推广先进选煤工艺 发挥源头洁煤作用

实行能源消费强度和总量双控是促进节能降耗、推动高质量发展，实现“双碳”目标的一项重要制度性安排;今年的政府工作报告指出，加强煤炭清洁高效利用，有序减量替代。在相当长一个时期内，煤炭依然是能源安全稳定供应的“压舱石”，必须持续推进煤炭清洁高效利用。而做好此项工作，抓好洁净煤源头的煤炭洗选尤为关键。

煤炭洗选是清洁高效利用的关键环节，抓好这一环节的节能工作是第一要务。根据GB29446-2019《选煤电力消耗限额》，一级能耗≤5.0千瓦时/吨，二级能耗≤7.0千瓦时/吨，三级能耗≤8.5千瓦时/吨。而我国仅有约15%选煤厂电力消耗限额达到一级水平，约50%达到二级水平。必须提高对煤炭洗选的认识，尽快进行选煤工艺的升级改造、选煤设备的更新换代。

我国近年来已开展了选煤新工艺和新装备的研究，取得了初步成果。以获2020年度中国煤炭工业科学技术一等奖的项目——“国华科技选煤工艺包”为例，该项目采用原料煤不预排矸不分级不脱泥无压给料三产品重介质旋流器主选、粗煤泥重介质旋流器分选、细煤泥浮选机粗精选、煤泥水两段浓缩两段回收联合工艺，在中国、土耳其、印度等国家的600余座选煤厂得到应用。与其他技术相比，采用该技术建设的炼焦煤选煤厂投资和加工费低20%至40%，电耗低40%至60%，吨原煤介耗低1千克。

无论是采用重介质浅槽分选机、动筛跳汰机还是近期出现的射线分选机预排矸，均会使选煤厂的建设和生产费用，尤其是电耗大幅度增加。射线分选机预排矸系统分选精度低、电耗大、故障率高，与实现“双碳”目标背道而驰。我国设计建设的众多工艺系统高效简化的原料煤不分级不脱泥入选的选煤厂实例已证明，其分选效果达到甚至优于分级脱泥入选，不脱泥入选的介耗达到甚至超过高水平脱泥入选指标，但建厂投资和生产费用，尤其是电耗却可大幅降低，符合“双碳”目标。

不脱泥入选的介耗达到甚至超过高水平脱泥入选指标，河北峰峰集团马头选煤厂、山西宏源集团各选煤厂等，介耗均低至0.60千克/吨以下。

山西汾西煤业公司下属的新峪矿选煤厂由一车间、二车间2个车间组成。一车间由某外国公司设计，采用原煤脱泥有压给料两产品重介质旋流器主再选、煤泥杰姆逊浮选柱分选工艺。二车间由我国自主设计，原煤不分级不脱泥无压给料三产品重介质旋流器、煤泥重介质旋流器、煤泥“2+2”模式工艺。经检测，在精煤灰分几乎相同的条件下，二车间商品精煤产率较一车间高6.97个百分点，中煤带精低4.55个百分点，矸石带煤低20.53个百分点，吨煤介耗低1千克。

在重悬浮液和离心力场条件下，按阿基米德原理对煤泥实施按密度分选，是目前分选精度最高的煤泥分选技术，是不脱泥无压给料三产品重介质旋流器选煤技术的组成部分。该项技术已获两项国家发明专利。与传统技术相比，节省了大量基建投资和运行成本，尤其是电耗。尾煤泥水两段浓缩两段回收工艺是国家科学技术部“2+2”模式湿法选煤系统水回用工艺技术和装备项目组成部分，旨在解决我国湿法选煤厂长期存在的煤泥水处理成本居高不下的难题。淮南矿业集团1200万吨/年特大型炼焦煤选煤厂采用该工艺，较“单段浓缩单段回收”装机容量减少1800千瓦，设备投资下降1550万元。

这些实例证明，选煤工艺简化高效，选煤设备大型可靠，是现实可行、具有竞争力的。

我国选煤行业近年来研发的高效节能的选煤设备包括S-GHMC系列超级无压给料双段重介质旋流器、S-FHMC系列超级煤泥重介质旋流器等。以S-GHMC系列超级无压给料双段重介质旋流器为例，该设备是在国家重点新产品3GHMC系列重介质旋流器的基础上自主研发的具有超大处理能力、超强排矸能力、超高入料上限(达265毫米)、超宽分选粒度范围、超强防堵能力、超低电耗、高分选精度的重介质旋流器;是国际上单台处理能力最大的选煤设备，处理能力达以前同规格旋流器2倍以上，旋流器吨煤电耗降低20%以上。

根据入浮煤泥的可浮性及企业的需求，我国还研发了多种浮选工艺。山西宏源集团多座选煤厂改造时采用“三产品浮选+粗选+精选+部分精选”的工艺，精煤灰分不变，产率提高了2个百分点到3个百分点，尾煤泥灰分从45%提高至75%，实现了煤炭资源“吃干榨净”。

2021年，我国原煤产量41.3亿吨，原煤入洗率接近75%。未来，大力推广高效、简化、节能的先进选煤工艺和装备，潜力巨大;煤炭洗选加工过程作为煤炭清洁利用的源头，在洗选过程中采用先进绿色低碳技术，在清洁加工环节提质降炭将大有可为。