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，原標題為“中部地區動(dòng)力煤干法分選必要性的推論和探討”。本平臺選用時(shí)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。

煤炭產(chǎn)業(yè)在對落后產(chǎn)能淘汰整合政策的持續推進(jìn)作用下，在河南、安徽等中部地區已形成以央企及地方大型國有企業(yè)為主力的生產(chǎn)格局。這些企業(yè)在礦井的改擴建和現代化采煤技術(shù)及設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)能在原有基礎上進(jìn)一步得到釋放。而中部地區煤炭資源煤層薄、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)常出現含矸率上升等原煤質(zhì)量逆行現象，從而對地區內現有的煤炭分選布局和分選工藝提出了更高的要求和挑戰。

1、中部地區煤炭產(chǎn)品結構和產(chǎn)品態(tài)勢

在產(chǎn)品結構上，中部地區煤炭生產(chǎn)企業(yè)在原煤條件滿(mǎn)足要求時(shí)，多數采取對優(yōu)質(zhì)原煤進(jìn)行分選加工，作為煉焦、噴吹等高利潤產(chǎn)品銷(xiāo)售，其余原煤作為動(dòng)力煤供應市場(chǎng)的銷(xiāo)售手段；還有部分煤炭生產(chǎn)企業(yè)則直接以動(dòng)力煤銷(xiāo)售。以淮北煤田為例，煤炭資源賦存整體呈現由北向南、由東向西變質(zhì)程度增高趨勢，現有的濉肖、渦陽(yáng)、臨渙、宿州等４大礦區，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)濟性、資源充分利用的要求。因此做好動(dòng)力煤產(chǎn)品銷(xiāo)售，更大限度開(kāi)發(fā)動(dòng)力煤的市場(chǎng)價(jià)值，對煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言具有重要意義。

當前，我國動(dòng)力煤入選率尚未達到70％，中部煤炭產(chǎn)區大體處于同等水平。這主要受兩個(gè)因素影響：一是部分已建煤礦未配套建設選煤廠(chǎng)或選煤廠(chǎng)分選加工能力不能滿(mǎn)足產(chǎn)能提升后原煤全部入選要求；二是動(dòng)力煤利潤空間有限，而傳統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(zhù)，甚至出現不升反降的情況。因此，為保證動(dòng)力煤產(chǎn)品相對的經(jīng)濟性，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(zhù)動(dòng)力煤市場(chǎng)競爭機制的不斷深化、大宗貨物運輸網(wǎng)絡(luò )的不斷完善、運輸能力的不斷提升以及環(huán)保法律法規的不斷出臺，不久的將來(lái)，我國動(dòng)力煤市場(chǎng)將會(huì )迎來(lái)一系列變革。對于中部地區煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言，動(dòng)力煤銷(xiāo)售將面臨以下挑戰：

（1）外煤入市，東部市場(chǎng)競爭加劇。隨著(zhù)我國逐漸放開(kāi)動(dòng)力煤市場(chǎng)，東南亞、朝鮮等外來(lái)優(yōu)質(zhì)煤炭對我國的煤炭市場(chǎng)將形成有力沖擊。中部地區煤炭生產(chǎn)企業(yè)的東部動(dòng)力煤下游客戶(hù)可選擇性增加，未經(jīng)分選或分選不充分的煤炭產(chǎn)品競爭力不強，市場(chǎng)份額面臨被壓縮和割食的局面。

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

（3）中部地區各地指導性政策紛紛出臺。以河南省為例，2018年12月9日由河南省人民政府印發(fā)的《河南省煤炭消費減量行動(dòng)計劃（2018—2020年）》指出，“落實(shí)煤炭消費企業(yè)的主體責任，綜合運用經(jīng)濟、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，結合煤炭去產(chǎn)能，提高原煤質(zhì)量，嚴格落實(shí)《河南省商品煤質(zhì)量管理暫行辦法》。到2020年，省內消費煤炭熱值標準力爭提高10％以上，其中煤電機組入爐發(fā)熱量力爭達到20.90MJ/Kg”。各地出臺的指導性政策，提高了煤炭市場(chǎng)的準入門(mén)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)，增強市場(chǎng)競爭力是中部地區各煤炭企業(yè)在未來(lái)階段不得不采取的“保命手段”。

3、當前動(dòng)力煤分選工藝的比較

考慮到動(dòng)力煤有限的市場(chǎng)利潤空間，在當前實(shí)現工業(yè)應用的煤炭分選工藝中選擇投資和運行成本低、設備及流程簡(jiǎn)單可靠、較大粒級入料范圍、提質(zhì)效果滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的工藝作為動(dòng)力煤的分選工藝，是中部地區煤炭生產(chǎn)企業(yè)應對未來(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)現煤炭的精細化分選，但成本較高，尤其是重介工藝，投資建設和運營(yíng)成本遠遠高出其他工藝；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(xiāo)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。尤其是復合式干選工藝，其建設周期較短，投資和運營(yíng)成本均低于濕法分選工藝，可實(shí)現80mm以下原煤的全部入選，雖對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(mǎn)足動(dòng)力煤分選的指標要求。

4、趙家寨煤礦的干選探索試驗

為探究干選工藝對中部地區動(dòng)力煤的提質(zhì)效果，選取河南省鄭煤集團趙家寨煤礦1號和2號原煤進(jìn)行干法分選試驗：

4.1 1號原煤干法分選試驗

原煤入料粒度不大于50mm，原煤篩分分析結果見(jiàn)下表。

從上表可以看出，1號原煤粒度較細，小于6mm粒級含量74.24％，大于6mm粒級的塊煤含量為25.76％。隨著(zhù)粒度變細，灰分呈下降趨勢，大于6mm粒級灰分明顯高于小于6mm粒級灰分，說(shuō)明塊煤中矸石含量較大。對1號原煤的干選試驗結果見(jiàn)下表。

從上表可以看出，1號原煤經(jīng)干法分選機分選后，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號原煤干法分選試驗

原煤入料粒度不大于50mm，原煤篩分分析結果見(jiàn)下表。

從上表可以看出，2號原煤粒度較細，小于6mm粒級含量54.82％，大于6mm粒級塊煤含量為45.18％。隨著(zhù)粒度變細，灰分呈下降趨勢，大于6mm粒級灰分明顯高于小于6mm粒級灰分，說(shuō)明塊煤中矸石含量較大。對2號原煤的干選試驗結果見(jiàn)下表。

從上表可以看出，2號原煤經(jīng)干法分選機分選后，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)區的應用前景預測

干法分選工藝應用于動(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(zhù)。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，并可結合原煤特點(diǎn)實(shí)現成本優(yōu)化和資源的高效利用。例如湖南湘煤集團南陽(yáng)礦業(yè)公司利用干法分選設備對原煤進(jìn)行分選，選后回收60％的精煤產(chǎn)品，灰分達到12％，可直接作為噴吹煤產(chǎn)品供應韶鋼；回收20％～25％的中煤產(chǎn)品作為動(dòng)力煤供應本地電廠(chǎng)。

對于中部地區煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言，采用干法分選工藝對動(dòng)力煤進(jìn)行分選，可以用較為低廉的建設和使用成本，在濕法工藝擴建工程繁瑣、困難且水資源耗費嚴重的大環(huán)境下，解決因缺少動(dòng)力煤分選或分選能力不足和環(huán)保政策法規出臺以及其他變革帶來(lái)的市場(chǎng)壓力，增加產(chǎn)品競爭力，拓寬產(chǎn)品利潤空間。