[科普中國]-中煤

中煤是從原煤中分離出來的煤矸石和精煤的混合物，是原煤洗煤中灰分值介于精煤和矸石之間的混合物。其基本特點是灰分高、非可燃體相對于原煤來說含量高，但其中也含有一定量的可燃體。全國每年約有8000萬t煉焦煤的中煤直接作為動力煤銷售，造成主焦煤資源的損失和稀缺煤炭資源的浪費。煉焦煤中煤再選不僅可為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，而且對充分利用保護稀缺煤炭資源，保證國家能源安全和提高社會效益具有重大意義。

簡介我國已探明煤炭儲量10077億t，其中非焦煤和焦煤分別為7387億t和2 690億t。用于煉焦煤的主焦煤、瘦煤、氣煤、肥煤分別占全國煤炭總儲量的5. 39%、4. 01%、13. 03%、3. 38%。焦煤是煉焦工業(yè)和鋼鐵工業(yè)不可缺少的原材料，但在我國的總儲量較少，為我國的稀缺煤種。我國原煤入選率為50. 9%，原煤入選量16.5億t，原煤入選能力17. 6億t。其中全國有1000余座煉焦煤選煤廠，入選能力8. 1億t。我國每年入選約2億t的主焦煤和肥煤，煉焦精煤產(chǎn)率在40%左右，中煤產(chǎn)率平均在30%以上。中煤是煤炭分選加工過程中回收精煤和排除矸石以后的中間產(chǎn)物，其基本特點是灰分高、非可燃體相對于原煤來說含量高，但其中也含有一定量的可燃體。全國每年約有8000萬t煉焦煤的中煤直接作為動力煤銷售，造成主焦煤資源的損失和稀缺煤炭資源的浪費。煉焦煤中煤再選不僅可為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，而且對充分利用保護稀缺煤炭資源，保證國家能源安全和提高社會效益具有重大意義。中煤中雖然含有一定量低灰分的成分，但直接分選又很難再分選出質(zhì)量合格的精煤產(chǎn)品。因此，研究從中煤中最大限度地回收精煤產(chǎn)品，是當(dāng)前的一項重要技術(shù)課題1。

中煤再選研究現(xiàn)狀從中煤中回收優(yōu)質(zhì)精煤的研究，國內(nèi)外做得工作都不多，國外僅有印度和德國做了些探討性研究。中煤再選研究在我國得到了廣泛的關(guān)注。

中煤作為煤炭分選的副產(chǎn)品，對淮南潘集礦中煤的煤巖組成及特征進行了分析，發(fā)現(xiàn)中煤顯微組成中，鏡質(zhì)組及殼質(zhì)組含量比原煤少，惰質(zhì)組比原煤多，礦物質(zhì)則大幅度增加，礦物質(zhì)主要為黃鐵礦及黏土礦物，其他礦物含量極少，礦物質(zhì)以細粒分散分布為主，不同密度級產(chǎn)品的煤巖特征有很大的差別。由于煤質(zhì)、成煤條件等不同，我國各選煤廠中煤的煤巖組成及特征有很大差別。從中煤中進一步再選出精煤，主要是通過破碎或磨礦使中煤的煤與非煤物質(zhì)充分解離。由于不同中煤可燃體和非可燃體嵌布致密的程度不同，破碎粒度也不相同。對跳汰選煤廠而言，由于中煤中本身含精煤較多，中煤再選的精煤產(chǎn)率相對較高，經(jīng)濟效益也更為顯著。對于重介質(zhì)選煤廠，中煤中一般攜帶的精煤較少，主要依靠中煤破碎再解離出精煤，因此對重介中煤的破碎解離粒度的研究和分選工藝提出了更高的要求。

中煤破碎后直接分選中煤破碎后直接分選又可采用以下2種方式。

①中煤破碎后并入原煤系統(tǒng)，將中煤破碎后直接返入原煤分選系統(tǒng)和入選原煤混合，進入重介質(zhì)旋流器和原煤一起分選，以提高精煤產(chǎn)率。

②設(shè)立中煤再選系統(tǒng)，為避免中煤破碎所產(chǎn)生的細粒級對原煤分選效果的影響，可以另建立一套中煤再選系統(tǒng)，增設(shè)小直徑重介質(zhì)分選旋流器或TBS粗煤泥分選機，分選出的產(chǎn)品與原煤分選產(chǎn)品進行綜合。

中煤再選系統(tǒng)常用第2種技術(shù)方案，分選流程為:中煤破碎分級后的粗煤泥用TBS或煤泥重介質(zhì)旋流器分選出精煤和中煤( 或矸石) ，－0.5mm的細煤泥進入浮選系統(tǒng)或進入浮選尾煤系統(tǒng)回收后作為中煤。中煤再選的關(guān)鍵在于破碎產(chǎn)生的細煤泥的分選，一般要采用多次精選的方式充分回收精煤。

中煤細磨后回收精煤疏水絮凝－浮選工藝是將中煤破碎后用磨機磨至粒度10～20μm，然后配成一定濃度的礦漿，加入一定量的絮凝劑，再放進攪拌槽中攪拌，使疏水的精煤顆粒形成一定大小的絮團，再用常規(guī)的浮選方法把絮團分選出來，而親水礦物仍懸浮在礦漿中。該方法分選精度高，但工藝復(fù)雜，成本較高，適用于嵌布粒度較細的中煤破碎至微米級再選。該工藝只是用于實驗室中煤的分選試驗2。

中煤破碎后再選可行性分析中煤經(jīng)過破碎后，－1.45g /cm3密度級含量從1.42% 提高到6.54%，+1.80g /cm3密度級含量從0. 86%提高到9.85%，相比解離前均有提高，說明有一部分夾矸煤得到解離，精煤和矸石分開。－1.45g/cm3 密度級含量為6.54%，有一定的分選回收價值。

若將精煤灰分定在10%，此時精煤產(chǎn)率為5.14%，同時分選密度±0.1含量為28.16%，可選性為較難選。按單系統(tǒng)入選300t/h 原煤，重介中煤約占原煤總量6%計算，理論上每小時可從經(jīng)過破碎的中煤里回收0.9t精煤，每年多回收精煤約4500t。除去電耗等生產(chǎn)費用和因中煤質(zhì)量降低所減少的收入，單系統(tǒng)每預(yù)計增加經(jīng)濟效益300萬元。中煤再選不但提高了經(jīng)濟效益，且充分回收了稀缺的煉焦煤資源。

總結(jié)煉焦煤選煤廠的中煤再選不但充分保護和利用了稀缺的煉焦煤資源，而且可提高企業(yè)經(jīng)濟效益。我國中煤再選有中煤直接破碎到粒度小于1(3或6)mm時的再選和中煤磨碎到粒度小于0.5mm時的再選2類技術(shù)方案。中煤再選方案的確定，主要取決于中煤中可燃體與非可燃體的嵌部狀態(tài)。在對我國中煤再選現(xiàn)行技術(shù)發(fā)展綜合分析的基礎(chǔ)上，對邢臺礦選煤廠重介中煤進行了初步的破碎解離和浮沉試驗，邢臺礦選煤廠現(xiàn)有的重介系統(tǒng)分選情況較好，中煤帶煤量低，經(jīng)過破碎解離后能釋放一部分精煤。據(jù)初步預(yù)測，單系統(tǒng)每小時理論上可從經(jīng)過破碎的中煤里回收0.9t精煤，每年多回收精煤約4500t，增加經(jīng)濟效益約300萬元。對邢臺礦選煤廠中煤再選研究還處于基礎(chǔ)階段，只是單純將中煤進行破碎到3mm后進行實驗室試驗和分選效果的預(yù)測，今后應(yīng)對該廠的中煤再選做進一步深入研究，包括破碎粒度、煤泥分選和選煤工藝等方面，以確定出科學(xué)合理的技術(shù)方案和最佳的分選條件。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

徐恒山 - 講師 - 西北農(nóng)林科技大學(xué)