干法选煤技术的发展与应用探讨
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摘 要：本文主要针对干法、湿法选煤技术进行对比分析，探讨当前干法选煤技术存在的不足，以及该技术的未来发展趋势。希望可为干法选煤提供一些有益的参考意见，促进干法选煤技术的不断发展和提高。
关键词：干法选煤技术;发展;应用
我国煤炭资源十分丰富，是可利用的主要能源之一，被喻为工业的粮食，为我国经济社会的发展做出了重要贡献。通过煤炭分选可以减少煤炭中的各种杂质，比如：灰分、硫分等。通过分选可以调整和优化产品结构，提高煤质，增强煤炭企业市场竞争力，降低煤炭运输成本，减少环境污染，具有良好的经济和社会效益。
1 干法选煤技术与湿法选煤技术的对比分析
选煤主要是利用煤与矸石、硫铁矿等杂质物理性质的差异性来进行分选，一般按照选煤介质的不同，将选煤方法分为干法和湿法选煤。干法选煤一般是在空气中完成对煤炭的分选，而湿法选煤则主要是在水中或者其他含水介质中完成对煤炭的分选。就两种选煤方法而言，湿法选煤发展时间较长，技术比较成熟，在业内得到了广泛的推广和应用，但利用湿法选煤需要消耗大量的水资源，吨煤耗水在300-500L/t;煤泥水处理系统投资巨大，投资占比达到50%，约25-35元/吨，煤泥水处理需要添加速凝剂、消耗滤布又增加大量生产成本，而且煤泥储存，运输、销售困难;高寒地区冬天生产需要防冻，选后产品水分大易冻难于运输、装卸;洗选厂投资巨大，约50-70元/吨;选煤生产成本高，约20-30元/吨。这些不利因素会限制湿法选煤的推广应用。因此，近年来干法选煤技术越来越受到重视，相比湿法选煤而言，干法选煤不耗水;不产生煤泥，产生的粉尘可通过除尘设备回收利用;高寒地区冬天生产不需要防冻，产品不增加水分便于运输和装卸;投资低，低于10元/吨;设备相对简单，维修费用低，选煤生产成本低廉，小于5元/吨。
2 干法选煤技术在实际应用过程中存在的问题
现阶段，大规模工业化应用的干法选煤法对一些直径小于6毫米的杂质分选效果差，很难将其分选出来，因此选后很难得到煤质优良的产品，所以干法选煤目前还无法用于分选炼焦精煤;对粒度较小的煤炭选出矸石带煤率较高，还无法达到湿法选煤矸石带煤率的标准，浪费煤炭资源;对外水含量较高的煤炭难于处理，适用性较差。
3 干法选煤技术的发展与应用
干法选煤主要是利用煤与矸石、硫铁矿等杂质的物理性质差别来实现分选，物理性质包括密度、粒度、形状、光泽度、导磁性、导电性、辐射性、摩擦系数等，干法选煤包括风选、摩擦选、磁选、电选、X射线选、微波选、空气重介流化床选等。在我国已经实现工业化应用的是风力选煤和X射线选煤。
3.1 风力选煤法
3.1.1 分选原理
干法选煤中，风力选煤是应用比较广泛的选煤技术之一，该技术的原理是粒度和密度不同的物料在空气流上升力和机械振动力、偏振力的共同作用下，物料服从颗粒的干扰沉降规律而进行分层，从而达到分选的目的。粒度相同的颗粒中密度较大的集中在底层，密度较小的集中在上层;密度相同的颗粒粒度较大的集中在下层，粒度较小的集中在上层。分选作用原理分述如下：
（1）离析作用和风力作用。分选床面上物料的松散和分层是由机械振动力和气流的上升力来实现的，松散度隨机械振动强度和风速的提高而增强。在离析作用和风力共同作用下，密度小的物料分布于上层，密度大的物料分布于下层。
（2）自生介质的分选作用。在风力的作用下，细颗粒物料首先和空气组成一定密度的气固悬浮体，形成自生介质，小于悬浮体密度的物料上升，大于悬浮体密度的物料，比如矸石、硫铁矿等杂质下沉。随着分选的进行细颗粒物料逐渐减少，相对大颗粒的物料又会和空气组成密度更大的悬浮体，更有利于剩余物料的进一步分层。
（3）颗粒相互作用的浮力效应。随着分选的进行，细粒物料逐渐被排空，其余物料进入后继分选过程，此时起主要作用的是颗粒相互作用的浮力效应，低密度物料上浮，高密度物料下沉，从而形成分层。
3.1.2 风选设备
现阶段得到大规模工业化应用的主要是摇床型和悬挂型两种风选设备，二者分选原理相似，但振动方式和激振力产生的方式不同，摇床型是分选床位于摇臂上，由电机带动偏振轮产生偏振力;悬挂型是将分选床通过钢丝绳悬挂起来，由振动电机带动分选床直接振动。
风力选煤经济成本较低，具有良好的性价比。但是现阶段该方法将煤和杂质分选的精度较差，选后产品的品质得不到保证，所以风力选煤法还需要进行不断地优化和调整，在未来发展过程中应该着重于技术方面的创新，促进该技术更好地满足生产需要。
3.2 X射线选煤法
X射线选煤法适用于块煤排矸，分选粒度范围25毫米-300毫米，原理是对煤和矸石进行X射线穿透，由于煤和矸石物理性质的不同造成X射线穿透量不同，从而将煤与矸石进行数字化识别，再利用风力将煤或矸石打出。X射线分选已经实现较高精度，矸石带煤率可控制在3%之内，煤带矸率可控制在5%之内。
4 结语
综上所述，干法选煤技术在实际应用过程中具有很多优点，包括：经济成本低廉，建设周期短，投资小，节约水资源，高寒地区冬天不需要防冻等。但是在当前时期，干法选煤技术工业化应用范围还非常窄，选煤设备型号较少，工艺单一，还存在许多缺点，还有许多问题需要解决，因此需要对干法选煤技术加强研究，拓宽应用领域，进行技术创新，工艺优化，使其适用性更强，以便能在以后选煤工作中得到更加广泛的应用。
参考文献：
[1]王梅.干法选煤技术的应用现状及发展趋势[J].山东工业技术，2018，（21）：75.
[2]楚天，高勇，高晗.探究复合式干法选煤技术推广与实践应用[J].山东工业技术，2018，（19）：103-105.
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