李伟涛１，２ 宋宇辰１ 刘占宁１
（1内蒙古科技大学 内蒙古 包头 014010 2神华乌海能源有限责任公司 内蒙古 乌海 016000）
摘 要：在煤炭精加工过程中，洗煤是必不可少的工艺和程序，它直接影响到企业成本、煤炭质量和环保问题。煤炭作为我国的基础能源，对国民经济的发展起着十分重要的作用，探讨洗煤工艺的改进，对提高煤炭企业生产效率、降低企业成本、改变粗放型生产方式及环境保护等方面，都具有十分重要的意义。文章从我国煤炭企业的实际出发，分析了当前洗煤技术的现状及存在的问题，提出了相应的工艺和管理方法的改进、并在成本控制方面给出了一些建议。
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关键词 ：煤炭；洗煤；干法洗煤；成本控制
中图分类号：TQ53 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．01．００9
0 引言
我国是煤炭生产和消费大国，煤炭作为中国经济发展的主导能源，在一次能源生产和消费结构中占到70%。我国煤炭资源丰富，煤种齐全，储量达1.5万亿吨。但近年来，在全国主要消费地区港口，煤炭库存呈现持续高位的现象，煤价呈下跌趋势。同时，由于与国外高品质煤炭的竞争一直处于弱势地位，导致我们煤炭市场持续低迷和下滑。总体来讲，我国煤炭市场体系和机制不够完备，煤炭生产、运输、销售成本大幅上升，价格却一路走低逐渐逼近成本价，加之激烈的煤炭企业之间竞争，利润空间开始逐渐减小，未来市场呈现产品结构多元化的发展趋势。
我国煤炭市场的不景气，究其原因：一是受国际经济的影响较大，包括欧美经济的疲软、油价的波动、进口煤炭的冲击等因素；二是中国煤炭市场体系和机制的不健全；三是洗煤选煤技术的落后，直接影响到了煤炭的质量和成色，并且使煤企生产成本居高不下，在与国外的优质煤竞争中处于下风。前两个原因，属于国际国内大环境因素，一时间无法改变，也不能为煤炭企业所左右，而第三个原因，即洗煤选煤技术的落后，是可以被企业所改变的，煤炭企业应该充分发挥自身的创新能力和主观能动性，研发洗煤选煤新工艺，提高成品质量，降低企业成本，提高产品及企业自身的市场竞争力，并积极开拓国际市场，以多元化的产品满足市场需求。
1 我国常见的洗煤工艺及存在的问题
1.1 跳汰洗煤工艺
跳汰洗煤是比较传统的洗煤工艺，它利用变速脉冲水流对原煤进行冲洗，由于煤和煤矸石的密度不同，从而在冲洗过程中达到二者分离的目的。这一工艺历史悠久，但技术含量低，且精度低、能耗大、适应性差，难以适应煤炭工业的发展需求。
1.2 重介质洗煤工艺
重介质洗煤是基于阿基米德原理，利用煤和杂质密度的不同，通过重介质悬浮液将两者分离开来。该洗煤工艺效率和精度较高，在实际应用中的可行性较高，是我国现行的常用洗煤工艺。
1.3 悬浮洗煤技术
浮选洗煤法是利用煤粒和煤矸石不同的亲水性实现二者的分离。先将煤泥水在搅拌桶中配制成浓度适当的浆液，然后加入化学药剂充分搅拌，搅拌后的煤浆进入单槽或多槽串联的浮选机，在浮选机中叶轮旋转的同时向煤浆进行充气，这样在煤浆中就会产生大量的气泡，在化学药剂的作用下，煤粒由于疏水性会附着在气泡上，被气泡带到矿浆面聚集在一处，收集后便是精煤；而煤矸石等杂质由于亲水性则留在浆液中，从而实现二者的分离。浮选洗煤法适合颗粒粒度较小，或密度差异较小的原煤，是对跳汰法和重介质法有效的补充。
1.4 化学洗煤技术
化学洗煤是利用化学反应将原煤中的杂质及有害成分去除，从而使精煤留存。常见的化学洗煤工艺方法比较多，如生物氧化还原反应法、碱水液法、熔融碱法、氯解法等等。化学洗煤在传统工艺技术中脱硫效果最佳，可除去煤炭中90%的硫，及95%以上的灰分，洗煤精度较高，但同时由于化学药剂本身的性质，可能会破坏煤炭的结构和燃烧效果。而且该工艺技术含量较高，工艺较为繁琐，对洗煤操作员和化学反应器的要求也比较高，后续的废渣废液处理也比较繁琐，如处置不当则容易造成污染。
1.5 筛分洗煤技术
筛分洗煤法是利用筛孔的大小分离粒径不同的原煤。在实际应用中，根据需要调节筛孔大小，将原煤颗粒进行过筛处理，粒径大于筛孔的留在筛面上，粒径小于筛孔的则会穿过筛面，从而实现不同大小的原料分离，再分别进行洗煤处理。筛分洗煤法的优点在于可以将原煤按照颗粒大小进行分类处理，不足之处在于这种方法去除杂质的效果不好，因为将原煤按照颗粒大小进行分类处理并不能完全将煤粒和杂质区分开来，更多的只是作为后续其他洗煤工艺的预处理。
2 现代化洗煤技术
2.1 多种工艺的结合技术
由于重介质洗选煤适合粒径较大、密度差异明显的原煤颗粒分选，而浮选法适合颗粒粒度较小，或密度差异较小的原煤，两者是相辅相成、形成互补的形态。在实际应用中遇到对洗选精度要求较高的情况，可考虑采用重介质法与浮选法相结合的工艺，从而达到更好的洗煤效果。同样的道理，根据不同的情况，可以采用重介质法与筛分法的结合、筛分法与其他工艺的结合等，充分发挥每种工艺技术的优势根据需要进行组合成新型洗煤工艺提高洗煤效率。
2.2 创新干法洗煤技术
传统洗煤工艺存在着耗水量大、能耗高的缺点，如常用的湿法洗煤工艺如跳汰法、重介质法等，需要消耗大量的水资源，约为200-500L/t，对资源较为浪费，特别是对于干旱缺水的煤区，传统的洗煤工艺不仅浪费珍贵的水资源，并且还需要建立专门的洗煤水处理设备以避免对环境造成破坏，等同于增加了企业成本；其次，中国很多的年轻煤种，如褐煤、不粘煤、长焰煤等遇水易泥化，不宜采用湿法分离。第三，采用湿法选煤工艺，其煤泥水系统的投资成本较高，一般占到设备总投资的一半左右，导致企业生产成本提高，所以并不适合资金实力不强的中小煤炭企业。并且传统洗煤工艺容易导致大量未经加工的煤炭、或者加工不精的煤炭进入市场，增加了能源消耗量，同时也降低了企业竞争力，并且造成运力浪费和环境污染。
干法洗煤是一种创新的洗煤工艺技术，它的优势在于无需消耗水资源、投资规模小、建设成本低，并且可省去洗煤后的脱水干燥过程和废煤泥水的回收过程，大大简化了工艺流程和成本。并且由于不需要消耗水资源，所以特别适合高寒与缺水地区的煤炭企业，可有效解决湿法分选易泥化问题。干法洗煤基于物理机械原理，首先采用机械排矸将矸石去除，然后用三产品分选机分选出精煤、中煤和煤矸石。与水洗煤技术相比干法洗煤工艺技术在煤矸石的处理上具有明显的优势，可大幅降低运行成本、降低能耗、节约用水量和维护费用，而且无需处理废水，提高了环保效益，并可实现井下就地分选，大大提高了工作效率。
3 降低洗煤成本的措施
3.1 建立统一的管理机制
目前，中小型煤企普遍缺乏统一的管理机制，尤其是洗煤技术管理。由于洗煤工艺存在着相当的技术含量，对技术和管理都要求较高，因此需要有一套完善、统一、科学、有效的管理机制，促进管理科学的实现和管理效率的发挥。它不仅包括对洗煤工艺的管理，也包括对后续的煤泥水排放的管理和质量达标管理，同时包括相应的人事管理和财务管理。而管理机制的缺乏或者不完善，一直制约着我国洗煤技术和煤炭企业的发展。
3.2 加强技术创新和人才建设
由于现代化洗煤技术要实现革新的成本比较高，许多急功近利的煤企不注重技术投入，造成洗煤技术现代化推进十分困难。但事实上从长远来看，一次性实现技术改造的成本要远小于继续采用旧工艺所造成的浪费，反而能为企业带来更多的、更持久的利润；其次，国家在政策方面也应加强指导并给予一定补助，帮助中小型煤企加强技术创新，实现技术改造升级。
此外，企业还应加强对洗煤技术人员进行全方位培训，并大力培养洗煤管理人员。对于洗煤工艺来说，不仅需要专业的技术知识，还需要有着先进的管理理念和管理经验。长期以来，我国的煤炭企业只注重洗煤技术人员的水平，而忽略了对整个工艺的流程管理，导致科学管理人才的匮乏，在一定程度上也增加了洗煤的成本，制约了企业的发展。
3.3 降低介耗成本
洗煤过程中的介耗成本是整个洗选过程中成本的重要组成部分。降低介耗成本，可有效降低整个洗煤工艺的成本，同时也是提高煤炭产品的质量、建设节约型社会的需要。而对介耗成本的控制，主要是要对洗选过程严格监控。因为介质粉的运作过程难以目测，仅凭洗煤人员的经验难以做到。所以应提高对整个洗选过程的动态管理，对设备、管路、溢流点等都要全程跟踪监测，达到防患于未然的效果，从根本上保证成品煤的质量。同时，降低介耗成本还应做到提高介质的回收利用率，在允许条件下实现再次利用、循环利用，既降低了成本，又达到了环境保护的作用。
3.4 提高生产效率
在实际生产中，洗煤人员的工作效率对洗煤成果和成本有着重要的影响。要提高洗煤人员的工作效率，首先应对洗煤人员进行精细化管理，每位洗煤人员擅长的工艺不同，应对他们的岗位有所区分，做到人尽其才，达到人力资源配置的最优化；其次，要对洗煤工艺流程进行标准化管理，达到工作效果的最佳化，以提高员工的工作效率，降低洗煤的成本；再者，企业应对洗煤人员采取一定的激励措施，不能干多干少一个样，干好干坏一个样；最后，企业还应该尽可能地采用少污染、无污染的技术措施，减少甚至消除生产过程中“三废”的排放，创造良好的工作环境，使工作人员有良好的工作心态积极投身到工作中去，这是安全生产的需要，也是提高员工工作积极性的需要。
３．５ 加强水资源的利用和管理
对于有条件实现技术创新的大中型煤炭企业，应尽快实现产业改造和技术升级，采用干法洗煤工艺，不仅大大简化了工艺流程，有效解决了洗煤水和煤泥的处理问题，更是节约水资源、实现可持续发展的保证。尤其对处于高寒缺水地区的煤炭企业，采用干法洗煤工艺势在必行。而对于大部分暂不能实现技术升级的企业，也应改进洗煤工艺，并加强对煤泥的处理力度，尽可能地节约水资源，并且不造成环境污染和生态破坏。
４ 结语
对于煤炭企业而言，加强洗煤工艺的技术升级、控制生产成本不仅能为自身带来更多的利润，更可以在当下激烈的能源市场竞争中脱颖而出，使企业立于不败之地。而对于我国这样一个煤炭生产和消费大国来说，实现洗煤技术现代化是改变粗放型生产方式的必经之路，更是实现节约型社会和可持续发展的必然要求。
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参考文献
１ 刘飞龙．降低洗煤成本提高洗选效率的策略探讨［Ｊ］．能源与节能，２０１３（１０）
２ 张李萌． 探讨现代化洗煤技术及管理［Ｊ］．能源与节能，２０１４（７）
３ 付国华． 洗煤的工艺技术探讨［Ｊ］．科技传播，２０１３（６）
４ 王智．洗煤工艺和常见的问题探析［Ｊ］．中国新产品新技术，２０１４（４）
（责任编辑 梁 工）