編者按：本文由李文曦、唐志濤等人發(fā)表在《煤炭加工與綜合利用》期刊2019年11期上，原標(biāo)題為“中部地區(qū)動(dòng)力煤干法分選必要性的推論和探討”。本平臺(tái)選用時(shí)內(nèi)容有刪減，配圖根據(jù)內(nèi)容斟酌選取。在此，對(duì)文章作者表示感謝。

煤炭產(chǎn)業(yè)在對(duì)落后產(chǎn)能淘汰整合政策的持續(xù)推進(jìn)作用下，在河南、安徽等中部地區(qū)已形成以央企及地方大型國(guó)有企業(yè)為主力的生產(chǎn)格局。這些企業(yè)在礦井的改擴(kuò)建和現(xiàn)代化采煤技術(shù)及設(shè)備的列裝等方面通常走在行業(yè)前列，激活并促使單礦或單井產(chǎn)能在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步得到釋放。而中部地區(qū)煤炭資源煤層薄、窩存等賦存條件，又使得原煤產(chǎn)量的提升和原煤質(zhì)量的提升無(wú)法完全保持同步，時(shí)常出現(xiàn)含矸率上升等原煤質(zhì)量逆行現(xiàn)象，從而對(duì)地區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的煤炭分選布局和分選工藝提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。

1、中部地區(qū)煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品態(tài)勢(shì)

在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中部地區(qū)煤炭生產(chǎn)企業(yè)在原煤條件滿足要求時(shí)，多數(shù)采取對(duì)優(yōu)質(zhì)原煤進(jìn)行分選加工，作為煉焦、噴吹等高利潤(rùn)產(chǎn)品銷售，其余原煤作為動(dòng)力煤供應(yīng)市場(chǎng)的銷售手段；還有部分煤炭生產(chǎn)企業(yè)則直接以動(dòng)力煤銷售。以淮北煤田為例，煤炭資源賦存整體呈現(xiàn)由北向南、由東向西變質(zhì)程度增高趨勢(shì)，現(xiàn)有的濉肖、渦陽(yáng)、臨渙、宿州等４大礦區(qū)，除個(gè)別煤礦因煤質(zhì)條件極差，只能產(chǎn)出單一動(dòng)力煤產(chǎn)品外，其余煤礦均同時(shí)產(chǎn)出煉焦、配焦等高利潤(rùn)產(chǎn)品和動(dòng)力煤產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，動(dòng)力煤也是上述企業(yè)回收中煤、創(chuàng)收增效的重要產(chǎn)品，符合經(jīng)濟(jì)性、資源充分利用的要求。因此做好動(dòng)力煤產(chǎn)品銷售，更大限度開發(fā)動(dòng)力煤的市場(chǎng)價(jià)值，對(duì)煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言具有重要意義。

當(dāng)前，我國(guó)動(dòng)力煤入選率尚未達(dá)到70％，中部煤炭產(chǎn)區(qū)大體處于同等水平。這主要受兩個(gè)因素影響：一是部分已建煤礦未配套建設(shè)選煤廠或選煤廠分選加工能力不能滿足產(chǎn)能提升后原煤全部入選要求；二是動(dòng)力煤利潤(rùn)空間有限，而傳統(tǒng)煤炭分選工藝成本偏高，特別是易泥化的煤和矸石采用濕法分選后，副產(chǎn)品處理壓力大，精煤回收率低，提質(zhì)效果并不顯著，甚至出現(xiàn)不升反降的情況。因此，為保證動(dòng)力煤產(chǎn)品相對(duì)的經(jīng)濟(jì)性，少入選或不入選動(dòng)力煤也成為煤炭生產(chǎn)企業(yè)不得已而為之的舉措。

2、即將迎來(lái)的市場(chǎng)變革

隨著動(dòng)力煤市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的不斷深化、大宗貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的不斷完善、運(yùn)輸能力的不斷提升以及環(huán)保法律法規(guī)的不斷出臺(tái)，不久的將來(lái)，我國(guó)動(dòng)力煤市場(chǎng)將會(huì)迎來(lái)一系列變革。對(duì)于中部地區(qū)煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言，動(dòng)力煤銷售將面臨以下挑戰(zhàn)：

（1）外煤入市，東部市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。隨著我國(guó)逐漸放開動(dòng)力煤市場(chǎng)，東南亞、朝鮮等外來(lái)優(yōu)質(zhì)煤炭對(duì)我國(guó)的煤炭市場(chǎng)將形成有力沖擊。中部地區(qū)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的東部動(dòng)力煤下游客戶可選擇性增加，未經(jīng)分選或分選不充分的煤炭產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，市場(chǎng)份額面臨被壓縮和割食的局面。

（2）運(yùn)力提升，打破南部市場(chǎng)地域壁壘。高鐵網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，促使現(xiàn)有普通鐵路的客運(yùn)能力逐漸向貨運(yùn)釋放，加之各區(qū)段重載鐵路和貫穿西部南北向的蒙華鐵路的竣工，鐵路大宗貨物的運(yùn)輸能力將會(huì)大幅提升，我國(guó)西部、北部以及蒙古國(guó)的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤將會(huì)逐漸涌入我國(guó)中南部煤炭市場(chǎng)。

（3）中部地區(qū)各地指導(dǎo)性政策紛紛出臺(tái)。以河南省為例，2018年12月9日由河南省人民政府印發(fā)的《河南省煤炭消費(fèi)減量行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》指出，“落實(shí)煤炭消費(fèi)企業(yè)的主體責(zé)任，綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、法律和必要的行政手段，加快形成煤炭清潔高效利用的新格局”，同時(shí)“提高商品煤質(zhì)量，結(jié)合煤炭去產(chǎn)能，提高原煤質(zhì)量，嚴(yán)格落實(shí)《河南省商品煤質(zhì)量管理暫行辦法》。到2020年，省內(nèi)消費(fèi)煤炭熱值標(biāo)準(zhǔn)力爭(zhēng)提高10％以上，其中煤電機(jī)組入爐發(fā)熱量力爭(zhēng)達(dá)到20.90MJ/Kg”。各地出臺(tái)的指導(dǎo)性政策，提高了煤炭市場(chǎng)的準(zhǔn)入門檻，動(dòng)力煤提質(zhì)已逐漸成為入市的必要措施。

因此，全面推進(jìn)動(dòng)力煤入選，提高產(chǎn)品品質(zhì)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力是中部地區(qū)各煤炭企業(yè)在未來(lái)階段不得不采取的“保命手段”。

3、當(dāng)前動(dòng)力煤分選工藝的比較

考慮到動(dòng)力煤有限的市場(chǎng)利潤(rùn)空間，在當(dāng)前實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的煤炭分選工藝中選擇投資和運(yùn)行成本低、設(shè)備及流程簡(jiǎn)單可靠、較大粒級(jí)入料范圍、提質(zhì)效果滿足市場(chǎng)需求的工藝作為動(dòng)力煤的分選工藝，是中部地區(qū)煤炭生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對(duì)未來(lái)動(dòng)力煤市場(chǎng)變革行之有效的途徑。

濕法分選工藝的分選精度高，分選密度易控，可以實(shí)現(xiàn)煤炭的精細(xì)化分選，但成本較高，尤其是重介工藝，投資建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出其他工藝；此外濕法分選工藝以水為分選媒介，易造成產(chǎn)品水分增加，影響熱值及次生產(chǎn)品的回收和銷售壓力。干法選煤工藝是以空氣作為分選媒介，全程不用水，消除了濕法分選過(guò)程中水分和次生產(chǎn)品的困擾。尤其是復(fù)合式干選工藝，其建設(shè)周期較短，投資和運(yùn)營(yíng)成本均低于濕法分選工藝，可實(shí)現(xiàn)80mm以下原煤的全部入選，雖對(duì)部分難選或極難選煤的分選效果較濕法工藝略有欠缺，但已可完全滿足動(dòng)力煤分選的指標(biāo)要求。

4、趙家寨煤礦的干選探索試驗(yàn)

為探究干選工藝對(duì)中部地區(qū)動(dòng)力煤的提質(zhì)效果，選取河南省鄭煤集團(tuán)趙家寨煤礦1號(hào)和2號(hào)原煤進(jìn)行干法分選試驗(yàn)：

4.1 1號(hào)原煤干法分選試驗(yàn)

原煤入料粒度不大于50mm，原煤篩分分析結(jié)果見下表。

從上表可以看出，1號(hào)原煤粒度較細(xì)，小于6mm粒級(jí)含量74.24％，大于6mm粒級(jí)的塊煤含量為25.76％。隨著粒度變細(xì)，灰分呈下降趨勢(shì)，大于6mm粒級(jí)灰分明顯高于小于6mm粒級(jí)灰分，說(shuō)明塊煤中矸石含量較大。對(duì)1號(hào)原煤的干選試驗(yàn)結(jié)果見下表。

從上表可以看出，1號(hào)原煤經(jīng)干法分選機(jī)分選后，精煤產(chǎn)率為75.45％，灰分為21.37％，發(fā)熱量為24.97MJ/Kg，相比原煤灰分降低12.24百分點(diǎn)，發(fā)熱量提高4.44MJ/Kg。排出矸石產(chǎn)率為12.69％，灰分85.56％，矸石較純凈。

4.2 2號(hào)原煤干法分選試驗(yàn)

原煤入料粒度不大于50mm，原煤篩分分析結(jié)果見下表。

從上表可以看出，2號(hào)原煤粒度較細(xì)，小于6mm粒級(jí)含量54.82％，大于6mm粒級(jí)塊煤含量為45.18％。隨著粒度變細(xì)，灰分呈下降趨勢(shì)，大于6mm粒級(jí)灰分明顯高于小于6mm粒級(jí)灰分，說(shuō)明塊煤中矸石含量較大。對(duì)2號(hào)原煤的干選試驗(yàn)結(jié)果見下表。

從上表可以看出，2號(hào)原煤經(jīng)干法分選機(jī)分選后，精煤產(chǎn)率為50.84％，灰分為37.30％，發(fā)熱量為18.54 MJ/Kg，相比原煤灰分降低19.54個(gè)百分點(diǎn)，發(fā)熱量提高了6.88 MJ/Kg。排出矸石產(chǎn)率為41.83％，灰分80.01％，矸石較純凈。

由上述試驗(yàn)可以看出，采用干法選煤工藝分選趙家寨的動(dòng)力煤原煤，提質(zhì)效果明顯。

5、干法分選在中部動(dòng)力煤產(chǎn)區(qū)的應(yīng)用前景預(yù)測(cè)

干法分選工藝應(yīng)用于動(dòng)力煤分選，在降硫、排矸的同時(shí)可去除一定的表面水分，可進(jìn)一步提高煤炭發(fā)熱量，提質(zhì)效果顯著。干法分選適用于動(dòng)力煤高密度排矸，也可用于煉焦煤水洗前預(yù)排矸以及臟雜煤、工程煤和石子煤等原料的分選提質(zhì)等領(lǐng)域，并可結(jié)合原煤特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化和資源的高效利用。例如湖南湘煤集團(tuán)南陽(yáng)礦業(yè)公司利用干法分選設(shè)備對(duì)原煤進(jìn)行分選，選后回收60％的精煤產(chǎn)品，灰分達(dá)到12％，可直接作為噴吹煤產(chǎn)品供應(yīng)韶鋼；回收20％～25％的中煤產(chǎn)品作為動(dòng)力煤供應(yīng)本地電廠。

對(duì)于中部地區(qū)煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言，采用干法分選工藝對(duì)動(dòng)力煤進(jìn)行分選，可以用較為低廉的建設(shè)和使用成本，在濕法工藝擴(kuò)建工程繁瑣、困難且水資源耗費(fèi)嚴(yán)重的大環(huán)境下，解決因缺少動(dòng)力煤分選或分選能力不足和環(huán)保政策法規(guī)出臺(tái)以及其他變革帶來(lái)的市場(chǎng)壓力，增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，拓寬產(chǎn)品利潤(rùn)空間。