选煤基本知识

一、 选煤的作用

原煤在生成过程中混入了各种矿物杂质，在开采和运输过程中不可避免地又混入顶板和底板的岩石及其它杂质(木材、金属及水泥构件等等)。随着采煤机械化程度的提高和地质条件的变化，原煤质量将越来越差，表现在混入原煤的矸石增加，原煤灰分提高，末煤产率增长，水分提高。为了降低原煤中的杂质同时把煤炭按质量、规格分成各种产品就要对煤炭进行机械加工以适应不同用户对煤炭质量的要求，为合理利用煤炭资源创造条件。

选煤是利用煤炭与其它矿物质的不同物理、物理—化学性质在选煤厂内用机械方法除去原煤中杂质，把它分成不同质量、规格的产品，以适应不同用户的要求。

选煤的主要目的是；

1．除去原煤中的杂质、降低灰分，提高原煤质量，适应用户需要。例如钢铁厂需要低灰分炼焦精煤，以便生产高质的焦炭。冶金部门提供的资料表明，精煤灰分每降低1%，焦炭灰分可降低1.33%，而焦炭灰分降低1%，炼铁焦比可降低2%，高炉利用系数可提高3%，同时还可提高生铁的质量。因此，钢铁厂需要低灰分的炼焦精煤。

除去原煤中的杂质，可以减少铁路的无效运输。现在原煤中含矸量一般为20-30%，有的还更高，原煤经过洗选，研石就地排弃，就可以减少无效的运输。                                                                                  

除去原煤中的杂质可以减少燃煤对大气的污染，保护环境。

2. 把煤炭分成不同质量、规格的产品，供应用户对路产品，以便合理利用煤炭，节约能源。原煤经过洗选，精煤供给炼焦厂．中煤供给电厂，矸石就地废弃或综合利用。煤炭经过筛分分级，块煤可供铁路蒸汽机车、化肥厂，末煤供给发电厂，以达到合理利用的目的。

煤炭用途：

弱粘结煤：末煤供电厂用；块煤供蒸汽机车用。也可作气化、液化和热解加工及玻璃、陶瓷、烧制水泥炉窑用煤。低灰分的弱粘结煤还可与强粘结性肥煤配合炼焦。

长焰煤：主要作动力和民用燃料。

二、 选煤方法

选煤方法种类很多，可概括分为两大类：湿法和干法选煤。选煤过程在水、重液或悬浮液中进行的，叫做湿法选煤。选煤过程在空气中进行的，叫做干法选煤。

选煤方法还可以分为以下几种：

重力选煤，主要是依据煤和矸石的密度差别，实现煤与矸石分选的方法。煤的密度常在1.2-1.8g/m3。之间，而矸石的密度在1.8g/m3以上，在选煤机内借助重力把不同密度的煤和矸石分开。重力选煤又可分跳汰选、重介质选、流槽选、斜槽选和摇床选等。

浮游选煤又叫浮选，主要是依据煤和矸石表面润湿性的差别，分选细粒(—0.5mm)煤的选煤方法。

特殊选煤主要是利用煤与矸石的导电率、导磁率、摩擦系数、射线穿透能力等的不同，把煤和矸石分开，它包括静电选、磁选、摩擦选、放射性同位选和X射线选等。

此外，还有手选，即人工拣矸。它是根据块煤与矸石在颜色、光泽及外形上的差别由人工拣除的。对煤与矸石硬度差别较大的块煤可以采用滚筒碎选机进行选择性破碎而实现煤与矸石的分离。

我国选煤厂中采用最广泛的选煤方法是跳汰选，其次是重介质选和浮选，其它方法均用得较少。

选煤的主要产品是精煤，副产品有中煤、混煤、煤泥等。选后的矸石和尾煤为废弃物，由于它含有一些夹矸煤等可燃物，也可作制砖、烧水泥的原料，进行综合利用。

选煤厂是对煤进行分选，生产不同质量、规格产品的加工厂。按精煤使用的目的不同，选煤厂可分为：炼焦煤选煤厂和动力煤选煤厂。炼焦煤选煤厂的工艺过程比较复杂，生产的精煤灰分低、质量高，  主要供给焦化厂生产焦炭，动力煤选煤厂的工艺过程一般比较简单，生产的精煤主要作为动力燃料，大部分动力煤选煤厂只选块煤，末煤和粉煤不入选。

现代化的选煤厂是一个由许多作业所组成的连续机械加工过程。所有作业分为分选作业和辅助作业两类。

分选作业是降低矿物质和其它杂质的含量．以提高煤炭质量的加工作业。

辅助作业是与分选作业相联系，基本上不改变加工煤炭质量的作业。   

选煤厂的生产过程可以用工艺原则流程图和设备流程图来表示。

工艺原则流程图就是按原料煤加工顺序，表明工艺过程中各作业间相互联系的示意图。

设备流程图就是用图示符号表明工艺过程所使用的设备和设施及其相互联系的系统图。

三、 煤质基本知识

煤的工业分析有哪几项，工业分析的目的是什么？ 
　　答：煤的工业分析包括测定煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四项。根据煤的水分和灰分，可以大致了解煤中有机物质或可燃物的百分含量；从煤的挥发分又可以大致了解到煤中有机物质的性质；从煤中固定碳含量也可大致了解有机物质的性质。当知道了有机物和无机物的含量及有机物的性质后，即可判断煤的种类和各种煤的加工利用性能。

什么是水分？水分对煤的利用有何影响？ 
　　答：煤的水分有内在水分和外在水分两种。吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水称为内在水分；附着在煤颗粒表面上的水称为外在水分。外在水分可以借助于机械方法脱除；内在水分只有火力干燥才能脱出。煤的内在水分变化很大，一般随煤化程度的加深而减少。
　　在煤的利用中，首先遇到的是煤的破碎问题，水分高的煤相对来说较难破碎；在锅炉燃烧中，水分高影响燃烧稳定性和热效率。

什么是灰分？ 
　　答：煤的灰分是指煤完全燃烧后的残留物。煤的灰分分为内在灰分和外在灰分两种。来自煤中内在矿物质的灰分叫内在灰分，在采煤和运输过程中混入煤中的外来矿物杂质的灰分叫外在灰分。煤的灰分是衡量煤炭质量的一个重要指标，它不仅影响煤的热值，而且影响其加工利用。

灰分对电厂的影响

  煤炭燃烧后，不可燃的各种矿物残渣是煤的灰分。显然，灰分直接决定煤炭发热量 的高低。各种煤炭的灰分变动范围很大，而燃煤电厂对煤炭灰分也有较强的适应能力(在锅炉选型前)。尽管如此，灰分对电厂运行的经济性和可靠性的影响还是极大的。具体地说，有以下几个方面： 　

(1)影响燃烧过程。对于一定挥发分的煤炭来说，随着灰分的增高，着火速度推迟 ，燃烧温度下降，熄火温度上升，燃烧稳定性变差。 

(2)影响锅炉热损失的大小。随着灰分的增高，锅炉的机械不完全燃烧损失、飞灰 和炉渣带走的物理热损失、排烟热损失等都将增加。 

(3)影响排灰量的多寡。随着灰分的增高，除尘设备和排渣设备的能力、储灰场容 量均需增加。 　　

(4)影响锅炉热效率。随着灰分的增高，锅炉热效率降低，特别是当灰分超过40%时 ，热效率与灰分将以反比线性关系急剧下降。 　

(5)影响安全运行。随着灰分的增高，备煤系统、锅炉设备以排灰系统的部件磨损 几乎正比增加，同时使受热面的沾污和结渣以及管路的腐蚀加剧，从而造成安全隐患。 
     煤及其产品

1、商品煤：作为商品出售的煤。

2、洗选煤：经过洗选加工的煤。

3、精煤：煤经精选（干选或湿选）加工生产出来的、符合品质要求的产品。

4、中煤：煤经精选后得到的、品质介于精煤和矸石之间的产品。

5、洗矸：由煤炭洗选过程中排出的高灰分产品。

6、煤泥：洗煤厂粒度在0.5mm以下的一种洗煤产品。

7、粒级煤：煤通过筛选或洗选生产的、粒度下限大于6mm的产品。

8、限下率：筛上产品中小于规定粒度部分的质量百分数。

9、特大块煤：粒度大于100mm的煤。

10、大块煤：粒度大于50mm的煤。

11、中块煤：粒度介于25~50mm的煤。

12、小块煤：粒度介于13~25mm的煤。

13、粒煤：粒度介于6~13mm的煤。

14、混块煤：粒度大于13mm的煤。

15、混中块煤：粒度介于13~80mm的煤。

16、混煤：粒度小于50mm的煤。

17、末煤：粒度小于25mm或小于13mm煤。

18、粉煤：粒度小于6mm的煤。

19、矸石：采、掘煤炭过程中从顶、度部或煤层夹矸混入煤中的岩石。

20、夹矸：夹在煤层中的矿物质层。

21、 含矸率：煤中粒度大于50mm矸石的质量百分数。

四、 选煤专业术语

表1  煤及产品基本术语

术语名称	英文名称	定义或说明	允许使用的同义词	禁止使用的同义词
选煤	Coal preparation	将煤炭经机械处理除去非煤物质，并按需要分成不同质量、规格产品的加工过程。
毛煤	Run of mine; r.o.m .coal	煤炭直接生产出来，未经过任何筛分、破碎和分选的煤。
原煤	Raw coal	仅可能经过筛分、破碎或手选处理的煤。
原料煤	Raw coal feed	供给选煤厂或选煤设备以便用某种方式加工处理的煤
精煤	Cleaned coal ; clean coal	经过干法或湿法分选获得的高质量煤炭产物。		洗精煤
中煤	middlings	经分选后得到的灰分介于精煤和矸石之间的选煤产物。 注：由于中煤的相对密度也介于精煤和矸石之间，故中煤可以进行再处理。
纯中煤	True middlings; bone	质地非常均匀，不容易通过破碎和再选来改善其质量的中煤。	煤质页岩
假中煤	False middlings; Interbanded middlings	颗粒由煤和页岩生成的连生体，并可通过破碎将煤解离出来的中煤。	夹矸煤
矸石	Reject; refuse	泛指：采掘过程中顶底板和夹层混入煤中的岩石。 专之：从原料中选出的可再处理或排弃的高灰分物料。
废矸	Diacard;dirt; stone	从原煤中选出的最终排弃物。	废弃物
分选作业	Separation process	降低矿物质和其它杂质的含量，以提高煤炭质量的加工作业。		选别作业
辅助作业	Auxiliary process	与分选作业相联系，基本上不改变所加工煤炭质量的作业。
粒度	size	物料颗粒的大小。
入料上限	Top size	最大给料粒度。
入了下限	Lower size	最小给料粒度。
分选粒级	Size range of separation	进入分选作业的原料煤中最大到最小粒度的范围。
泥化	Degradation in water	矸石或煤浸水后散碎成细泥的现象		浸碎性
可见矸石	Vision refuse	粒度〉50mm的矸石
手选矸石	Hand picked refuse	用人工方法由原料煤中拣选出的矸石。
混煤	Mixed coal	粒度为0~50mm的煤。
混末煤	Mixed small coal	粒度为0~25mm的煤。

表2 分级基本术语

术语名称	英文名称	定义或说明	允许使用的同义词	禁止使用的同义词
分级	sizing	将物料分成若干个标准粒级的作业。	粒度分级
筛分试验	Size analysis	为了解煤的粒度组成和各粒级产物的特性而进行的筛分和测定。各粒级的数质量均用占全样的百分数来表示。
小筛分	Sieve analysis	对粒度小于0.5mm的物料进行的筛分试验。
粉尘	dust	粒度细到足以在空气中悬浮的固体物料颗粒。
粉煤	fines	通常指粒度为0~6mm的煤。  注：国际标准通常指0~4mm的煤。
末煤	smalls	通常指粒度为0~13mm的煤。  注：国际标准通常指0~25mm的煤。
筛分	Screening	使不同粒度的固体物料通过筛面按粒度分成不同粒级的作业。
筛分机	Screen	用于完成筛分作业的设备。	筛子
振幅	amplitude	在振动时，偏离中心位置的最大位移。  注：当筛子作直线或椭圆运动时，其振幅为总行程或椭圆长轴的一半，当作圆周运动时，其振幅为圆的半径。
筛分	Screening	使不同粒度的固体物料通过筛面按粒度分成不同粒级的作业。
孔径	Aperture size	筛面上开孔尺寸的大小，通常还指明其孔形，如：“圆孔”、“方孔”、“长条孔”。
干法筛分	Dry screening	不借助于水的作用，对不同粒度的固体物料进行的筛分。
湿法筛分	Wet screening	借助于水的作用，对不同粒度的固体物料进行的筛分。
脱泥	desliming	用湿法从煤或煤水混合物中除去煤泥的作业。
筛上物	Screen overflow	未透过筛孔而从筛面上排走的那部分物料。	筛上产品
筛下物	Screen underflow	透过筛孔的那部分物料
开孔率	open area	筛孔总面积与筛面额定面积之比，以百分数表示。
筛板	Screen plate	用作筛面，具有特定尺寸筛孔的平板。
筛网	Screen cloth; Screen mesh	用金属丝以一定方式编织而成的网状物。
预先分级筛	Primary screen; Raw coal screen	把煤炭（通常为原煤）分成多种粒级，以便其中一些或全部粒级更适合下一步分选的筛分机。	原煤筛
脱水筛	Dewatering screen	使水和固体分离分离的筛分机。
脱泥筛	Stroke；throw	通常借助于喷水，从大颗粒中脱除煤泥的筛分机。
煤泥筛	Slurry screen	用于回收选煤厂煤泥水中粗粒煤泥的筛分机。
喷洗筛	Rinsing screen; Spray screen	用喷水脱去细粒固体的筛分机，特别是粘附于大颗粒之间的细粒或重介质。	淋洗筛 脱介筛
分级筛(组)	Sizing screen(s) Grading screen (s); classifying Screen(s)	通常用于将物料(例如：精煤)分成不同粒级的筛分机（或筛分机组）。
单层筛	Single-deck screen	只有一层筛面，但其筛孔或孔形不限于一种的筛分机。
多层筛	multi-deck screen	具有两层或两层以上重叠筛面，并牢固地装在同一筛框上的筛分机。
等厚筛分	banana screening	筛面上的物料层厚度，从入料端到排料端是递增的或不变的一种筛分方法。
筛孔	Screen aperture	筛面上具有一定规格的孔（按孔形可分为圆孔、方孔、长孔、条缝孔）。
粒级上限	Upper size	给定粒度中最大的粒度。
粒级下限	Lower size	给定粒度中最小的粒度。
圆振动筛	Circular vibrating screen	运动轨迹呈圆形的振动筛。		单轴振动筛，单轴惯性筛，自定义中心振动筛
直线振动筛	Linear vibrating screen	用楔形筛条构成圆筒形和倒置的截头圆锥形筛面的一种条缝筛。		双轴惯性振动筛，双轴振动筛
等厚筛	Banana vibrating screen	筛面由两段或三段不同倾角的筛板组成，利用等厚筛分原理实现粒度分级或固液分离的振动筛。	香蕉筛 曲面筛

表3  分选基本术语

术语名称	英文名称	定义或说明	允许使用的同义词	禁止使用的同义词
干法选煤	Dry cleaning	不用液体作为分选介质的选煤方法。	干选
湿法选煤	Wet cleaning	利用液体作为分选介质的选煤方法。	洗选
选煤厂	Washery; coal preparation plant	对煤进行分选加工，生产不同质量、规格产品的加工厂。
选煤产品	Washery products	从选煤厂出来的最终产物。
溜槽	launder	用于输送液体、固体或固液混合物的输送槽。
洗水闭路循环	Closed water circuit	煤泥水经过充分浓缩、澄清后煤泥在厂内回收，澄清水全部循环使用的煤泥水流程。	闭路水系统
循环水	Circulating water	返回选煤过程中重复使用的澄清水。
补充水	Make-up water	为补充产品带走的或选煤过程中损失的水量而补加的水。
喷水	Rinsing water; spray water	脱泥、脱介、湿法分级或集尘用水。
废水	Waste water; surplus water; bleed water	允许从洗水系统中排放废弃的过量水。
细泥	slimes	存于悬浮液中或者粘附在较大颗粒上的极细颗粒。
煤泥水	slurry	煤粉或煤泥与水混合而成的流体。
重力选煤	Gravity concentration; gravity separation	以密度差别为主要依据的选煤方法。	重选
跳汰选煤	Water circuit	在垂直脉动为主的介质中实现分选的重力选煤方法。	跳汰选	淘汰选煤
重介质选煤	Dense medium separation	密度大于水的介质中实现分选的重力选煤方法。	重介质
流槽选煤	Coal laundering Trough washing	在流槽中，借水流的冲力和流槽的摩擦力，利用密度、粒度和形状的差异实现分选的选煤方法。	槽选	溜洗槽选煤
摇床选煤	Table cleaning	利用机械往复差动运动和水流冲洗的联合作用，使煤按密度分选的选煤方法。		淘汰盘选煤
浮游选煤	Coal floatation	依据矿物表面润湿性的差别，分选细粒(<0.5mm）煤泥的选煤方法 。	浮选
配煤入洗	Preparation of blended raw coal	将不同特性的原料煤按比例混均匀进行的方式。	均质化入选
不分级入选	Preparation of unsized raw coal	原煤不经分级直接进行分选的方式。	混合入选
分级入选	Preparation of sized raw coal	将原料煤分成不同粒级进行分选的方式。
筛选厂	Sizing plant	对煤进行筛选加工，生产不同粒级产物的加工厂。
手选	Hand cleaning	采用人工方法从大块物料中拣选出杂质或从杂质中拣出煤块。
人工拣选	Hand selection	根据矿物外观的差别用人工拣选有特定质量的煤块、矸石或硫铁矿。
手选带	Picking belt; picking table	原煤在其上铺开，以便供人工手选或拣选的连续输送机（例如：胶带式、链板式、钢板式或链条结构的）。
重介质	Dense medium; heavy medium	用加重质（例如：磁铁矿、重晶石、页岩）或化学试剂与水配成密度大于1g/cm3的悬浮液或中叶，可用在工业上或实验室中将煤分为不同的级别。
磁铁矿粉		重介质选煤用的重悬浮液是细磨的高密度固体微粒与水的混合物，高密度固体微粒起加大介质密度的作用，乌东厂选用的高密度固体微粒是磁铁矿粉(Fe3O4)，其品质主要涉及指标有磁性物含量、粒度、密度、水分。
重介质工艺	Dense medium process	在重介质中实现有效分选的选煤方法。	重介工艺
重介质分选机	Dense medium separator	用重介质分选煤炭的选煤设备，其分选利用重力或者离心力来完成。
循环悬浮液	Circulating medium	在重介质分选机内外循环使用的，其密度等于或者接近分选密度的悬浮液。	循环介质
补充悬浮液	Make-up medium; make-up medium solids	为补充分选过程中损失的悬浮液，而向系统中加入的悬浮液或加重质。	补充介质
重介质回收	Electro-pneumatic-  valve	从稀介质中回收加重质以便再用。通常还包括全部或部分地除去的煤泥和粘泥等污染物。	介质回收
磁选机	Magnetic separator	用磁性方法回收和浓缩磁性加重质的设备。
磁性物	Magnetics	加重质中磁性强度高，并容易用磁性方法回收的那一部分固体。
非磁性物	Non-magnetics	加重质中磁性强度低的那一部分固体。 注：这些固体通常因其密度比磁性物低而归入污染物一类
稀悬浮液	Dilute medium	低于重介质分选机内分选密度的悬浮液，通常是用水喷洗产物以除去粘附的加重质而产生的。	稀介质
浓悬浮液	Over-dense medium	高于重介质分选机内分选密度的悬浮液，通常是由介质回收系统产生，并用于保持分选机内既定的密度。	浓介质
分流	Spilt flow	为排出循环悬浮液中多余的水、煤泥和其他杂物等，从悬浮液中分出的一部分悬浮液。
水平流	Horizontal current	从重介质分选机给料端给入的悬浮液流，用以补充分选槽内的悬浮液和输送浮起物。
上升流	Upward current	从重介质分选机底部给入的悬浮液流，主要用以维持分选槽内悬浮液的稳定性。
下降流	Downward current	从重介质分选机下部排出的悬浮液流，主要用以维持分选槽内悬浮液的稳定性。
刮板重介质分选机	H.M vessel	利用槽内的刮板输送机排出矸石的重介质分选机。	浅槽分选机
重介质旋流器	Dense-medium cyclone	用于重介质选煤的旋流器。
分流量	Spilt flow quantity	分流作业中分出悬浮液量的多少。
介质桶	Medium tank	存放悬浮液（介质）的容器，通常分为合格、稀、浓三种介质桶。
混料桶	Blending tank	悬浮液与物料混合的容器。

表4  固液或固气分离基本术语

术语名称	英文名称	定义或说明	允许使用的同义词	禁止使用的同义词
脱水	dewatering	利用除蒸发以外的方法降低物料水分的作业。
干燥	drying	主要利用蒸发作用降低物料水分的作业。
离心脱水	centrifuging	利用离心力实现脱水的作业。
絮凝	flocculation	利用絮凝剂将分散在液体中的颗粒聚集成团。
固定筛	Fixed screen	筛面不运动的筛分机。
离心液	centrate	从离心脱水设备中排出的液体。
滤布	thickening	用作过滤介质的编织物或粘结物。	滤网
滤饼	Filter cake	过滤作业的固体产物。
压滤机	Filter press	用于脱除煤泥、尾煤和类似产品中的水，进行非连续作业的一种压滤机。
耙式浓缩机	Rake thickener	使稠密的悬浮体在圆形池内沉淀，并用围绕中心轴缓慢回转的一系列耙子将齐集送到一个或数个排料口的浓缩设备。
离心脱水机	centrifuge	实现离心脱水的机械。	离心机
刮刀卸料离心脱水机	Scraper discharge centrifuge	利用圆台形筛篮内的刮刀排泄产物的过滤式离心脱水机。		螺旋卸料离心机
振动卸料离心脱水机	Vibrational discharge centrifuge	利用筛篮的振动作业，排卸产物的过滤式离心脱水机。按筛篮的安装（振动）方向，又可分为立式与卧式两种。
煤粉	Coal fines	粒度＜0.5mm干的细煤粒。
煤泥	slime	泛指：湿的煤粉。 专指：选煤厂粒度在0.5mm以下的副产品。
粗煤泥	Coarse slime	粒度近于煤泥，通常在0.3~0.5mm以上，不宜用浮选处理的颗粒。
原生煤泥	Primary slime	由入选原煤中所含的煤粉形成的煤泥。
次生煤泥	Secondary slime	在选煤过程中，煤炭因粉碎和泥化所产生的煤泥。
浮沉煤泥	Slime from float- and-sink analysis; slime from float- and-sink test	在浮沉试验过程中产生的煤泥。
底流	underflow	经分级、浓缩或分选等作业获得的粗颗粒、高浓度或高密度的产物。
浓度	concentration	用于表示煤浆、煤泥水等液体中固体与水的相对含量。 注：通常用固液比，固体含量或百分比浓度来表示。

表5  效果表达术语

术语名称	英文名称	定义或说明	代号	允许使用的同义词	禁止使用的同义词
产率	Yield recovery	(1) 任何一作业获得的产物数量，用占入料量的百分数表示。 (2) 某一成分的数量与总量之百分比。			回收率、出率、出量、比重
分选密度	Separation density	重力分选过程中，两种产物的分界密度。			分选比重
浮物	floats	密度低于指定相对密度的物料。例如可称为：相对密度为1.40g/ cm3的浮物。
沉物	sinks	密度高于指定相对密度的物料。例如可称为：相对密度为1.60g/ cm3的浮物。
处理能力	capacity	选煤厂或其车间，设备单位时间加工原料煤的能力。		处理量
限下率	Undersize fraction	筛上产物中小于规定粒度部分的质量百分数。			限下含量 含末率
分选下限	Lower limit of separation	选煤机械有效分选作用所能达到的最小粒度。			洗选下限选别深度
储煤场	stockpile	供大量储存煤炭的场地和设施。
配煤仓	Blending bunker	分别储存不同特性的煤炭，以便进行配料的煤仓。
装车仓	Loading bunker; loading bin	储存各种不同煤炭产品，以便装车外运的煤仓。
矸石场	Refuse pile	堆放选煤厂或煤矿矸石的场地和设施。		矸石山	矸子山
定量装车	Quantitative loading	将物料按规定质量连续地自动称量并装入车辆的方式。
配料	Blending	按预定的比例进行混合，以获得质量均匀的产物的作业。
防冻剂	Antifreeze; antifreezing agent	为防止或减轻湿煤在运输过程中冻结而加入的一种物质