论文一：中国选煤技术新进展

（发表于2015年）

1、干法脱粉洗选工艺

-6mm或-3mm煤粉不下水，进行原煤“干法脱粉洗选”，主要取决于三个方面：

一是原煤内在的煤质特性：+6mm或+3mm原煤一般都灰分高、发热量低，不洗选无法满足市场要求；-6mm或-3mm原煤一般都灰分较低、发热量较高，即使不洗选也可以基本满足市场要求。

二是洗选前后煤炭发热量的变化规律：原煤全部下水洗选后，+6mm或+3mm产品煤灰分降低、发热量大幅度升高；-6mm或-3mm产品煤虽然灰分降低、但水分升高（尤其是-0.5mm煤泥的水分高达30%左右），导致发热量反而降低。

三是原煤干法脱粉设备的可靠性与脱粉效率：生产实践证明，弛张筛用于原煤6mm或3mm干法筛分，可以取得比较满意的效果；6mm筛分效率可以达到60-80%；3mm筛分效率可以达到50-70%。从工程角度考虑，即使3mm筛分效率只有40%，其技术经济效益也是可行的。另外，风力脱粉设备也是一种有前途的干法细粒级分级设备。

色连二号选煤厂和韩家村选煤厂的生产实践已证明了这一工艺的优势。

2、浊水洗煤工艺

一般认为，选煤循环水固体含量低于50g/L时基本属于“清水洗煤”。如果选煤循环水固体含量高于100g/L，则基本属于“浊水洗煤”。

选煤前辈的研究表明，以水为介质进行低密度跳汰分选时，选煤循环水固体含量从50g/L增高到200g/L时，循环水粘度从0.0010N·s/m²上升到0.0012N·s/m²，分选下限从0.5mm上升到3mm，0.5-1mm级精煤灰分从9.5%上升到13.5%。

上述数据表明，循环水固体含量的增加对炼焦煤分选有明显的影响。但换一个角度也可以认为，虽然“浊水洗煤”影响跳汰机的分选下限和细粒级精煤灰分，但其不良影响的范围仅限于细粒级（-3mm）炼焦煤的分选，对粗粒级炼焦煤和动力煤分选几乎没有任何影响。

循环水固体含量增高时，虽然脱水筛筛上物料会夹带更多的煤泥量，导致筛上物灰分有所增高，但只要采取合理的筛上喷水洗涤措施，就可以消除煤泥污染的影响，精煤灰分可有效控制。

安太堡选煤厂和大柳塔选煤厂的生产实践证明了“浊水洗煤工艺”用于动力煤洗选，技术上和经济上都是可行的。

3、褐煤泥化分选工艺

长期形成的传统观念是：褐煤容易泥化，不能下水洗选。因此，人们一直致力于研究如何降低褐煤的水分，而很少研究如何降低褐煤的灰分。笔者通过深入研究褐煤颗粒的硬度特性和泥化特性，提出了褐煤“泥化分选”理论和方法。其理论依据主要有：

一是褐煤颗粒的宏观粒度特性：褐煤中，煤炭颗粒的硬度和机械强度比矸石颗粒的硬度和机械强度大得多。群体表现的宏观结果为：随着原煤的粒度变细，其灰分越来越高；随着原煤的粒度变粗，其灰分越来越低。

二是褐煤颗粒的微观泥化特性：褐煤中，煤炭颗粒与矸石颗粒在泥化程度方面具有明显差异。煤炭颗粒容易碎化、矸石颗粒容易泥化。

煤与矸石的不同粒度特性和泥化特性，奠定了褐煤可以下水分选的理论基础。基于“泥化分选”的理论，不必担心矿物的泥化现象会对矿物的分选过程产生不利影响，而且可以主动地利用矿物颗粒的泥化特性差异，强化泥化分选过程，使易泥化矿物充分泥化，进行“泥化分选”。“泥化分选”主要利用颗粒之间的摩擦来实现充分泥化，泥化过程中只需要少量的水，而且不要求是“清水”，有利于实现洗水闭路循环，特别适用于干燥缺水地区的褐煤分选。

内蒙古褐煤洗选示范工程项目，采用典型的“褐煤泥化洗选”工艺流程，结果证明泥化分选工艺在技术上是可行的。

论文二：我国高灰高水易泥化褐煤的分选工艺

（发表于2011年）

据统计，我国已探明褐煤储量占全国煤炭资源总储量的12.7％，主要分布在内蒙古东部、云南东部和新疆等地。我国褐煤多属老年褐煤，挥发分高达40％～50％；灰分一般为20％～40％；全水分一般可达20％～50％，空气干燥基水分为10％～30％；低位发热量一般为11.71～16.73MJ/kg。

褐煤变质程度低，具有遇空气易风化、遇水易泥化的特性。因此，煤炭界普遍认为褐煤不能洗选。这种传统认识一直指导和制约着褐煤的洗选加工。随着近几年褐煤资源的开发强度加大，褐煤提质问题越来越引起人们的重视，但所有研究基本上都是围绕干燥、干选和干馏进行。由于干燥、干选研究成果不显著，故无法适应大规模开发褐煤资源的形势。

内蒙古锡林浩特4号煤反映了我国高灰高水易泥化褐煤的共同性质，本研究以该煤为例，探讨我国高灰高水易泥化褐煤洗选加工的可行性。

1 可选性分析结论

煤不易碎，主要向粗粒级方向富集；矸石易碎，主要向细粒级方向富集，尤其是小于0.045mm粒级灰分大于70％，说明这一级别基本都是矸石。

4号煤的矸石与煤在泥化程度方面具有明显差异。矸石不仅易碎，而且极易泥化，入水后易富集在小于0.5mm以下，尤其是小于0.045mm粒级。煤不仅不易碎，而且泥化程度远低于矸石。原煤在水中翻转30min后，大于13mm粒级仍为主导粒级；即使碎成细粒，也是以颗粒状存在，不会成“泥”。而矸石在水中翻转30min后，却是以小于0.5mm粒级为主导粒级；而且容易成“泥”。

泥化特性是我国高灰褐煤普遍存在的基本特性。但矸石与煤在泥化程度方面存在的明显差异，却从未被人们发现并予以重视。这种差异特性提示我们，高灰高水褐煤在水中的泥化过程，实际上也就是褐煤的分选降灰过程。因而从根本上否定了人们长期形成的“褐煤易泥化，不能下水洗选”的传统观念。

2 工艺流程概念设计

2.1 筛分分级

由于块煤灰分较低，建议筛选。筛孔100mm，大于100mm粒级物料作为商品煤销售；小于100mm粒级物料洗选加工。如果块煤灰分不能满足要求，也可以破碎至小于100mm粒级洗选。

2.2 洗选加工

小于100mm粒级应全部洗选。不能采用重介质选煤法，因为介质净化非常困难。建议采用传统的跳汰选煤方法，选煤工艺简单。最好设计一种专门用于褐煤分选的跳汰机，因为褐煤产区一般比较缺水。

2.3 产品脱水

建议采用离心机最终脱水，产品表面水分可控制在12％以下。

2.4 煤泥水处理

煤泥水处理是设计褐煤选煤厂的关键。由于矸石泥化严重，煤泥水中的煤泥基本都是矸石，因此煤泥没必要回收利用。但洗水必须闭路循环，重复使用。煤泥水处理流程应该简单实用，但必须有足够的沉淀面积，并采用石灰等无机质凝聚剂和高分子絮凝剂帮助沉淀。建议采用尾矿坝，或浓缩机+沉淀池工艺。

2.5 干燥

如果原煤直接干燥，预计最多可脱除10％的水分。产品煤发热量小于12.54MJ／kg。如果洗混煤再干燥，预计其发热量将达到16.72MJ／kg以上。产品是否干燥，可根据用户需求决定。

备注

邓晓阳大师同时还发表了如下论文，限于篇幅，本平台仅做简要介绍：

1、《合理降低浮选粒度上限的可行性》，煤炭加工与综合利用，1997(1):11-12.

论述了利用重力分选法分选0.25～0.5mm粗煤泥的可行性以及降低浮选粒度上限后浮选效果的改善情况。

2、《三产品重介质旋流器研究的历史性跨越》，煤炭加工与综合利用，2007(1):1-4.

介绍了一种新型的三产品重介质旋流器专利产品，通过改变一二段旋流器的布置形式、连接方式以及内设螺旋导流装置等，使一段旋流器内已形成的分选床层平稳过渡到二段旋流器内，进一步改善二段旋流器的分选条件；设计人员从系统工程角度，首次提出“真正的三产品旋流器”的研究思路，打破了现有三产品旋流器是由两个二产品旋流器简单组合的传统模式；该旋流器具有分选精度高、压力损失低、处理能力大等优点。