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1、乌 海 职 业 技 术 学 院毕 业 论 文题目：乌乌海职业业技术学学院毕业业设计（论论文）姓 名 ：李杨杨学 号 ：2000788107789院 系 ：乌海海学院矿矿业工程程系专 业 ：选煤煤技术指导教师师 ：王王玉鑫二O一00 年年 五五月我国选煤煤技术的的现状及及其发展展方向摘要介绍了我我国选煤煤工业发发展的简简况。指指出选煤煤技术的的现状主主要体现现在五个个方面：入选比比例继续续提高，选选煤厂规规模及其其装备大大型化；重介质质旋流器器选煤已已成为发发展重点点；传统统选煤发发发与设设别的效效果得到到了提高高；模块块化成为为选煤厂厂设计和和建设的的新模式式；生产产过程控控制和全全厂自动动化
2、水平平不断提提高。我我国的选选煤科技技将按照照面向选选煤生产产建设的的产业化化技术、重重点开发发研究的的关键技技术和处处于基础础研究阶阶段的前前沿技术术三个层层次，得得到进一一步的发发展。关键字：选煤技技术 现现状 发发展Desccribbes thee prrofiile of ChiinaƏs Coaal IInduustrry. Thaat tthe staatuss off cooal preeparratiion tecchnoologgy mmainnly in fivve aareaas: thee prropoortiion sellectted to conntin
3、nue to inccreaase, cooal preeparratiion plaant scaale andd laargee sccalee eqquippmennt; heaavy meddiumm cyycloone hass beecomme tthe foccus of devveloopmeent; trradiitioonall Cooal Haiir aand othher ressultts bbaseed bbeenn immproovedd; mmoduularr cooal preeparratiion plaant dessignn annd cconsstru
4、uctiion of a nnew moddel; prroduuctiion proocesss cconttroll annd aautoomattionn off thhe wwholle pplannt lleveel rrisiing. Chhinaaœss Cooal Preeparratiion Tecchnoologgy ffor prooducctioon aand connstrructtionn wiill be in acccorddancce wwithh thhe ttechhnollogyy inndusstryy, ffocuusinng oon rr
5、eseearcch aand devveloopmeent of keyy teechnnoloogiees aand bassic ressearrch staage at thee thhreee leevells oof aadvaanceed ttechhnollogyy, ffurttherr deevellopmmentt.Keywwordds: Coaal PPrepparaatioon SStattus Devveloopmeent.目录引言- 1 -1.我国国选煤技技术的现现状- 3 -1.1.原煤入入选比例例提高，选选煤厂规规模及选选煤装备备趋向大大型化- 3 -1.2.重
6、介质质选煤比比例迅速速上升，重重介质旋旋流器选选煤已成成为发展展重点- 4 -1.3.基础理理论研究究的深入入，提高高了传统统选煤方方法与设设备的效效果- 11 -1.3.1.跳跳汰选煤煤方面- 111 -1.3.2浮游选煤方方面- 13 -1.3.3.干干法选煤煤方法- 17 -1.3.4.辅辅助工艺艺及设备备方面- 199 -1.4.模块化成为选选煤厂设设计和建建设的新新模式- 222 -1.5.选煤厂厂生产过程自动动控制和全全厂自动化化水平不不断提高高- 223 -2.选煤煤技术发发展方向向- 225 -2.1.重介质质选煤技技术- 25 -2.2.大型选选煤关键键设备提提高可靠靠性与几
7、几点一体体化技术术- 226 -2.3.动力煤煤分选关关键技术术- 227 -2.4.先进细细粒煤脱脱硫降灰灰技术- 288 -2.5重重大基础础性研究究- 228 -3.结论论与建议- 29 -致谢- 30 -参考文献献- 330 - 33 -引言煤炭是我我国最主主要的能能源，在在已探明明的化石石能源资资源总量量中，煤煤炭占994.33%，石油油和天然然气仅占占5.77%。我我国又是是煤炭生生产和消消费大国国，在一一次能源源消费结结构中，煤煤炭约占占70%。20003年年我国煤煤炭产量量达177.366亿吨，今今年前33季度产产煤已达达到133亿吨，全全年预计计将达到到19亿亿吨，新新能源技
8、技术开发发和产业业建设短短期内不不足以形形成规模模化供应应。长期期以来，国国内700%的燃燃料和工工业动力力、600%的化化工原料料和600%的民民用商品品能源，都都是由煤煤炭提供供的。随随着国民民经济和和社会的的发展，能能源需求求不断增增加，对对煤炭的的需求量量也将越越来越大大，在今今后500年内我我国以煤煤炭作为为主要能能源的格格局不会会有根本本性变化化。因此此，保障障煤炭有有效供给给和洁净净煤利用用是我国国能源安安全重要要的实际际问题。煤炭作为为我国的的主要能能源，在在为国民民经济发发展做出出巨大贡贡献的同同时，也也带来了了严重的的环境污污染。大大量的原原煤直接接燃烧造造成的煤煤烟型为为
9、主的大大气污染染，严重重制约了了我国国国民经济济的持续续健康发发展。220022年我国国烟尘排排放量为为10112Mtt，SOO2排放量量为19926MMt，酸酸雨面积积已超过过国土面面积的330%，而而燃煤造造成的烟烟尘和SSO2排放量量分别占占到700%和885%。为为了减少少环境污污染，提提高煤炭炭的转化化燃烧率率，国家家和用户户对煤炭炭质量和和品种的的要求日日趋严格格，使围围绕煤炭炭洁净加加工与利利用的洁洁净煤技技术形成成蓬勃发发展的态态势。选煤是使使用物理理、物理理化学方方法，将将原煤分分成不同同质量、规规格产品品的加工工过程。选选煤可以以出去煤煤中的杂杂质，包包括矸石石和500%7
10、70%的的硫，提提高煤炭炭产品的的质量、增增加煤炭炭品种、减减少无效效运输、提提高热效效率、节节约能源源、减少少SO22、NOOx和烟尘尘的排放放量。选选煤还是是综合利利用资源源，提高高煤炭企企业经济济效益的的重要手手段。因因此，选选煤已成成为煤炭炭工业现现代化生生产中不不可缺少少的重要要环节和和洁净煤煤技术中中的源头头技术，是是煤炭深深加工的的基础和和前提。发发展煤炭炭洗选加加工既可可满足国国民经济济快速、健健康发展展，对煤煤炭的需需求又能能使煤炭炭污染在在总量上上有所减减少，改改变生态态环境恶恶化状况况，实现现经济与与环境的的协调发发展。我我国选煤煤工业起起步较晚晚，200世纪550年代代
11、才开始始建立起起自己的的选煤工工业，经经历了两两次快速速发展时时期。220世纪纪70年年代以“洗煤保保钢”为主要要内容的的选煤大大发展，是是原煤入入选比例例由19970年年的100%增长长到19980年年的177%，基基本满足足了我国国钢铁工工业对炼炼焦煤质质的要求求;20000年年以来，选选煤工业业进入新新的快速速发展时时期。到到20005年，我我国煤炭炭产量大大21.3亿吨吨，原煤煤入选量量7.004亿吨吨，原煤煤入选比比例达到到33%。表1 220055年中国国选煤厂厂数量及及入选率率类型设计能力力（Mtt/a）入选量（MMt）入选率（%）选煤厂数数量（座座）国有重点点矿65859058
12、318地方煤矿矿885619.66164乡镇煤矿矿91587478合计83770433.0059601. 我国选煤煤技术的的现状1.1. 原煤入选选比例提提高，选选煤厂规规模及选选煤装备备趋向大大型化全世界原原煤平均均入选比比例在550%左左右，一一些发达达国家则则明显高高于这一一比例。我国选煤入选比例只占30%，有70%的原煤未洗选。因此商品煤灰分高。2003年商品煤灰分为20.31%，而发达国家小于16%。国外原煤入选比例在50%-95%之间，冶金的炼焦精煤灰分在5.0%-8.0%之间，而相应地我国平均在9.3%，我国平均灰分为25%左右。我国的选选煤厂数数目不断断减少，厂厂型大型型化，原
13、原煤处理理能力不不断扩大大。据不不完全统统计，220033年全国国共有年年入洗原原煤能力力15万万吨以上上的选煤煤厂16618座座，其中中国有重重点煤矿矿选煤厂厂2544座，核核定能力力452222万万吨；地地方煤矿矿选煤厂厂约1440座，入入选能力力70000万吨吨；乡镇镇和民营营煤矿的的选煤厂厂11666座，入入选能力力约92200万万吨。2254座座国有重重点煤矿矿选煤厂厂中炼焦焦煤选煤煤厂1447座，入入选能力力217713万万吨；动动力煤选选煤厂1107座座，入选选能力2235009。选煤厂规规模大型型化依赖赖于选煤煤装备的的大型化化。近年年来，注注重研发发机电一一体化、自自动化和和
14、智能化化的大型型选煤装装备。如如36mm2振动筛筛、单槽槽容积为为20mm3的浮选选机、1150mm2圆盘加加压过滤滤机和直直径为115000mm的的卧式振振动离心心脱水机机、直径径为15500mmm的三三产品重重介质旋旋流器等等。1.2.重介质质选煤比比例迅速速上升，重重介质旋旋流器选选煤已成成为发展展重点在主要产产煤国家家，重介介质选煤煤已上升升为主导导地位。目目前美国国的重介介质选煤煤比重已已占666%，法法国占660%，加加拿大占占56%，澳大大利亚和和南非跳跳汰选煤煤已基本本淘汰。119999年，我我国选煤煤方法基基本以跳跳汰选为为主，占占59%，而先先进的重重介质选选煤仅占占23%
15、。到220055年，重重介质选选煤比重重已达到到39.5%，而而跳汰选选减到445%。值值得注意意的是由由于大直直径重介介质旋流流器、有有压给料料和无压压给料三三产品重重介质旋旋流器和和煤泥重重介质旋旋流器的的出现，重重介质旋旋流器选选煤已成成为首选选技术。我我国新设设计、建建设的选选煤厂和和老厂技技术改造造也大都都采用直直径10000mmm以上上的重介介质旋流流器或三三产品重重介质旋旋流器。有了降低低投资和和加工成成本，国国际上主主要采用用设备和和厂型大大型化及及三产品品重介质质旋流器器简化工工艺如英英国把主主选设备备Larrcoddem-s型两两产品重重介质旋旋流器的的直径有有7000mm
16、增增至13350mmm以及及前苏联联研制三三产品重重介质旋旋流器等等。我国国从上个个世纪880年代代开始研研制有压压和无压压给料三三产品重重介质旋旋流器，到到19995年时时具有代代表性的的产品使使NWXXS7110/5500型型三产品品重介质质旋流器器，并推推广应用用于中小小厂166座，选选煤厂生生产纯矸矸石的需需要。改改进后的的7000/5000A型型，单台台设备处处理能力力偏小，工工艺系统统不够完完善，也也没有能能在大型型选煤厂厂中推广广应用。为了加快快重介质质选煤技技术的发发展，119955年、119966年原国国家科委委和国家家计委分分别下达达了国家家“九五”科技攻攻关课题题“高硫炼
17、炼焦煤全全重介洗洗选脱除除无机硫硫成套工工艺与设设备”和“大型高高效全重重介选煤煤简化流流程新工工艺及设设备”，对重重介质选选煤技术术进行集集中攻关关。通过过煤炭科科学研究究总院唐唐山分院院科研人人员和现现场工程程技术人人员的共共同努力力，“九五”期间重重介质选选煤技术术取得了了突破性性的进展展，以具具有我国国自主知知识产权权的大型型无压给给料三场场品重介介质旋流流器为主主选设备备的简化化重介质质旋流器器为主选选设备的的简化重重介质选选煤工艺艺已经研研究成功功，经受受了生产产考验，在贵州盘江煤电（集团）公司老屋基选煤厂建成了分选955%。中中国产机机械驱动动式动筛筛跳汰机机I值为为0.0095
18、。液液压驱动动式的动动筛运动动特性可可能在线线无极调调节，机机械驱动动式则需需停机改改变机械械参数来来实现。据据分析，中中国国产产液压驱驱动式跳跳汰机的的价格为为引进的的1/110左右右，吨煤煤投资为为国产机机械驱动动式的33/4左左右，从从性能价价格上考考虑，液液压驱动动式较为为经济合合理。1.3.2浮游游选煤方方面微细煤泥泥浮选及及提高没没你浮选选选择性性，始终终是国内内外研究究的技术术难点和和重点。为了提高高细粒级级难浮煤煤和氧化化煤的浮浮选效果果，何洁洁从表面面化学基基本理论论出发，分分析了没没的本征征表面性性质与润润湿性间间的关系系，探讨讨了表面面活性物物质的性性质、浓浓度以及及溶液
19、的的pH值值等因素素对润湿湿性的影影响。林林玉清等等分析了了煤泥氧氧化后对对可浮性性的影响响及加添添加剂可可改变氧氧化煤泥泥的疏水水性，并并对潞安安煤泥氧氧化后添添加OCC-011添加剂剂进行复复选试验验，证明明其对改改善煤的的可浮性性和选择择性有一一定效果果。湖南南省煤炭炭科学研研究所合合成了兼兼具选择择性和分分散性的的FO系系列药剂剂，试验验证明可可取得节节油和提提高精煤煤产率的的效果。程程双武等等研发出出高效煤煤泥浮选选促进剂剂，也取取得同样样的结果果。为了降低低浮选精精煤被细细泥的污污染，程程宏志等等利用设设置于浮浮选槽分分离区的的振荡分分离器的的机械振振动，激激励其周周围介质质振荡，
20、当当多个波波动源之之间最小小局部振振幅大于于能够产产生机械械夹带的的旗袍表表面间最最大距离离时，被被气泡夹夹带的亲亲水性颗颗粒有力力为自由由颗粒，落落回矿浆浆，从而而减轻了了夹带污污染。工工业生产产时间证证明，可可有效降降低浮选选精煤灰灰分12个百百分点，提提高浮选选完善指指标3个个百分点点以上，突突破了以以往用冲冲洗水降降灰的传传统方法法，为降降低浮选选精煤灰灰分提供供了新的的途径。为了提高高浮选效效果，许许多学者者在改进进和创新新浮选工工艺上做做了大量量研究工工作。李李建中等等针对细细泥对浮浮选精煤煤污染的的问题，提提出了伏伏击浮选选的流程程。王怀怀法等对对高灰极极难浮煤煤泥进行行了絮凝凝
21、浮选的的研究，考考擦了团团聚剂用用量及种种类、搅搅拌调浆浆浓度、分分散剂用用量等工工艺因素素对浮选选的影响响，获得得优于常常规浮选选的分选选效果。杨杨宏丽等等开展了了煤泥反反浮选的的研究探探索，考考擦了捕捕收剂种种类和用用量对煤煤泥反浮浮选效果果的影响响。结果果表明，基基本达到到了正浮浮选的指指标，但但药剂耗耗量较大大，有待待进一步步研究。郭郭德等以以杏花选选煤厂为为例，分分析了干干事易泥泥化、黏黏土含量量大、水水质软等等存在的的问题，通通过煤泥泥浮选最最佳粒度度组成的的确定，采采用脱泥泥浮选流流程，全全面改善善了浮选选、过滤滤、澄清清等效果果，并提提出耙式式浓缩机机式原煤煤脱泥的的理想设设备
22、。罗罗道成等等针对褐褐煤可浮浮性差，传传统浮选选法不能能分选的的问题，提提出了在在25时，用用NaOOH溶液液对其进进行预处处理，用用甲基二二乙醇酰酰胺对其其表面进进行改性性，然后后用C重重油进行行造粒，再再用少量量仲庚醇醇对造粒粒褐煤进进行浮选选的新方方法。试试验效果果表明，可可以很好好地浮选选回收细细粒褐煤煤。对浮选设设备的研研发工作作，不少少学者取取得了卓卓有成效效的结果果。黑龙龙江科技技学院研研发了浮浮选旋流流器，并并在杏花花、南山山和东海海等选煤煤厂进行行了工业业性试验验，受到到理想效效果，并并取得专专利。随随后又研研制成功功基于离离心力场场和重力力场共同同作用的的15000mmm、
23、25000mmm和30000mmm等型号号的系列列圆形离离心浮选选机，工工业性试试验结果果表明，微微泡和旋旋流力场场强化了了煤泥的的选择性性，降低低了浮选选颗粒粒粒度下限限；浮选选时间由由常规浮浮选的十十几分钟钟减少到到122分钟，提提高了浮浮选效率率和处理理能力，且且具有投投资少、运运行费用用低的优优点。为了实现现浮选机机的大型型化，程程宏志等等滚据机机械搅拌拌式浮选选机的工工作原理理、结构构特点和和工艺要要求，运运用相似似理论，制制定了适适用于选选煤用浮浮选模拟拟放大设设计的几几何相似似、动力力相似和和运动相相似准则则，应用用于相似似转换后后，具有有吓你公公司的搅搅拌强度度、重启启速率和和
24、克里悬悬浮条件件，为浮浮选机的的科学设设计提供供了理论论依据。在在浮选设设备研制制方面特特别应该该提到的的是，为为了强化化细粒级级煤的浮浮选效果果，继220世纪纪60年年代以后后，浮选选柱再次次成为研研究热点点。在工工业上当当采用冲冲洗水喷喷淋泡沫沫时，浮浮选柱的的精煤灰灰分可比比机械搅搅拌式降降低12个百百分点。我我国开发发的主要要为FCCMC型型旋流-静态微微泡式和和FXZZ型浮选选柱，目目前在工工业上应应用的主主要是旋旋流-静静态微泡泡浮选柱柱和静态态浮选柱柱，已达达50多多台，刘刘炯天介介绍了研研究及应应用情况况。其主主要技术术特点是是底部旋旋流场的的作用，在在较高离离心场重重力分离离
25、作用下下，成泡泡与矿化化过程突突出了“垂直”的特点点，并形形成了微微细物料料分选的的综合力力场的优优势。当当前对浮浮选柱研研究的侧侧重点重重要是柱柱体高度度和旗袍袍发生器器。大量量研究工工作表明明，浮选选柱总的的发展趋趋势式气气泡发生生器由内内部充气气型向外外部充气气型发展展，柱体体由高柱柱型向低低柱型发发展。旋流静静态微泡泡浮选柱柱主体结结构（图图6）包包括浮选选柱分选选段（柱柱分离装装置）、旋旋流力场场分离段段（旋流流分离装装置）和和管浮选选装置的的三部分分。整个个设备为为柱体，柱柱分选段段位于整整个柱体体上部；旋流分分离段位位于柱分分选段下下部，与与柱分选选段直接接连接；管浮选选装置布布
26、置在设设备柱外外，其出出流沿切切线方向向与旋流流分离段段柱体相相连。柱柱分选段段相当于于放大了了旋流分分离段的的溢流管管，管浮浮选装置置相当于于旋流分分离段的的切线给给料管。管复选装装置包括括气泡产产生器与与浮选管管段两部部分，气气泡发生生器是浮浮选柱的的关键部部件，它它采用类类似于射射流泵的的内部结结构，具具有依靠靠射流负负压自身身引入气气体并把把气体粉粉碎成气气泡的双双重作用用。气泡泡产生器器的工作作介质为为循环中中矿，经经过加压压的循环环矿浆进进入气泡泡发生器器，引入入气体并并形成含含有大量量微细气气泡的气气固液三相相体系，含含有气泡泡的三相相体系的的复选管管段内高高度紊流流矿化，然然后
27、以较较高能量量状态沿沿切向高高速进入入旋流分分离段。这这样，管管浮选装装置在完完成浮选选充气与与高度紊紊流矿化化功能的的同时，又又以切向向入料的的方式在在浮选柱柱底部形形成了旋旋流力场场，它是是整个浮浮选柱分分选的能能量来源源。大量气泡泡沿切向向进入旋旋流分离离段，由由于离心心力和浮浮力的共共同作用用，迅速速以旋转转方式旋旋流分离离段中心心汇集，进进入柱分分选段并并在柱体体断面上上的到分分离，与与此同时时，由上上部给入入的原矿矿浆连同同煤粒呈呈整体向向下塞式式流动，与与呈整体体向上升升浮的气气泡产生生逆向运运行与碰碰撞；气气泡在上上升过程程中不断断矿化，形形成柱分分选的持持续矿化化过程。更更重
28、要的的是，柱柱分选段段对来自自底部的的旋流力力场及管管浮选段段回收的的中矿进进行精选选，从而而保证了了整个设设备的精精矿产品品质量。该该浮选柱柱的主要要技术特特征见表表6。表6 浮浮选柱的的主要技技术特征征指标数值指标数值入料粒度度/mmm00.5喷水量/m3h-10200干煤泥处处理量/th-115220设备自重重/t24矿浆处理理量/mm3h-12002500设备容积积/m3340442电机功率率/kww55设备外形形/mmm4000070000图6 旋旋流静态微微泡浮选选柱分选选设备示示意图1.3.3.干法选选煤方法法干法选煤煤由于不不用水、工工艺系统统简单、投投资少、建建设周期期短、运
29、运行费用用低和粉粉尘污染染问题已已得到解解决，近近年来研研究和应应用方面面又有上上升的趋趋势。在在世界上上，前苏苏联式干干法选煤煤生产规规模最大大、经验验较丰富富的国家家。我国国由于西西部大开开发战略略的实施施，西部部又处于于高寒、缺缺水地区区，因此此干法选选煤技术术的硬功功得到迅迅速推广广。据不不完全统统计，从从19998年以以来，唐唐山分院院研发的的FGXX型系列列复合式式干法选选煤机和和FX型型干法分分选机在在全国应应用了2264套套，入选选煤量达达32MMt，占占总入选选原煤的的4.55%。FFX型风风选机亦亦在继续续扩大应应用范围围。今后后的发展展方向是是提高设设备的可可靠性，并并继
30、续向向大型化化发展。为了提高高干法选选煤的分分选效果果，日本本、加拿拿大和中中国都先先后开展展了空气气重介质质硫化床床干法选选煤技术术的研究究。世界界上首先先由中国国矿业大大学完成成的处理理能力为为50tt/h、用用于处理理506mmm级煤炭炭的空气气中介硫硫化床干干法选煤煤技术完完成工业业性试验验后，处处理能力力为700万t/a的干干法选煤煤厂也投投入试生生产。工工业实验验结果表表明，该该法具有有分选精精度高（EEp=00.055）、投投资省（为为湿法选选煤厂的的1/22）、无无环境污污染和分分选密度度调节范范围宽（在在高密度度和较高高密度分分选时，采采用磁铁铁矿粉和和煤粉混混合加重重质，其其最高密密度可达达2.22g/ccm3;在低低密度和和较低密密度分选选时，采采用磁珠珠和煤粉粉混合加加重质，最最低密度度可降至至1.33g/ccm3）的优优点，可可适应不不同煤质质、不同同产品质质量要求求情况吓吓的分选选，既可可排矸也也可用于于低密度度分选。目目前，中中国矿业业大学为为实现全全粒级（33000mmm）煤炭炭干法选选煤，正正开展50mmm大块块煤深床床型空气气重介质质流化床床选煤技技术、三三产品双双密度层层空气重重介质硫硫化床和和1mmm