編者按：本文由張振紅發表在《煤炭加工與綜合利用》期刊上。本平臺選用時內容有刪減，配圖根據內容斟酌選取。在此，對文章作者表示感謝。

01概括

河南能源化工集團有限公司(簡稱“河南能源”)，主要涉及能源、化工、現代物貿等產業。截止2019年底，河南能源旗下各煤業公司所屬煤礦先后購買干法選煤設備共計33臺套。項目實施后，雖然產品發熱量可提高1.26MJ/kg以上，但由于人們習慣性地將干法選煤與通過洗選加工生產冶金煉焦、噴吹煤的濕法選煤工藝進行比較，不少人對干法選煤認識存在一定偏見，以至于關注不多、重視不夠，甚至抱著排斥的態度，干法選煤的推廣應用受到一定影響。

隨著干選技術的發展與我國對商品煤質量要求的提高，煤炭入選率不斷提高，干法選煤工藝應用范圍不斷拓展，同時分選效果也不斷提高。2010年后特別是近幾年，河南能源干選項目明顯增多，且運行效果較好。據統計，采用干法選煤之后，義煤公司的產品發熱量提高1.67～2.51MJ/kg、硫分降低0.8～1.2個百分點；永煤公司的龍門礦、嵩山礦分選后產品發熱量都提高了3.35MJ/kg；貴州公司高山礦2019年初投入運行后，產品發熱量提高4.18MJ/kg左右，實現了為黔希煤化工穩定供應原料煤的目的，增效更為顯著。對干法選煤工藝的認識也在逐漸改變，但在實施過程中也發現一些需要改進的環節和做法。

02干法選煤在河南能源的典型應用

2.1鶴煤公司九礦

九礦前期原煤灰分小于17%，能夠直接滿足動力煤和當時高爐噴吹煤用戶需要。隨著放頂煤技術的應用，選出大塊煤和矸石后原煤灰分高達25%左右。為選擇合適加工工藝、提高產品質量，所做原煤篩分試驗結果為:0～50mm混煤、灰分26.31%，其中0～6mm占48.07%、灰分17.80%；6～50mm占51.93%，灰分34.19%。0～6mm粒級可基本滿足用戶需求，6～50mm粒級必須分選加工。雖然重介淺槽、斜輪、立輪分選機、重介旋流器等設備的分選精度較高，基于1998—1999年企業經營困難，決定建設復合干選簡易排矸系統。干選試驗結果見下表。

干選系統投運后，月綜合試驗結果為:入選前小于50mm混煤灰分23.39%，其中0～6mm占48.07%、灰分17.13%；6～50mm占51.93%、灰分29.19%。6～50mm入選后的結果見下表。

6～50mm粒級干選輕產物與小于6mm粉煤混合作為產品，解決了銷售難題，平均灰分16.85%，還可篩出占入選總量6.89%的25～50mm中塊煤單獨高價銷售，當時每年合計增效440.58萬元。

2.2 義煤公司石壕礦

石壕煤礦雖建有重介洗選系統，但只能處理20%的原煤，直接銷售灰分37%以上原煤，不僅價格低且銷售困難。篩分試驗結果顯示:50～8mm粒級灰分高達63.41%，8～0mm灰分32.42%。2001年1月石壕礦購買了FGX－6型復合干選機設備用于分選50～8mm篩上物。入料灰分63.41%，硫分6.54%，分選精煤灰分和硫分分別為31.41%和1.91%，分別降低32和4.63個百分點。干選精煤和小于8mm粒級產物混合后，灰分由37%降到32%，硫分由2.5%降到1.8%，從次煤中回收3.3%的煤炭，充分回收了煤炭資源。據統計，該礦2005年加工原煤63萬t、增效717.5萬元。繼石壕礦成功應用后，義煤公司又在新安礦、常村礦等配備了FGX－6、FGX－24型干選成套選煤設施，并達到了預期效果。

2.3 永煤公司嵩山礦

嵩山煤礦屬于中高發熱量、粉狀無煙煤。原煤發熱量在16.74～18.83MJ/kg之間，硫分1.3%左右。原煤浮沉資料顯示:大于13mm粒級塊煤產率7.55%、灰分68.25%；小于13mm粒級末煤灰分為38.27%；原生煤泥含量高達33.14%、灰分為27.14%。且該礦煤易碎、遇水嚴重泥化。考慮煤質特性、產品定位等因素，從投資、效益、市場與濕法選煤經濟可行性等多次反復論證，決定采用復合干選工藝。系統投運后，產品發熱量提高3.37MJ/kg，硫分降低0.49個百分點，產品質量滿足河南省對商品煤質量的相關要求，復合干選對細粒易泥化煤實現了成功分選。經測算，電煤價格在硫分小于1.0%時，分選前后綜合售價由210元/t提高到234元/t，噸煤售價提高24元/t。干選系統投資300萬元，正常生產一個半月就收回投資。

2.4貴州公司安順礦

安順礦只有篩分系統，為解決塊煤含矸率高的問題，開始啟動干選項目，干選試驗結果顯示分選效果明顯。2017年系統投運后，塊煤含矸率由以往的30%～50%降低到10%左右(主要是夾矸煤和片矸)，折合噸煤售價增加15～20元，同時末(粉)煤發熱量較篩末煤提高1.26～1.67MJ/kg，年增收1500萬元以上，系統運行4個月就收回了投資。

2.5貴州公司高山礦

高山礦開采4號、9號2個煤層，9號煤原煤發熱量在19.66～25.10MJ/kg、全硫2%～4%；4號原煤發熱量在14.64～18.83MJ/kg，全硫4%～6%。由于嚴重缺水，僅配套了簡易篩分系統。篩塊煤發熱量12.55MJ/kg左右且產率低，篩末煤發熱量比原煤可提高1.67MJ/kg左右，但受地質條件影響，發熱量隨原煤質量變化而大幅波動，只有部分時段可以滿足化工使用，只能按20.92MJ/kg為基準，以每百卡(418J)8元/t價格銷到當地電廠。同時，貴州公司所屬黔希煤化工所用原料煤以每百卡13～15元/t的高價大量外購。結合集團公司內部干法選煤的成功應用，經過論證，確定在高山煤礦采用ZM－150型干法分選機對該礦原煤進行分選加工。

干選系統運行后，4號煤精煤發熱量高提升4.64MJ/kg、低提升3.15MJ/kg，平均提高3.94MJ/kg；精煤產率平均為68.92%、硫分降低接近1個百分點；9號煤灰分平均降低10.07個百分點、硫分降低1.14個百分點、發熱量提高3.80MJ/kg，達到23.10MJ/kg。干選前發熱量20.92MJ/kg左右的末煤作為電煤售價為400元/t，干選后精煤作為化工原料煤可售價736元/t，并有效規避了濕法工藝用水難題。干選精煤產率83.05%、噸原煤加工費按5元計，噸煤增收為736×83.05%－400－5=206(元)。

2.6馬泰壕礦干選試驗與重介分選生產結果對比

對比馬泰壕煤礦2019年干法分選試驗結果和現有重介淺槽分選工藝分選結果發現:50～0mm干選試驗結果與重介淺槽選后塊煤灰分基本相當，2種分選方法得到的50～25mm、25～13mm塊煤灰分均可控制到6%以內，表明塊煤通過干選完全可達到重介分選的指標。但干選工藝不用水，選后塊煤水分更低，故低位收到基發熱量更高。同時，干選后13～0mm末煤灰分可控制到10%以下，低位發熱量可提高到26.69MJ/kg左右，達到了化工用原料煤的質量要求；還可根據用戶實際需要靈活調整產品質量定位，比如可生產發熱量為23.01MJ/kg左右中煤作為電煤，以保障穩定生產灰分8%或更低的冶金噴吹用煤。

03干法選煤應用啟示與推廣建議

3.1末煤干選技術已經成熟

高山礦煤炭篩分試驗結果顯示，原煤中大于25mm粒級含量僅3.3%，且灰分高達69.14%，小于13mm粒級占87.32%；河南能源嵩山礦原煤大于13mm粒級產率僅為7.55%，灰分高達68.25%。2礦原煤粒度組成中主要為小于13mm粒級，由2礦干選系統分選效果可以判斷:干法選煤對小于25mm、甚至小于13mm粒級煤炭有明顯分選效果。筆者認為，當前末煤干法選煤技術已經基本成熟，可以結合煤質和用戶需求實際用于末煤分選提質，有效降低工程投資和系統運行成本。

3.2干法選煤的適用對象

3.2.1適宜于化工和電力用煤的加工提質

化工原料煤不僅僅需要一定的固定碳含量(發熱量)，而且要考慮影響灰熔融性的灰成分指標，考慮氣化爐的安全與長周期運行，氣化原料煤還需要一定的灰分含量。化工原料煤需要合適的灰分定位來保證相應的灰熔融性，并不是純粹的灰分越低越好。同時，隨著我國能源結構持續調整，火力發電新上項目優先鼓勵調峰，發電機組的深度調峰需要相對熱值較高和均勻穩定的燃料煤，發電用煤沒必要像冶金用煤那樣進行深度分選加工。所以投資少、系統簡單、運行成本低的干法選煤工藝更適合化工和發電用煤的分選加工。

3.2.2 適宜于煤與矸石泥化或干旱缺水冬季寒冷地區的煤炭加工

典型的嵩山礦煤易泥化，高山礦缺水等都適合采用干選加工提質增效。我國絕大部分的高揮發分煤炭資源賦存在干旱、缺水的西北部，這些地區冬季寒冷，并存在矸石、甚至煤炭泥化現象，采用濕法洗煤所產生的煤泥難以均勻摻配、冬天難以裝卸運輸。而煤泥干燥不僅成本較高，還受到環保政策的制約。

化工和電力用煤的分選加工采用干法選煤可以有效避免上述問題，特別是我國北方賦存量極大的高揮發分不粘煤、長焰煤和褐煤，近年來一直探索煤泥減量化，而干法選煤工藝不產生煤泥、無疑是煤泥減量化的更好選擇，避免濕法分選后出現煤炭產品降灰增水，發熱量不升反降的尷尬局面。

3.2.3適宜于易選煤塊煤的分選加工

由高山礦、龍門礦、嵩山礦等干選項目實踐經驗可知，干選系統實際生產和試驗分選效果是吻合的；馬泰壕礦原煤干選試驗結果與現有重介淺槽實際生產結果基本相當；同時從現場看到，在貴州安順和轎子山礦分選過程中，塊煤所謂的含矸率是幾乎沒有純矸，絕大多數都是密度高的夾矸煤和中煤，所以對于易選和極易選煤的塊煤采用干法選煤工藝理論上是可行的。為了簡化流程，可以采用小于50mm或小于80mm混合分選后再進行分級，得到所需要的不同粒度規格的精煤產品，從而有效避免矸石(煤炭)泥化，避免煤泥的高額處理成本。

3.2.4 適宜于冶金煤選煤廠入選原煤的預排矸

隨著煤炭開采行業設備向著大型化、重型化、自動化、智能化等方向發展，煤礦井下控制煤質的措施越來越少；隨著煤礦開采深度和年限增加，礦井煤質越來越差，現有配套選煤廠處理能力隨著煤質變差而相應降低。為保證選煤廠具備與礦井相匹配的加工處理能力，需要相應改造，而傳統的濕法工藝擴能改造，投資大、占用場地空間大、影響生產時間長。采用占地空間小、投資少的干法選煤工藝對選煤廠入洗原料煤預排矸的改造方案是一個很不錯的選擇。

對于新建廠可充分發揮干選預排矸綜合優勢，提高入洗原料煤質量，降低精選(濕法選煤)設計與投資規模，從而降低綜合成本。筆者認為，通過干法預排矸“初選”，再由濕法選煤“精選”生產滿足冶金煤用戶需要的產品或優化產品結構，從而提高綜合效益將是今后的方向和趨勢。

3.3重視干選系統維護與保養

任何設備都需要相應的維護和保養，干選設備也不例外。由安順礦的應用發現，如果不及時清理風道、更換分選床面，干選系統分選效果將降低，甚至失去分選效果，因此，必須建立相應的檢修、保養機制，并嚴格執行。