一种十分重要的能源,但是煤矿业带来了严重的环境污染。选煤技术提高了煤矿的利用率并且减少了环境的污染。本文就选煤技术与环境保护进行了探讨。 【关键字】选煤技术、环境保护 中图分类号: X752 文献标识码: A 前言 选煤技术可以减少对环境的污染,从源头上提高煤炭的质量。我国选煤技术现在发展还不完善,有待提高。本文对我国选煤技术的现状进行分析,对未来的发展做出了展望。 我国煤炭环境概况及选煤现状 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
2、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。 煤炭的洗选加工从源头上提高了商品煤质量,是提高煤炭利用率、节约运力、增加煤炭企业经济效益的有效方法,也是最直接、最重要的洁净煤技术,原煤入洗比重已经成为衡量一个国家煤炭工业技术水平的重要标志。目前我国煤炭的入选率普遍小于 30%,充分利用先进的选煤技术、提高原煤入洗比例已经成为我煤炭工业进行产业结构调整和优化升级、提高煤炭企业经济效益和社
3、会效益的必然选择。 1.我国煤炭环境概况 煤炭是我国的主要能源,资源极为丰富,产量占世界的 37%,分别占一次能源生产和消费总量的 76%和 69%,未来我国仍将是以煤为主的能源结构。当前随着煤炭工业经济增长方式的转变、煤炭用途的扩展,煤炭的战略地位仍然十分重要。煤炭工业的发展产生了环境污染、资源开发利用与可持续发展等问题。煤炭工业应以洁净煤技术为支撑, 坚持资源开发利用与环境保护并重,煤炭的洗选加工对环境保护和实现我国煤炭工业的可持续发展有着重要的战略意义。从环保角度分析,煤炭生产的主要环境问题是煤矸石、矿井水、矿井瓦斯排放、采空区地表沉陷和地下水破坏。环境污染使得资源和环境的承载力难以支撑
4、经济的高速增长,目前我国的环境保护任务显得异常艰巨和复杂,呈现出范围广、数量大、种类繁多的突出特点和令人担忧的现状。 选煤技术现状 我国选煤技术在过去的几十年中取得了很大进步,20 年前主要选煤方法是跳汰选,重介质分选刚刚起步,选煤厂装备水平较差,筛子只有 12,跳汰机只有 14。在 80-90 年代,先后出现了开滦范各庄、兖州兴隆庄、平朔安太堡等一些技术和装备先进的选煤厂,我国自行研制的大型重介质旋流器选煤技术已经比较成熟并推广应用,国产的大型选煤设备,如 3.66.0前振动筛、35-40的筛下空气室跳汰机已在实际生产中应用,还有空气压滤机等技术的成熟使用,我国选煤技术的研究和开发已经步入世
5、界先进行列。各种选煤方法所占的比例也发生了较大的变化。 目前我国选煤厂使用的选煤方法的具体情况如下:跳汰选大约占 26%,重介质分选大约占 54%,浮选大约占 14%,风选约占 5%,其它方法约占 1%。 三、简述几种选煤方法 我国地域广阔,煤炭资源丰富,煤种齐全,煤质变化较大,从世界范围看,可选性属难选煤和极难选煤。所以,各种选煤方法在我国均有应用,主要方法为跳汰、重介、浮选以及干法选煤。 1.跳汰方法选煤对不同煤质的煤具有广泛的适应性,具有系统简单可靠,生产成本低,分选效果好等优点,长期以来一直被作为主要的选煤方法。目前在我国的各种选煤方法中约占 1/3 的比例。动筛跳汰近几年逐步地被应用
6、,用来代替人工排矸。 2.重介方法选煤经过几十年的生产实践和科学研究已日趋成熟,特别是重介旋流器分选技术取得了重大进展。这主要归功于耐磨材料的应用,它延长了设备和管道的使用寿命,以及密度自动控制水平的提高,它使生产操作更加简单。同时,也降低了介质消耗。 3.由于重介选煤的投资及生产成本已与跳汰接近,而随着社会对精煤产品的要求提高,使煤炭的可选性变难,近几年重介方法得到突飞猛进的应用,大有取代跳汰方法成为第一的趋势。 4.浮选技术在我国发展很快,但在应用中,只有炼焦选煤厂和用于高炉喷吹的无烟煤选煤厂选用浮选工艺。目前也广泛地用于煤泥分选,已提高选煤厂煤炭的回收率。 5.干选(包括流化床选煤和风力
7、选煤)在西部寒冷、水资源短缺地区以及易泥化煤种得到应用。但数量较少,且主要为风力选煤。 6.摇床分选、螺旋分选、自生介质螺旋滚筒分选、水力旋流分选在我国小型易选煤矿也有应用,但应用的较少。而国外螺旋分选在处理细粒煤中应用的较多。磁选、电选、X 射线选、微波选、化学选、生物选尚在研究试验阶段。 四、选煤技术的发展前景 煤炭洗选是我国能源的未来,发展适合国情的煤炭洗选技术,是一项重大的中长期战略性任务,对我国而言有着深远的意义。相信再有 10年,我国的煤炭洗选技术就一定能和世界先进国家保持同步。 根据我国国情和煤炭生产、运输、使用的特点,洗选加工的发展战略,应走洁净煤生产这条路子。从当前来讲,要提
8、高和稳定煤炭质量,增加适销对路产品;从长远来讲,就要优化产品结构,不断提高煤炭质量,生产洁净煤炭,在尽力减少燃煤对大气污染的同时满足市场需要。各种选煤技术的发展前景如下: 1.重介选煤技术 目前,我国重介选煤的旋流器及其工艺明显地向两极方向发展:一是提高入料上限,二是明显降低分选下限,使旋流器分选下达 0.045mm。在工艺流程方面,重点发展原煤不脱泥入选和小直径旋流器处理细粒煤,以及将上述两种工艺加以综合的复选工艺,重介分选技术的今后发展的重点和趋势是对介质的改进和开发新兴选煤介质。 2 跳汰选煤技术 跳汰技术的发展是朝着设备大型化、降低制造和运行成本、更加精确地实现分选、提高单机及系统的自
9、动化程度等方向进行。今后,跳汰选煤在我国选煤行业中仍会占很大比例。 3.煤泥浮选技术 随着开采自动化程度的提高,产生的原生煤泥会更多,不管主选采用跳汰还是重介,要有效地回收原生和次生煤泥,都要用到煤泥浮选技术。因此,煤泥浮选在以后会有很大的发展,微泡浮选柱和喷射式浮选机的分选效率会得到很大提升,同时会有更多高效和经济的浮选药剂被研发出来。 4.干法选煤技术 我国在吸取了美国无风干式摇床和和俄罗斯风选的优点后,研制了复合式干法分选机,分选介质是空气和细粒物料形成的固-气两相介质。用磁性微粒和空气形成的流化床可对 50-6mm 的煤进行有效分选,Ep 值为0.05.但这种磁稳定流化床在未来的应用及
10、发展还有赖于对床体结构的合理设计,以及找到合适的帯磁粉体最重要的是对干选工艺流程的设计。 选煤技术的发展战略 首先就要提高入选比例。建设煤矿的同时要建选煤厂,已建成的煤矿没有选煤厂的应补建;筛选厂要因地制宜分期分批地改造为选煤厂,使我国煤矿的洗选产品、筛选产品和直销原煤的比例从 33607,逐步调整为以洗选为主。要充分发挥现有选煤厂的能力,我国选煤厂 1997 年开工率为 70%,应逐步走向满负荷运行。要通过技术改造和引进国外先进选煤技术来提高我国选煤厂技术水平,并通过提高设备的自动化程度和可靠性来提高工效。除此之外还可以发展动力煤的洗选加工。这是提高煤炭质量,减少燃煤污染的重要途径。 结束语 可持续发展观和构建社会主义和谐社会是我国的重要发展战略,因此选煤技术的发展也要满足上述大方向。对于煤炭资源,要从源头入手,控制煤炭质量,提高资源利用率,为可持续发展做出贡献。 参考文献: 1 丁江林.煤矿选煤技术与环境保护的探讨J. 中国新技术新产品. 2011(12) 2 张波.我国选煤技术的发展方向与环境保护J. 科技情报开发与经济. 2009(33)