模块式干法重介质流化床选煤关键技术与装备
来源：矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录（第五批）
一、技术类型
煤炭资源高效选矿技术。
二、适用范围
1. 用于动力煤燃前脱灰降硫，生产灰分低、发热量高的优质动力煤；
2. 用于原煤排矸，排除煤炭中密度高的脉石和黄铁矿等，减少煤炭加工利用过程中杂质的排放；
3. 对遇水易泥化的的低阶煤进行分选提质，提高低阶煤的利用效率；
4. 生产超低灰精煤，为制备活性炭、碳素材料等煤基高附加值产品提供优质原料。
三、技术内容
（一）基本原理
干法重介质流化床干法选煤是将气固两相流态化技术应用于选煤领域的一项高效干法分选方法，其基本原理为在微细颗粒介质床中均匀通入气流，使颗粒介质流化，形成具有一定密度和流体性质的气固两相悬浮体。入选物料进入到气固两相悬浮体中，按密度差异进行分层，轻产物即精煤上浮，重产物即矸石下沉，从而实现不同密度颗粒的分离，如图1。
图1 干法重介质流化床干法选煤基本原理示意图
（二）关键技术
1. 提出了浓相气固分选流化床的宽粒级二元加重质级配原则，发明了装配式两段复合大压降耐磨抗堵布风装置，提高了整机可靠性；
2. 研制了加重质内循环装置，大幅减少了加重质循环量，提高了床层稳定性，减轻了系统负荷；
3. 研制了独立双驱动新型产品输送装置，提高了分选机的处理能力；
4. 开发了模块式高效干法选煤技术，研制了高效干法选煤系统。
（三）工艺流程
模块式干法重介质流化床选煤系统工艺流程示意图，如图2所示。其工作过程如下：压缩空气通过预布风室和布风板形成均匀分布的上升气流，并与分选机中的加重质作用形成具有一定密度的流化床层。入选原煤经（干燥）分级（100~6mm）后通过给料机均匀给入分选机内，按流化床层密度分层后的轻、重产物通过排料机构排出。轻产物与重产物分别经脱介筛脱介，得到精煤和尾煤。脱介筛脱除的加重质一部分进入磁选机去除其中的非磁性物（煤粉），另一部分循环使用。循环介质分流量、磁精矿与循环介质的给料量根据分选机内流化床层的高度和密度进行调节，实现对流化床层高度和密度的控制。分选系统在工作过程中产生的粉尘，通过引风除尘收集、循环。
图2 模块式干法重介质流化床选煤系统工艺流程示意图
四、主要技术指标
该系统可根据用户需求生产不同质量的精煤产品，入料粒级100～6mm，处理能力实现系列化（50-500t/h），分选精度0.05～0.08g/cm3，数量效率>90%，分选密度可在1.3～2.2g/cm3范围内调节，吨煤介耗<0.5kg，煤种适应性强；在国内外首次实现了干法分选生产超低灰精煤（Ad<3.5%）。
五、典型实例及成效
中国矿业大学与唐山市神州机械有限公司共同合作研发了原煤处理量为50t/h规模的模块式干法重介质流化床选煤关键技术及装备，并于2013年为神华新疆能源有限公司建立世界上首座模块式干法重介质流化床选煤厂，解决了神华新疆能源有限公司活性炭公司的用煤需求问题。促进了煤炭高效清洁利用，采用选后煤可以提高燃烧效率，节煤10%～15%，节约了铁路运力(每入选1亿吨原煤可减少约0.2亿吨矸石的铁路运输)，对减轻大气污染具有重要意义。该系统用于生产加工超低灰精煤（Ad<3.5%），年处理能力可达24万吨，新增利润1680万元，新增税收381万元，节约加工成本、运输成本和投资成本总计1454万元。
六、推广前景
煤炭作为主要能源这一格局在今后相当长时间内不会改变。但是，我国原煤质量差、灰分和硫分含量高，煤烟型大气污染十分严重，煤炭入选比例约62%，大力发展洁净煤技术，提高煤炭燃前脱硫降灰的比例，对环境保护具有重要意义。我国煤炭的2/3以上分布在西部干旱缺水地区，随着水资源短缺问题的日益突出，以及洁净煤技术发展的迫切性，我国亟需开展高效干法选煤技术的研究与推广。另外，由于缺水是全球性问题，开发高效干法选煤技术对南非、澳大利亚、蒙古等煤炭资源丰富但水资源匮乏的国家的煤炭分选具有重要意义。“一带一路”战略沿线国家煤炭资源丰富、水资源短缺，为高效干法选煤技术的发展提供了机遇，本项目具有广阔的应用前景。
