我国洗煤工艺及常见问题探析

煤炭是中国重要的能源，在推动社会进步和经济发展过程中有重要作用。但是受到行业竞争、市场机制、经济危机的影响和洗煤工艺的限制，煤炭质量较低，在很大程度上影响了煤炭行业的节能减排效果。因此，应结合中国洗煤工艺的常见问题，有针对性地采取有效措施，优化和改进洗煤工艺，不断提高煤炭质量，推动中国社会经济的可持续发展。

1 洗煤工艺概述

洗煤是煤炭生产加工过程中不可缺少的作业环节，是煤炭深加工和提炼精煤的重要过程。洗煤主要是借助有效的科学手段剔除原煤中的矿物杂质、P、水、S等，将煤炭转化为发热值高、灰分和硫分低的精煤[1]，提高煤炭品质和利用率，减少煤炭的运输成本。由于煤炭生产要求和目标不同，不同的洗煤工艺之间存在明显差异，主要包括以下几种。

1.1 化学洗煤工艺

化学洗煤工艺主要是利用一系列化学反应以不同形态快速分离原煤中的硫，常见的有熔融减法、氯解法、生物氧化还原法、快速热解法等，将压滤机作为煤炭泥水基本处理设备，利用高压泵加工煤炭泥注入压滤机，再借助于压力将煤炭泥在滤布上过滤，通过压滤得到清水，将清水输送到水箱中实现循环利用。在化学洗煤工艺中，压滤机具有稳定性高、处理能力强、回收利用率高等特点，并且通过闭路循环实现洗煤水的循环利用，从而减少污水排水，降低对自然生态环境的影响，在洗煤过程中保持洗水平衡。通过化学洗煤工艺，可脱离90%以上的全硫和99%的矿物硫，洗煤效果较好，但是这种洗煤工艺比较繁杂，对洗煤机械设备要求高，在一定程度上会影响煤炭品质和煤质结构。

1.2 物理洗煤工艺

物理洗煤工艺是指线破碎或粉碎煤质，通过跳汰法、重介质法和浮选法从煤质中提取矿物杂质，通过物理洗煤工艺，可提出60%左右的灰分、黄铁矿硫等杂质。跳汰法是指根据矸石和煤炭的密度差异，通过变速脉动上下波动的水流快速冲洗煤炭，从而达到杂物分离目的。重介质法是指在洗煤工艺中将磁铁矿粉配制成重介质悬浮液，重介质悬浮液米芾处于矸石和煤炭之间，在重力作用下使煤炭和矸石、灰分等杂质分离，具有较高的分选精度和分选效率，并且这种洗煤工艺可自动控制重介质悬浮液的磁性物含量、液位、粘度、密度等工艺参数。浮选法是指利用矸石表面和煤炭的湿润性差异，洗出颗粒度小于0.5 mm的煤泥[2]。

1.3 筛分洗煤工艺

筛分洗煤工艺主要是根据煤炭中的不同颗粒，利用带孔筛面将颗粒大小不同的煤炭分开，然后进行杂物剔除、脱水等操作，筛分洗煤工艺被广泛的应用在原煤处理和准备中。根据筛选方式的不同，筛分洗煤可分为湿筛和干筛，粒度小于筛孔的物料透过筛面，保留粒度较大的煤炭，可进行煤炭回收再利用，减少煤炭浪费。

1.4 微生物脱硫工艺

微生物脱硫工艺是指利用假单胞菌、硫化叶菌、硫杆菌等微生物进行洗煤，减少SO2的排放量，弥补化学洗煤和物理洗煤的缺陷，但是需要大量高效低耗的菌种和较高的脱硫环境，脱硫过程较长，洗煤效率较低。

2 洗煤工艺的常见问题

2.1 洗煤技术不成熟

当前，中国洗煤工艺还不成熟，受到工艺技术的限制，存在一些缺陷和不足，使得煤质干燥处理水平较低，易导致大量的煤炭物料堆积在尾煤浓缩机中，不仅影响洗煤工艺的回收率，而且易干扰正常的洗煤过程。例如，在处理洗煤水过程中，可利用混凝沉淀法将洗煤水中的杂质快速去除，使其满足洗煤水排放要求，但是由于处理措施不当，易腐蚀洗煤机械设备，影响过滤和压滤脱水，成本较高，消耗量大，需要进一步完善和改进。

2.2 洗煤流程不合理

在洗煤过程中，会产生大量的硫化物，不仅污染自然环境，而且危害人们的身体健康。由于洗煤流程不合理，洗煤工艺和自然环境保护之间存在矛盾，洗煤环节的噪音、废气、废渣、废水处理不到位，洗煤废水中含有大量的有害金属离子、悬浮煤粒、药剂等[3]，严重污染周围的自然环境，并且导致大量水资源被浪费，并且洗煤中排放大量的SO2会污染大气。

2.3 洗煤机械操作不当

在煤炭加工生产过程中，洗煤是一项非常复杂的工艺，在洗煤工艺中需要多种机械设备和作业环节的协调配合，洗煤工艺常用的机械设备包括浮选机、提升机和跳汰机，但是在实际的洗煤工艺中，经常出现洗煤机械操作或控制不当的问题，在很大程度上影响了洗煤质量和效率。

3 解决措施

3.1 优化洗煤工艺

洗煤工艺的目标是通过洗煤最大程度地减少原煤中的灰分、硫分，并且减少对自然环境的污染，提高煤炭品质。当前不同洗煤工艺有着各自的优势，但是也存在一定局限性，因此应综合考量质量要求、原煤成分、煤质波动、地质条件等内容，进一步优化洗煤工艺。例如，煤炭中的矸石，将其燃烧会释放有害气体污染大气，将其融入洗煤水排出还会污染水源，但是矸石作为一种重要的不可再生资源，可以被应用在筑路、复垦、水泥原料生产等领域中，其具有良好的低热性，因此洗煤工艺优化不仅要减少环境污染，而且应进行合理的循环利用。洗煤工艺科可根据纯矸石和煤炭热值密度之间的差异，利用干法洗煤技术，用于脱硫和降灰，提高煤矸石热值，从而有效分离煤炭杂质，并且这种干法洗煤工艺运行可靠、无需水源、简单易行，生产效率较高，除尘效果良好，可有效改善矸石质量、节约成本、减少污染，可积极推广和应用。另外，对于洗煤工艺中产生的废水，可使废水经过格栅后，流入加有烧碱的pH调节池，然后再流入絮凝池，并且在絮凝池中加入适量的PAC、PAM等药品，使废水混凝后流入沉淀池，再利用提升泵输送到分配井，经过生化反应后，废水降解为COD，最后流入贮水池，这些水质可用于洗煤处理，这样不仅提高了废水利用率，而且洗煤过程中产生的污泥，经过浓缩池脱水后，可以被运处，降低对自然环境的污染。

3.2 改良洗煤生产线

洗煤生产线对于煤炭质量有着直接影响，因此应积极改良洗煤生产线。通过综合分析煤炭质量要求、灰分成分、煤泥岩构成、煤层地质条件等因素，制定科学合理的洗煤方案，优化洗煤工艺、废水处理、水源使用等生产环节设计，提供洗煤效益。例如，将传统洗煤生产改造为重介洗煤生产，以Fe3O4、钒钛磁粉为介质，通过干洗洗煤技术将原煤加工成精煤，并且在洗煤生产线上设置自动控制系统，自动化控制洗煤数量，通过三级分选技术，将原煤分为精煤、中煤和矸石[4]，对煤泥污水做好沉淀处理，使大部分的煤泥污水经过压滤处理后转化为清水，实现回收再利用，减少废水排放量，节省大量水资源。

3.3 改善洗煤的局部环节

洗煤工艺优化是一个复杂而长期的过程，在实际生产过程中可积极改善洗煤的局部环节。例如，山东中都洗煤厂采用煤泥重介洗煤系统，但是随着综掘处理的引入和原煤量大幅度增长，矸石含量不断上升，煤质变差，泥化严重，必须要对某些局部环节进行整改。这时在水煤浆系统中安装搅拌桶、供料泵和高压球磨机，提升洗煤处理能力，并且在尾煤干燥系统改造过程中，应考虑到对水分、物料粒度的要求，结合干燥机表面温度和自身性能特点，在干燥机上设置一层保温层，提高原煤处理量和热效率，这样可提升除尘效果，并且节约燃煤费用。

3.4 做好设备管理

洗煤设备管理不善或选用不当会影响煤炭质量和洗煤工艺效果，因此必须做好洗煤设备管理。首先，定期更换和检查洗煤筛板，以免由于弧形筛变形而影响脱介效果，如对精煤弧形筛，每间隔15 d翻转一次，矸石处理中的弧形筛，每间隔10 d应翻转一次，当发现脱介变差时，要及时进行更换，在这个过程中要严格控制脱介喷水高度，还应适当调节喷水量，仔细检查滚筒间距、精煤接料槽、滚筒转速、磁偏角等，避免影响磁选机的工作效率和运行负荷。

4 结语

洗煤工艺是煤炭加工生产的关键环节，其工艺水平对煤炭质量有直接影响。通过对洗煤工艺进行概述分析，可以了解到更多关于洗煤的相关工艺及流程，从而掌握更精确的洗煤技术，实现洗煤质量及效率的提升。但不可否认，在实际加工生产中，洗煤工艺还存在很多问题，因此应做好洗煤工艺的改进和优化，提高煤炭质量，提高煤炭企业的经济效益和社会效益。