洁净煤技术第章选煤方案

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1、第二章选煤第一节概述一、选煤的定义、分类及意义选煤是通过各种方法把原煤中的矿物质去除，并加工成质量均匀、用途不同的各品种煤的煤炭加工技术。选后精煤主要供炼焦、动力、化工以及炭制品材料。按选煤方法的不同，选煤可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。物理选煤是根据物料颗粒的某种物理性质(如粒度、密度、形状、硬度、颜色、光泽、磁性及电性等)的差别，采用物理方法来实现对原煤的加工处理。物理选煤主要是指重力选煤，同时还包括电磁选煤及古老的拣选等。重力选煤主要有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床干法选煤、风

2、力选煤、斜槽和摇床选煤等。物理化学选煤一浮游选煤(简称浮选)，它是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选的方法。浮选包括泡沫浮选、浮选柱、油团浮选、表层浮选和选择性絮凝等。由于实际上常使用泡沫浮选分选细粒物料，所以通常所说的浮选主要指泡沫浮选。化学选煤是借助化学反应使煤中有用成分富集或除去杂质和有害成分的工艺过程。化学选煤方法主要有氢氟酸法、熔融碱法、氧化法和溶剂萃取法等。微生物选煤是应用微生物脱除煤中的有害成分硫。它是利用某些自养性和异养性微生物能直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫从而达到脱硫的目的。在现阶

3、段有发展前途的有三种：堆积浸滤法、空气搅拌浸出法和表面氧化法。选煤是洁净煤技术中的源头技术，它是使电站和工业燃烧大大减少烟尘和SO：排放量的最经济有效的途径，是煤炭后续深加工的必要前提，是国际上开展洁净煤技术研究的公认重点。它直接关系到煤炭的合理利用及深加工、环境保护、节能、节运以及产煤和用煤企业的经济效益、社会效益和环境效益。因此，大力开发和利用选煤技术对我国的国民经济建设和世界环境保护具有十分重要的意义。二、国内外选煤发展的历史和现状(一)国外40选煤是伴随着选矿同步发展起来的。18世纪产业革命以后，重力选矿

4、开始从原始的手工操作发展到机械。初期的选煤设备有上升水流洗煤机及间歇工作的洗煤槽。1830～1840年在德国哈兹矿区出现了机械传动的活塞跳汰机，19世纪末20世纪初出现了可以连续工作的里欧选煤槽，尤其在1892年发明了第一台以压缩空气驱动的无活塞跳汰机，即著名的鲍姆式跳汰机。分选效率最高的重介质选煤法，早在1858年在工业中就开始应用。当时采用氯化钙溶液，由于溶液耗量太大，未能获得推广。1917年出现了水砂悬浮液选煤法，1926年使用稳定悬浮液的重介质选煤法获得成功。自本世纪中叶以来，开始用离心力场强化重力分选过

5、程。1940年在荷兰首先出现了水力旋流器。这种设备效率高、体积小，结构简单，很快就广泛应用于细粒级物料的分级、浓缩和重介质分选的过程中，并在生产上形成一个重要的发展方向。为了解决细粒、极细粒物料及复杂矿物物料的分选，19世纪末叶逐渐建立起了浮选法。1860年，首次在英国使用全油浮选实现了硫化矿和脉石分离，这就是最初的油团聚或油团浮选。1902年凯特莫尔发现：在矿浆中加入溶解的皂类，再添加无机酸，使之产生游离的脂肪酸，微细粒硫化矿矿物吸附脂肪酸后，形成絮团，这就是最早的选择性絮凝。1905年苏曼(Sulman)等人

6、提出了溶气浮选法，1908年亥京斯(Higgins)为了提高浮选过程的起泡能力，提出了向矿浆中添加起泡剂的想法。这些都对浮选的建立与完善起到了显著的作用。尤其是1910年浮选机的发明，使浮选在选矿领域很快就压倒了其它方法，成为该领域最重要的分选方法。对选煤，目前也是几种主要的选煤方法之一。传统的主要的选煤方法一跳汰、重介、浮选经过本世纪的研究和改进，在理论和工艺方面日趋完善。在选煤设备方面向着大型化、离心化和多层次化方向发展。在新型、高效选煤方法的研究和开发上，近十几年来随着各国对环境问题的日益重视及对超低灰煤要

7、求量的增加，国外一些发达国家如美国、日本、德国及澳大利亚等，针对煤炭的深度脱灰、脱硫开展了大量的研究，并取得了相当的成果。美国近年来大力开发先进的物理和物理化学选煤技术，包括微细磁铁矿粉重介旋流器、高压静电选煤、摩擦静电选煤、高梯度磁选法脱硫、液态二氧化碳选煤法、微泡浮选柱、油团选和选择性絮凝等。生产出灰分<3%、硫分<0.5%的洁净精煤。德国、加拿大、日本等国在油团选煤法方面的研究也都取得了一定的成果。日本试验研究的造粒法，虽属于油团选，但耗油量大幅度降低。目前微泡浮洗柱和油团选煤在美国已投入工业应用。在化学选

8、煤方面，美国研究试验的TRW—Gravimelt碱熔融法可以制得超低灰、低硫精煤，试验证明，可以脱除煤中90%的有机硫。澳大利亚开发的CSIRO苛性碱熔融法已建成1t／h的半工业性连续试验装置。美国近来还对全氯乙烯萃取法选煤作了研究。日本用异辛烷作萃取介质，对<44mm的粉煤进行萃取，矿物质脱除率可达70%40左右。同时，日本还对利用微波辐射来强化脱硫效果进行了研究。70