煤泥主要指選煤廠生產(chǎn)過(guò)程中伴生的副產(chǎn)品，根據(jù)選煤工藝不同，分為浮選尾煤和其他煤泥。我國(guó)浮選尾煤產(chǎn)率一般占入洗原煤的5%-7%。其他煤泥主要指動(dòng)力煤選煤廠(無(wú)浮選環(huán)節(jié))產(chǎn)生的壓濾煤泥，只有塊煤入洗時(shí)煤泥產(chǎn)率約占入洗煤總量的7%-10%。由于煤泥粘度大、水分高、熱值低，摻入電煤，不僅影響綜合產(chǎn)品發(fā)熱量、增水折噸，而且對(duì)火電廠篩分系統(tǒng)極為不利，長(zhǎng)距離運(yùn)輸冬季增加凍車皮現(xiàn)象。許多煤企和客戶經(jīng)常因?yàn)槊耗鄦?wèn)題發(fā)生減價(jià)、扣噸糾紛，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到一定影響。為了解決這一問(wèn)題，有些選煤廠不得不采取煤泥落地晾干或隨矸石一起排棄，這樣不僅帶來(lái)環(huán)境壓力，而且影響產(chǎn)品產(chǎn)量和銷售收入。有些企業(yè)增加處理能力大的火力干燥系統(tǒng)，煤泥外在水分可控制在15%左右，但配備小型燃燒爐，也不符合環(huán)保要求。在煤價(jià)下滑、買方主導(dǎo)煤炭市場(chǎng)的情況下，煤泥干燥效益并不明顯。因此，研究煤泥減量化、降低生產(chǎn)成本，是煤炭企業(yè)創(chuàng)造效益的熱點(diǎn)之一。

　　1/問(wèn)題分析

　　從技術(shù)角度分析，煤泥減量化生產(chǎn)并非難事，關(guān)鍵是如何合理確定選煤方法和工藝流程。選煤廠應(yīng)從減少生產(chǎn)系統(tǒng)煤的過(guò)粉碎方面考慮，細(xì)化工藝布置，并按經(jīng)濟(jì)效益最大化原則優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。結(jié)合我國(guó)目前選煤廠生產(chǎn)實(shí)際，筆者認(rèn)為，在煤泥減量化方面主要存在以下問(wèn)題。

　　(1)盲目追求動(dòng)力煤全部入洗，過(guò)度加工導(dǎo)致煤泥量大。我國(guó)煤炭產(chǎn)量約50%用于火力發(fā)電，到2020年電煤耗量將占到原煤產(chǎn)量的62%。電廠末煤是否需要全部入洗，要認(rèn)真分析末煤質(zhì)量和電廠對(duì)煤質(zhì)的要求，合理確定入洗下限。有些選煤廠在設(shè)計(jì)過(guò)程中，預(yù)測(cè)原煤灰分后，按灰分校正法，將各粒級(jí)灰分調(diào)高，造成末煤灰分增高，導(dǎo)致末煤不得不洗的錯(cuò)誤結(jié)論。有的選煤廠在目標(biāo)市場(chǎng)不明確的條件下，盲目將動(dòng)力煤選煤廠按全入洗設(shè)計(jì)。有些含矸率較高的選煤廠，采用原煤全部破碎到50mm以下，再由兩產(chǎn)品重介旋流器洗選，導(dǎo)致占到入洗原煤10%以上的煤泥難以消化。國(guó)內(nèi)不少動(dòng)力煤選煤廠按塊、末煤分別入洗設(shè)計(jì)，投產(chǎn)后末煤系統(tǒng)基本不開(kāi)，造成設(shè)備閑置和投資浪費(fèi)。在煤炭富集的陜北、內(nèi)蒙古等地，不少選煤廠將煤泥隨矸石一起排掉，造成資源浪費(fèi)。

　　(2)煉焦煤洗煤廠尾煤回收系統(tǒng)工藝不完善，缺乏煤泥減量化的必要措施。煉焦煤選煤廠入洗下限一般到0，普遍設(shè)有浮選系統(tǒng)。浮選尾煤粘度大、灰分高，我國(guó)選煤廠幾乎全部采用壓濾機(jī)回收，如果浮選尾煤不能就地消納，必須落地晾干，難以全部利用。目前普遍缺乏對(duì)尾煤粒度組成的分析，缺乏分級(jí)回收利用的研究。

　　(3)選煤方法選擇不合理，導(dǎo)致次生煤泥量增加。我國(guó)煤炭賦存條件較差，煤層含泥質(zhì)夾矸多，一些老礦區(qū)進(jìn)入深部開(kāi)采，煤質(zhì)變差、易碎程度增加;一些變質(zhì)程度較高的貧煤、貧瘦煤、粉煤量高達(dá)25%左右，加上次生煤泥，總煤泥量達(dá)到30%以上。有些選煤廠在設(shè)計(jì)過(guò)程中，以業(yè)主使用熟練、再洗可開(kāi)可不開(kāi)為由，選擇有壓入料重介旋流器工藝。煉焦煤、噴吹煤有壓兩產(chǎn)品重介旋流器主再洗，部分煤炭需要兩次用泵打入旋流器，不僅系統(tǒng)復(fù)雜、能耗高，而且加劇了煤的泥化。煤介用泵兩次混打，造成次生煤泥量增加較多。

　　(4)原煤存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不盡合理，煤炭易破碎、風(fēng)化，導(dǎo)致洗選過(guò)程中煤泥量增加。煤炭生產(chǎn)企業(yè)習(xí)慣性希望地面生產(chǎn)系統(tǒng)原煤儲(chǔ)存量越大越好，因此，設(shè)計(jì)的井下煤倉(cāng)高度大、地面圓筒倉(cāng)直徑大、落差高達(dá)50m以上，不僅造成塊煤破碎嚴(yán)重，而且煤的抗碎強(qiáng)度降低，導(dǎo)致洗選加工時(shí)煤泥量增加，不利于煤泥減量化生產(chǎn)。

　　2/煤泥減量化發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著霧霾天氣的加重，國(guó)家將環(huán)境保護(hù)、生態(tài)文明建設(shè)、煤炭綠色開(kāi)采、清潔高效利用提到了歷史高度。國(guó)務(wù)院頒布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，其中第四條和第十四條指出：“推進(jìn)煤炭清潔利用。提高原煤入洗比例，新建煤礦應(yīng)同步建設(shè)煤炭洗選設(shè)施，現(xiàn)有煤礦要加快建設(shè)和改造;到2017年，原煤入選率要達(dá)到70%以上”。為加強(qiáng)煤質(zhì)管理，由國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部、商務(wù)部、海關(guān)總署、國(guó)家工商管理總局、國(guó)家質(zhì)檢總局六部門制定的《商品煤質(zhì)量管理暫行規(guī)定》(2015年1月1日起實(shí)施)要求“京津冀及周邊地區(qū)、長(zhǎng)三角、珠三角限制銷售和使用灰分不小于16%，硫分不小于1%的散煤”。面對(duì)我國(guó)煤炭產(chǎn)能過(guò)剩，需求總量放緩、煤炭?jī)r(jià)格下滑的嚴(yán)重局面，國(guó)務(wù)院頒布了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》，該文件指出：到2020年煤炭消費(fèi)總量控制在42億噸左右，煤炭消費(fèi)比重降到62%以內(nèi);積極推進(jìn)煤炭分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)利用，加大煤炭洗選比重，建立健全煤炭質(zhì)量管理體系。

　　上述國(guó)家一系列節(jié)能減排的能源新政策，均有關(guān)于煤炭洗選加工的相關(guān)要求，如何在煤炭洗選加工方面尋求合適的切入點(diǎn)，做到既滿足國(guó)家對(duì)煤炭洗選加工的要求，又能選擇合理的工藝流程、使企業(yè)效益最大化，筆者從煤泥減量化方面提出一些看法。

　　(1)增加入洗率是煤炭洗選發(fā)展的必然趨勢(shì)。2014年全國(guó)煤炭產(chǎn)量38.7億噸，篩選率基本達(dá)到100%，但入洗率僅達(dá)到62%。我國(guó)近20億噸的電煤中除約4億噸洗中煤外，是否需要洗后供應(yīng)是一項(xiàng)值得探討的問(wèn)題。目前，大型礦井配套建設(shè)選煤廠已是政府審批項(xiàng)目的必備條件之一。動(dòng)力煤塊煤入洗也基本形成共識(shí)。末煤含矸率很低，收到基低位發(fā)熱量基本不小于20.90MJ/Kg,可以滿足電廠和一般動(dòng)力用煤要求。有些煤質(zhì)較差、需要末煤入洗的選煤廠，應(yīng)通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，合理確定入洗下限，實(shí)現(xiàn)脫粉入洗，煤泥量可以減少40%以上。

　　關(guān)于動(dòng)力末煤脫粉入洗，鄭鈞笛、朱子祺等進(jìn)行了論證，共同的結(jié)論是，動(dòng)力末煤脫粉入洗比全部入洗的產(chǎn)品產(chǎn)率高、加工成本低、經(jīng)濟(jì)效益好。在過(guò)去的幾年里，一些動(dòng)力煤全部入洗的選煤廠，如神華寧煤的紅柳選煤廠等補(bǔ)加了脫粉環(huán)節(jié)，脫粉入洗在淮南、晉城、準(zhǔn)格爾等礦區(qū)均有應(yīng)用。

　　(2)充分發(fā)揮重介質(zhì)淺槽的潛力，擴(kuò)大塊煤入洗量。我國(guó)大型以上動(dòng)力煤選煤廠多數(shù)采用塊煤重介質(zhì)淺槽分選工藝，洗選下限一般取13mm，不少?gòu)S為25mm以上入洗。淺槽洗選具有處理能力大、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、加工成本低等優(yōu)勢(shì)。充分重介質(zhì)淺槽的洗煤優(yōu)勢(shì)，將洗選下限降到6mm，25-6mm洗精煤和篩末煤配煤銷售，既保證了煤炭質(zhì)量，又能有效降低因末煤洗選增加的煤泥量。生產(chǎn)中由于產(chǎn)生的煤泥量少，可以將其直接摻入末煤銷售，實(shí)現(xiàn)選煤廠產(chǎn)品“無(wú)泥化”生產(chǎn)。

　　神華集團(tuán)李家豪煤礦選煤廠原設(shè)計(jì)采用13mm以上塊煤洗選，由于末煤發(fā)熱量?jī)H為17.556 MJ/Kg，鐵路外銷困難。該礦煤矸石泥化嚴(yán)重，若末煤全部入洗，煤泥量大，經(jīng)濟(jì)效益差。經(jīng)過(guò)科研攻關(guān)，反復(fù)論證，最終確定采用弛張篩+重介質(zhì)淺槽工藝洗選大于6mm粒級(jí)，入洗量增加15%。采用3090型弛張篩進(jìn)行6mm分級(jí)，處理能力600t/h，干法篩分效率達(dá)90%。項(xiàng)目實(shí)施后不僅煤泥量增加較少，而且產(chǎn)品質(zhì)量提高，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益3000多萬(wàn)元。該科研成果由中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)鑒定為國(guó)際先進(jìn)水平。

　　(3)無(wú)壓入料重介質(zhì)旋流器是煤泥減量化的有效措施。多年來(lái)無(wú)壓、有壓旋流器各有應(yīng)用。特別是煉焦煤、無(wú)煙煤選煤廠，采用有壓兩產(chǎn)品旋流器主再洗，煤介混合物兩次用泵打入旋流器，煤浸水時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，泥化率增加，不利于煤泥減量化。神華集團(tuán)曾委托中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)對(duì)煤泥減量化進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)兩淮地區(qū)有壓、無(wú)壓工藝的洗選研究發(fā)現(xiàn)，有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器主再洗比無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器洗選工藝煤泥量增加3-6%。煤泥量增加，意味著藥劑耗量增加、煤泥回收設(shè)備增加，生產(chǎn)成本必然增加，對(duì)此應(yīng)引起足夠重視。

　　(4)優(yōu)化煤泥回收工藝，提高煤泥摻配率。合理的煤泥回收工藝有利于煤泥的減量化。我國(guó)目前煤泥回收的工藝流程大致分為兩類：一是濃縮+壓濾;二是兩段濃縮、兩段回收，即一段濃縮底流沉降離心機(jī)回收粗粒，散狀物料直接摻入中煤或末煤，二段底流壓濾回收。一般選煤廠設(shè)計(jì)采用分級(jí)旋流器+弧形篩+煤泥離心機(jī)回收大于0.25mm的粗煤泥后，直接摻入產(chǎn)品。實(shí)際生產(chǎn)中，由于分級(jí)旋流器溢流跑粗，弧形篩、離心機(jī)篩孔磨損等問(wèn)題，導(dǎo)致部分粗煤泥進(jìn)入細(xì)煤泥系統(tǒng)，煤泥量必然增加。為了減少壓濾煤泥量，建議采用一段濃縮底流沉降離心機(jī)回收粗顆粒，散狀物料直接摻入中煤或末煤，二段底流壓濾回收工藝。沉降離心機(jī)回收的粗粒煤泥下限可達(dá)0.1mm，并且物料水分低，可直接摻入產(chǎn)品煤，有效減少煤泥量。開(kāi)灤范各莊選煤廠浮選尾煤就采用該工藝，生產(chǎn)效果良好。

　　(5)重視細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，減少煤泥量。在選煤廠設(shè)計(jì)中要重視以下環(huán)節(jié)：一是溜槽緩沖、降低落差;二是減量減少煤泥水泵打循環(huán)次數(shù)，減少泥化時(shí)間;三是盡量不設(shè)通過(guò)式破碎機(jī)，以免不該進(jìn)入破碎機(jī)的煤進(jìn)破碎機(jī)，增加煤的過(guò)粉碎;四是盡量不設(shè)用推土機(jī)回煤的儲(chǔ)煤場(chǎng);五是在工藝設(shè)計(jì)上防止大塊矸石破碎，煉焦煤選煤廠、動(dòng)力煤旋流器洗選，要增加預(yù)排矸系統(tǒng)。

　　3/加強(qiáng)煤泥就近綜合利用研究

　　(1)結(jié)合市場(chǎng)需求和煤價(jià)變化趨勢(shì)，合理確定煤泥干燥工藝，積極開(kāi)拓?zé)o污染干燥技術(shù)，積極研究推廣瓦斯發(fā)電余熱干燥、射流干燥、電磁干燥等技術(shù)，降低干燥成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　(2)結(jié)合國(guó)家能源局《關(guān)于促進(jìn)低熱值煤發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》精神及坑口低熱值煤發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)要求，選煤廠要積極配合電廠建設(shè)，將收到基低位發(fā)熱量不小于5.016MJ/Kg的煤矸石、煤泥合理?yè)脚涔?yīng)電廠。

　　(3)如果選煤廠合理距離范圍內(nèi)建設(shè)以水煤漿為原料的化工項(xiàng)目，應(yīng)積極推廣濃縮機(jī)底流直接給入濕法球磨機(jī)技術(shù)，這樣，可以少開(kāi)或不開(kāi)選煤廠煤泥回收設(shè)備，采用煤化工凈化水做洗選補(bǔ)充水，有利于提高煤化工和選煤廠的效益。

　　4/問(wèn)題分析

　　煤泥作為選煤廠的副產(chǎn)品，其量的大小對(duì)選煤廠產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、節(jié)水降耗、經(jīng)濟(jì)效益均有一定影響。結(jié)合當(dāng)前煤炭產(chǎn)能過(guò)剩、效益下滑和國(guó)家要求綠色開(kāi)采、煤炭清潔高效利用的有關(guān)規(guī)定，積極推廣動(dòng)力煤末煤脫粉入洗、降低重介質(zhì)淺槽分選下限、優(yōu)化煤泥回收工藝、重視煤泥減量化細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和管理，具有重要的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。