国外选煤工业现状与未来发展趋势

资源类型:pdf 资源大小:707.00KB 文档分类:经济 上传者:刘艺文

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【作者】 孙丽梅  单忠健 

【关键词】煤炭 选煤 选煤厂 现状 发展趋势 

【出版日期】2005-04-25

【摘要】阐述了2000—2003年国外一些国家选煤工业的发展现状及未来的发展趋势, 并对这些国家在未来几年选煤工业的发展趋势进行了综述。

【刊名】选煤技术

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  随着世界各国对环境要求标准的提高和对能源政策的调整, 各国对煤炭工业的开发和利用的观点在不同程度上都有所变化。在煤炭的开采上, 欧洲的一些国家 (英国、德国、法国、土耳其等 ) 近年来煤炭生产量大大减少, 主要靠进口和利用其它能源 (如天然气等 ) 来满足能源需求; 几个煤炭生产大国如美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等的煤炭产量变化不大, 只是在煤炭消费和销售方向上有所变化。1 基本情况美国近几年煤炭产量增加得不多, 但煤炭的消耗量在逐渐增加, 主要是电力用煤; 加拿大煤炭产量略有减少, 进口量和出口量也在减少, 国内煤炭消耗量略有上升; 俄罗斯煤炭生产在 2000—2003年期间有一些波动, 2002年煤炭产量最低为 2 53亿t, 比上年减少了 0 16亿t, 2003年又上升到2001年的水平, 预计在未来的几年里将有所上升;澳大利亚煤炭产量基本上保持不变 ( 2001—2003年), 但煤炭出口量在增加。一些国家的煤炭生产、消耗、出口情况见表 1。国外一些国家近几年在煤炭开采的生产结构、选煤处理能力、选煤生产调整和选煤厂建设等方面发生了很大的变化, 大部分国家都在关闭中小型效益不好的煤矿和选煤厂, 扩大现有的现代化程度高、生产成本相对较低的煤矿和选煤厂的生产能力。20多年来, 美国关闭了 75%的煤矿和近 50%的选煤厂, 现在大约只有 800多个矿山, 而 10年前约为 2 500个。煤炭入选比例高达 90%以上。英国由于煤炭资源已近枯竭, 2004年一些矿山关闭,煤炭产量下降到大约 300万t, 原煤 100%入选,甚至对一些进口的商品煤进行再洗选。过去 10年,俄罗斯关闭了 153个无利润煤矿, 38个选煤厂,其煤炭入选率目标是炼焦煤 100%, 动力煤至少50%。澳大利亚在过去几年里建设了一些新的选煤厂, 使原煤的入选量有了很大的提高, 为了提高效益和产品质量, 对矿山和选煤厂进行了合并与调整。波兰通过调整合并, 过去 10年里关闭了 23座煤矿、59座选煤厂。以上所述反映了国外在煤炭合理开采和生产管理方面以及矿产资源有效利用和保护环境方面的一种政策。表 1 一些国家目前煤炭生产、消耗、出口情况 (亿t/a)国家煤炭生产量煤炭消耗量煤炭出口量煤炭进口量美国 9 71 9 49 0 33 -南非 3 00 2 30 0 70 -加拿大 0 70 0 60 0 30 0 24英国 0 03 - - -俄罗斯 2 76 - - -澳大利亚 4 72 2 57 2 16 -波兰 1 02 - - -  不过,现在无论哪个国家对选煤的重视程度都在不断地提高,这主要归因于全球对环境保护的重视。每个国家都在提高煤炭的入选量,不断地提高煤炭产品的质量要求,限制原煤和低级煤的直接利用。2 选煤技术现状2 1 选煤厂建设目前大部分国家对煤炭洗选非常重视, 尤其是发达国家, 煤炭入选率均在 80%以上, 欧洲一些国家尽管关闭了几乎所有的煤矿, 但选煤厂还存在, 用来处理进口煤炭。一些欠发达国家原煤入选率相对较低, 多在 20% ~30%, 甚至更低。为了适应环境要求, 提高煤炭产品质量, 相应建立了一些新的选煤厂。一些国家目前所拥有的选煤厂的基本情况见表 2。表 2 一些国家目前选煤厂的基本情况国家选煤厂数量 /座处理能力灰分 /% 硫分 /%焦煤其他焦煤其他波兰 43 43 530t/h 6 8 19 1 0 67 0 83澳大利亚 7 (新建) 4 450t/h - - - -俄罗斯 7 (新建) - - - - -加拿大 14 3 500万t/a3~1010~14 0 5 -南非 60 平均 645t/h - - -土耳其 19 50~100t/h 12 - -美国 200 - - - - -  选煤厂建设的格局在变化, 有的国家关闭选煤厂, 有的国家在增建选煤厂, 选煤厂的建设趋向大型化、集中化、高效化。2 2 选煤工艺根据原煤煤种及对精煤产品质量要求的不同,目前国外一些国家的选煤厂采用的选煤工艺主要有块煤跳汰、重介质分选; 细粒煤螺旋分选机、摇床分选; 煤泥浮选等。另外, 精煤脱水、干燥工艺也越来越受到重视。目前煤泥脱水主要采用离心机、浓缩沉降和过滤等工艺, 块煤脱水则主要采用圆筒离心筛。美国大型选煤厂的选煤工艺情况见表 3。加拿大、俄罗斯、澳大利亚等国家的典型选煤厂的选煤工艺如表 4。上述几个国家的典型选煤厂的工艺流程基本代表了目前国外选煤厂的选煤工艺现状。可以看出:国外选煤厂采用的选煤方法主要是块煤重介质和跳汰分选, 细粒煤螺旋溜槽分选, 煤泥浮选。2 3 选煤设备由于各国选煤的历史和对产品要求的不同, 选煤技术的发展也大不一样, 所以各国在选煤设备制造与研究的投入和水平上相差很大。随着世界范围内的技术交流和商贸的发展, 这些差异在逐渐缩小。各国选煤厂目前使用的选煤设备各有特色, 具体情况见表 5。表 3 美国大型选煤厂的选煤工艺状况公司 /矿山  处理量 /t·h-1 选煤工艺建厂年代Consol-Bailey 6 300 重介质分选槽 /旋流器; 螺旋分选; 泡沫浮选 1983Consol-McElroy 3 000 重介质分选槽 /旋流器; 螺旋分选; 泡沫浮选 1969Peaboby-Rocklick 2 800 重介质分选槽 /旋流器; 螺旋分选; 泡沫浮选 1986Massey-Marfork 2 300 低密度重介质旋流器; 螺旋分选; 浮选柱 1994Drummond-Shoal 2 220 跳汰; 水力旋流器; 泡沫浮选 1992Arch-MingoLogan 2 100 重介质分选槽 /旋流器; 螺旋分选; 泡沫浮选 1991Murray-Galatia 2 100 重介质分选槽 /旋流器; 螺旋分选; 泡沫浮选 1982Peabody-Wells 2 000 重介质分选槽 /旋流器; 泡沫浮选 1978RAG-Cumberland 2 000 重介质分选槽 /旋流器; 水力旋流器; 螺旋分选; 泡沫浮选 1975Peabody-Camp 2 000 重介质分选槽 /旋流器; 水力旋流器; 螺旋分选 1981TVA-Paradise 2 000 重介质旋流器; 摇床; 泡沫浮选 1983  目前在选煤设备生产与开发方面较先进的国家主要有美国、德国、中国、俄罗斯、英国、加拿大等。2 4 自动化与在线检测目前各国选煤厂的自动化控制程度有很大提高, 尤其是发达国家的选煤厂几乎完全实现了自动化控制, 大大减少了生产成本, 提高了生产效率。在设备自动控制技术方面, 主要是开发了重介质分选密度的自动调控装置和跳汰机自动控制装置等。为了更好地控制选煤产品的质量和提高选煤厂的生产效率, 各国在选煤厂在线检测方面进行了大量的研究和实践, 一些选煤厂安装了在线灰分、水分检测设备。在这方面, 美国、加拿大、澳大利亚、英国、俄罗斯和波兰等国在技术上处于领先水平。表 4 加拿大等国家典型选煤厂的选煤工艺状况国家处理量选煤工艺备注加拿大 500~2 000t/h100~10mm重介质分选槽 /重介质斜轮分选机;10~0 5mm重介质旋流器;<0 5mm水力旋流器;<0 15mm浮选俄罗斯 900万t/a跳汰; 重介质旋流器; 泡沫浮选; 带式压滤机脱水最大选煤厂情况澳大利亚:HailCreek选煤厂Jellinbah选煤厂Moorevale选煤厂Mtarthur选煤厂新Acland选煤厂United选煤厂1 200t/h350t/h600t/h600t/h500t/h700t/h大直径重介质旋流器; 摇床; 泡沫浮选大直径重介质旋流器; 螺旋分选机; 摇床分选大直径重介质旋流器; 螺旋分选机; 泡沫浮选小直径重介质旋流器; 摇床分选; 螺旋分选机跳汰; 大直径重介质旋流器; 螺旋分选机大直径重介质旋流器; 螺旋分选机几种典型的工艺流程波兰>20mm重介质分选或跳汰两产品分选;20~3 (0 5) mm跳汰或重介质旋流器;3~0 5mm水力旋流器或螺旋分选机;<0 5mm浮选表 5 各国选煤设备的使用情况国家设备种类与型号备注美国重介质分选槽、重介质旋流器、螺旋分选机、跳汰机、泡沫浮选机、水力旋流器、摇床、浮选柱以重介为主土耳其Baum跳汰机和FeldspaiAcco-跳汰机、重介质滚筒分选机、重介质旋流器、重介质斜轮分选机、螺旋分选机、摇床、泡沫浮选机、水力旋流器南非Wemco滚筒分选机和重介质旋流器、Norwalt分选槽、Dyna螺旋分选机、水力旋流器、ROM动筛跳汰机和传统的跳汰机、摇床、浮选机英国干式细粒煤筛分机、BARREL分选机组、WEMCO滚筒分选机、重介质旋流器、螺旋分选机、浮选柱澳大利亚大直径 (1300、1000、1150mm) 重介质旋流器、150mm重介质旋流器、螺旋分选机、摇床分选机、JAMESON浮选槽、跳汰机以重介为主波兰DISA重介质分选机、跳汰机、重介质斜轮分选机、BARREL分选机、WEMCO滚筒分选机、浮选机和浮选柱以跳汰为主  目前英国使用的在线灰分检测设备为天然γ射线煤炭灰分检测仪, 该设备安装在运输能力为200~4 000t/h的胶带上, 灰分测量范围在 5% ~80%之间, 为配煤和选煤提供灰分资料, 以便及时进行生产调整。俄罗斯为了提高选煤效率, 通过使用连续监测仪对生产过程中的产品质量进行有效控制, 降低了煤炭产品的生产成本, 成功开发了RK TP-6型最新灰分测量仪和具有广泛功能的IVA-1 1型水分测量仪。在线检测技术在澳大利亚也得到了广泛的应用, 其中包括胶带输送机用在线γ射线煤炭灰分分析仪、带式低频微波水分测量仪和在线超声波矿浆粒度分析仪。波兰在一些选煤厂也安装了硫和水分的在线检测设备。3 选煤厂建设和选煤技术发展趋势国外选煤厂建设和选煤技术的发展趋势, 概括起来主要有以下几个方面:(1) 改进和扩大现存的选煤厂, 关闭一些零散的处理能力小、技术落后、效益不佳的选煤厂。这一点在发达国家和一些矿产大国 (如俄罗斯、澳大利亚、美国等) 表现得非常明显。(2)新建选煤厂采用的选煤工艺主要是以重介质分选槽和重介质旋流器为主要分选设备的重介选,其次是跳汰分选。建设选煤厂时,都非常注重考虑细粒煤和煤泥的分选回收,对于细粒煤的分选趋向于采用重介质旋流器、螺旋分选机和摇床。摇床的缺点是处理能力低,开发新型摇床也是解决细粒煤分选的一个有效手段。对于煤泥的分选趋向于采用浮选机、浮选柱。另外,自动化控制系统的开发,产品脱水和干燥工艺的研究和应用发展也很快。总之,在今后选煤厂的建设中,目标是在降低生产成本和保证产品质量的同时,最大限度地减少煤炭的损失(提高煤炭的回收率),减少有限资源的浪费。(3) 近几年模块式选煤厂在国外得到了快速发展与应用。如美国设计的模块式选煤厂的小时处理量可达 700t。(4) 在分选技术上, 大直径重介质旋流器的开发与应用; 重介质分选工艺在炼焦煤和动力煤分选中的应用; 为简化流程, 开发选别深度更大的各种分选设备如跳汰机、螺旋溜槽和新型的重介质分选机等是今后努力的方向。(5) 细粒煤和超细粒煤的分选工艺和设备是未来选煤技术研究的热点, 此外还应包括煤泥的处理与合理利用技术。(6) 现有选煤厂工艺的完善与调

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