1概述

我國是一個富煤貧油少氣的國家。2011年末，已探明的煤炭儲量占世界煤炭儲量的13.3%,可采量僅次于美國和俄羅斯，位居第三。2013年原煤總產量為36.8億t,位居世界第一。2012年中國煤炭生產和消費占全球比重分別為47.5%和50.2%。原煤入選率2011年為53.0%,2012年為56.2%，2013年約60.2%,呈逐年上升趨勢。煤炭占我國一次能源消費的比重2011年為72.8%,2013年約為65.7%,呈下降趨勢。盡管如此，煤炭在我國國民經濟發展中仍居重要的戰略性地位卜。

2煤炭洗選加工業發展歷程

我國的煤炭生產60多年來大概經歷了4個發展歷程,如圖1所示。

從圖1可以看出，1952年到1981年，在約30年的時間內，原煤產量增長了約4.31億t標煤，平均年增長0.14億t標煤，這一階段煤炭生產增速相對平穩緩慢。1981年至1996年的16年時間里，我國原煤產量增長了5.06億t,平均年增長0.32億t標煤，煤炭生產增速較之前30年有所加快。1996至2000年，受東南亞金融危機影響，我國煤炭產量減少了2.72億t,平均年減少0.54億t標煤。2000年至2011年的12年時間里，我國煤炭產量增加了17.61億t標煤，平均年增長1.47億t標煤,呈前所未有的快速增長。

60多年來，相較于煤炭產量，原煤入選率的增幅則更大。1952年我國原煤入選率約為4.4%,洗精煤年產量僅有幾百萬噸，2013年我國煤炭入選率已達到約60.2%。選煤工藝從20世紀50-70年代的以跳汰為主，發展到20世紀80年代的跳汰粗選、重介旋流器精選經典流程，再到20世紀90年代的跳汰、重介分選、水介旋流器分選、動篩跳汰選、風選、自生介質分選、微泡浮選等工藝共存的狀態。近年，隨著重介選煤工藝的基建投資和生產成本不斷降低，在解決了設備、管道的耐磨，介質回收和髙效泵送設備問題后，重介質選煤技術在我國得到了迅速發展，其易操作和高效率的特性越來越受到歡迎，并已成為主導工藝。

2.1建國初期

新中國成立時，我國只有十座選煤廠，選煤方法只有跳汰和溜槽，各項經濟技術指標相當落后。50年代初期，是我國舊有選煤廠的恢復期。1953年，開灤林西選煤廠恢復生產，遼寧省的采屯、三寶、靈山、黑龍江鶴崗的南山等廠于1954年相繼投產。

經過三年經濟恢復后，國家開始了大規模經濟建設的第一、第二個五年計劃，在前蘇聯的援助下，新建了淮南望峰崗選煤廠（1958年，1.00Mt/a)、雙鴨山選煤廠（1959年，1.50Mt/a)、峰峰馬頭選煤廠（1959年，2.00Mt/a)、鶴崗興安臺選煤廠（1960年，1.50Mt/a)，已有的北票冠山(0.90Mt/a)、臺吉（1.05Mt/a)、阜新新邱（0.45Mt/a)等選煤廠也已恢復生產并不斷擴大生產能力。當時開工建設的還有波蘭援建的湖南株洲選煤廠（1960年，2.00Mt/a)、山西太原選煤廠（1960年，2.00Mt/a)和我國自主設計的邯鄲選煤廠（1961年，1.5Mt/a)。1957年，我國原煤入選率約為16%，入選原煤約1500萬t標煤，原煤入選率大大提髙。可以說，一五、二五計劃的實施奠定了我國煤炭工業以及選煤廠設計及建設的基礎。

1958-1960年的大煉鋼鐵、大躍進時期，為了滿足鋼鐵工業對煉焦精煤的需要，短期間內建設了約90座簡易選煤廠，選煤能力迅速增加，煉焦精煤產量由1957年的8.26Mt,猛增到1960年的36.35Mt。但這些選煤廠工藝系統簡單，生產環節不配套，煤泥水處理不完善，大量煤泥流失廠外，既浪費了煤炭資源，又污染了環境。至1964年，隨著鋼鐵工業的調整，大約有一半簡易選煤廠下馬，選煤能力急劇下降，煉焦精煤產量也降至1304萬t。

2.2 20世紀60、70年代

1960-1970年，伴隨著鋼鐵工業的調整和文革的開始，煤炭生產和選煤業受到沖擊，精煤產量呈下滑趨勢。為保證鋼鐵業的發展，國家采取了一系列重大經濟技術措施，大力發展煤炭洗選加工業。先后從波蘭引進了開灤呂家坨選煤廠（1968年，2.4Mt/a)、寧夏大武口選煤廠（1969年，3.0Mt/a)、開灤唐家莊選煤廠（1969年，1.2Mt/a)、水城老鷹山選煤廠（1969年，0.9Mt/a)、渡口把關河選煤廠(1970年，1.8Mt/a)、淮北青龍山選煤廠（1970年，2.OMt/a)、水城汪家寨選煤廠（1970年，1.2Mt/a)、汾西介休選煤廠（1970年，2.0Mt/a)和盤縣火燒鋪選煤廠（1972年，0.9Mt/a)10套選煤廠，總設計規模16.4Mt/a，大大提高了選煤廠生產能力。

1970年，我國自行設計了第一座機械、電氣設備全部為國產，采用“重介+浮選”工藝的選煤廠——平頂山田莊選煤廠(3.50Mt/a)，為我國重介質選煤工藝的發展積累了經驗。

1971-1978年，煤炭洗選加工業，尤其是煉焦精煤產量穩步上升，到1978年達到5170萬t。

2.3 20世紀80年代

這一時間段的前期，是改革開放初期的起步階段，由于之前的選煤業處于停滯不前狀況，選煤加工能力大大落后于原煤生產能力的增長。為保證發展鋼鐵工業所需要的煉焦精煤，改變我國選煤落后狀況，當時的煤炭工業部選煤設計研究院采用國產選煤裝備完成了采用跳汰一浮選工藝的1.80Mt/a標準設計，并先后完成了淮北蘆嶺、江蘇大屯、邢臺東龐、平頂山八礦等選煤廠的建設。同期還建設了淮南潘一、兗州鮑店等3.0Mt/a大型煉焦煤選煤廠和平頂山一礦、陽泉一礦、陽泉三礦等動力煤選煤廠。同時，經國務院批準，先后從國外引進先進選煤廠成套設備（見表1)，大大推進了我國選煤技術的發展。選煤廠規模增大，國外先進選煤工藝、設備逐漸引入，特大規模動力煤選煤廠開始建設。

其中的興隆莊、范各莊選煤廠引進了德國洪堡特KHD跳汰機，為我國設計和制造大型跳汰機提供了樣機，為大型(3.0Mt/a)煉焦煤選煤廠采用國產成套設備創造了條件。西曲選煤廠是利用日本能源貸款建設的項目，設計規模3.0Mt/a,由當時的煤炭工業部選煤設計院設計，主要設備從日本、美國、德國等國家采購，采用跳汰粗選、重介旋流器精選、煤泥浮選流程，是80年代末至90年代初期洗選煉焦煤具有代表性的工藝。西曲選煤廠所引進的部分設備在國內實現了國產化生產，其中的VC-48、VC-56型振動離心機和1400x1800型沉降過濾式離心機一段時期內在我國得以廣泛應用。

安太堡選煤廠是采取中美合資建設并由美方進行經營管理的我國第一座特大型動力煤選煤廠，設計規模15.00Mt/a,由美國麥克納利公司設計，采用塊煤淺槽重介質分選機、末煤兩產品重介質旋流器分選工藝，全套設備從美國、日本和德國引進。在這之前我國的選煤廠最大規模只有4.0Mt/a,安太堡選煤廠建成后，帶來了選煤廠設計的新理念，從此特大型選煤廠如雨后春筍般在我國出現，其中大多是動力煤選煤廠。

晉陽選煤廠（包括七星選煤廠）是80年代從原蘇聯引進，由原蘇聯南方煤炭設計院與山西煤礦設計院聯合設計,采用三產品重介旋流器+煤泥浮選聯合流程，設計規模1.8Mt/a的煉焦煤選煤廠，1990年9月投產。晉陽選煤廠所采用的三產品重介旋流器在我國是首次使用，其大大簡化了分選工藝，為我國煉焦煤和動力煤分選帶來新工藝、新設備，大大促進了先進、高效的重介質選煤工藝的發展，同時為我國大型三產品重介旋流器的研制成功提供了一個研究范例。現在，盡管我國在三產品重介旋流器的研發和應用方面已遠遠走在世界前端，但在旋流器本體耐磨材料的研制和應用方面，我們始終未能超越前蘇聯。

上述這些選煤廠的引進，一方面增加了我國選煤廠總入選能力，更重要的是在選煤廠設計、選煤工藝和設備、自動控制、快速裝車和經營管理上帶來了新理念，對促進我國選煤技術的發展起了很大的作用。1990年，我國原煤入選率達到約19.0%。

2.4 20世紀90年代

1990-2000年，隨著全國改革開放的深入發展，我國經濟體制從計劃經濟進入市場經濟，選煤行業迎來了快速發展階段。1991年8月，我國第一座以三產品重介旋流器為主導工藝的大型選煤廠——鐵東選煤廠建成投產。鐵東選煤廠由原煤炭工業部選煤設計院設計，采用分級入選技術，其中：+13mm塊煤跳汰選、13-0.5mm重介選、-0.5mm浮選，設計規模1.2Mt/a，全部設備國產，投產后獲得國家優秀工程設計金質獎。該廠的示范效應，大力推動了我國三產品重介旋流器等設備和重介選煤技術的發展。

除了鋼鐵需求量增加帶動煉焦煤選煤廠快速發展外，為了降低煉鋼(鐵）的成本，高爐噴吹煤的需求大增，帶動了無煙煤選煤廠的建設發展，無煙煤洗選由過去的滿足化肥廠需求只洗選塊煤改變為也分選末煤，這一時期建設、改造或引進的選煤廠有：永城陳四樓選煤廠，陽泉一、二、三、五礦選煤廠和晉城成莊末煤重介模塊式選煤廠（1994年，2.4Mt/a)等都生產高爐噴吹煤。這一時期，國家又進一步出臺了鼓勵煤炭出口的稅收優惠政策，刺激了動力煤洗選業的發展，期間又有兗州的東灘（1993年，4.0Mt/a)、濟寧二號（1995年，4.0Mt/a)、平朔的安家嶺（2000年，15.0Mt/a)、大同四臺溝（1991年，5.3Mt/a)、神東大柳塔(1999年，6.OMt/a)等選煤廠都是為適應出口煤需要而建設的。其中的平朔安家嶺選煤廠是我國自行設計的第一座特大型現代化選煤廠，建設規模15.0Mt/a,現生產能力可達25.OMt/a,采用150-13mm塊煤重介淺槽、13-0.15mm末煤重介旋流器主再洗分選、煤泥加壓過濾回收工藝。安家嶺選煤廠的投產運行，為我國特大型選煤廠的設計積累了許多寶貴的設計經驗，推動了我國選煤廠建設的大型化和高效化進程，給我們帶來了選煤廠設計、管理的新理念，為我國選煤廠設計與建設樹立了一座新的里程碑,其采用的塊、末煤分別重介分選工藝直至現在還是動力煤選煤廠的主流分選工藝。

1996年至2000年期間，受東南亞金融危機影響，我國市場需求大幅下降，煤炭價格下行，煤炭生產呈下降趨勢。從1997年底開始實施全國范圍內的煤炭生產秩序整頓，實行關井壓產，以緩解煤炭供需失衡的矛盾。這一時期的煤炭洗選業則呈逆勢發展。為爭得煤炭市場，各大煤企都在做提高煤質、提高產品回收率的文章，開始了一輪選煤廠技術改造的浪潮。技術改造的基本內容是改善分選工藝、降低分選下限、完善煤泥回收環節，如跳汰改重介、增加末煤入選、煤泥回收設備采用加壓過濾機或快速隔膜壓濾機等，進而提高產品回收率、提高企業經濟效益。這一期間煤炭入選率增加較迅速。到2000年，我國煤炭入選率達到35%。

2.5 21世紀以來

進入21世紀，我國工業化進程加快，以煤炭為主的能源生產和消費迅速增加，給資源和環境帶來極大的壓力，國家把節能減排、保護環境、安全生產和礦產資源綜合利用作為基本國策。選煤作為潔凈煤技術的基礎和前沿，其提高煤炭質量和利用效率、減少無效運輸、減少燃煤污染物排放的效果是顯而易見的，在這一大背景下，選煤進入了大發展時期。從2000-2007年，選煤廠的入選原煤能力由5.2199億t/a增加到12.50億t/a。平均每年增加選煤能力約1億t。

這一時期，選煤廠建設的特點一是規模增加，最大規模達40.00Mt/a;二是動力煤選煤廠數量占多數；三是多采用重介為主的選煤工藝。這一時期建設的10.0Ml/a以上的特大型煤選煤廠有47多座，部分見表2。

這一階段，選煤廠建設有了一些新的變化，主要體現在兩個方面：

1）儲配煤中心（場）的大量建設。由于煤炭開采與使用在供應鏈條上的缺陷，使得本世紀前十年常在冬季供暖季鬧煤荒，特別是2008年南方冰凍雪災導致大型電廠也出現燃料煤告急的情況，嚴重影響人民生活和電力供應的安全。為提高煤炭供應保障能力，國家發改委于2011年下發了《國家煤炭應急儲備管理暫行辦法》，要求在重要煤炭集散地、消費地、關鍵運輸樞紐等地建立應急儲備點，用于應對重大自然災害、突發事件等導致煤炭供應中斷或嚴重不足情況。自此，在全國范圍，相繼開始了儲煤、配煤中心(場）的大規模建設。具有代表的有：大型火電廠，沿海的秦皇島港、京唐港，沿江的蕪湖港、靖江港等煤炭儲配中心。

2）產品結構的變化。伴隨著煤炭集中產地的西移、環境狀況對清潔能源快速增長的供應需求和我國富煤貧油少氣的能源供應特點，在傳統煤化工產業的基礎上，現代煤化工正在興起，化工用煤量在逐漸增加。現代煤化工是我國煤化工產業戰略升級的重點，十一五、十二五期間，石油需求快速增長但產量增長緩慢、油價攀升，在這一大背景下，我國以石油、天然氣替代品為主要方向的煤制油、煤制甲醇二甲醚、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇等現代煤化工產業形成了新一輪發展浪潮。

在選煤廠設計、建造和管理創新上，這一階段也有突飛猛進的發展。從選煤工藝上，適用于動力煤洗選的塊、末煤重介分選和煉焦煤的大直徑三產品旋流器分選工藝被大力推廣采用；從工藝布置上，模塊式、高效裝配式鋼結構廠房得以推廣應用；選煤設備大型化、成套化、自動化得以大規模應用；選煤廠的建設標準、管理水平有了很大提高；在建設模式上，開始實行以設計為龍頭的工程總承包建設模式，大大提高了選煤廠建設速度，縮短了建設工期。在生產管理方面越來越多的采用專業的托管運營公司。到2013年底，我國已擁有有世界上最先進的選煤工藝和設備，原煤洗選加工能力接近24億t,原煤入選率近60.2%，巳達到世界平均水平，中國成為當今世界第一選煤大國。

3煤炭洗選加工業現狀

3.1工藝

簡單、高效、可靠、靈活是確定選煤工藝的基本原則

當選煤廠規模不大、煤質好，地處高寒、缺水地區時,可選用簡單篩分或干法選煤工藝。

規模較大、煤質較好的動力煤選煤廠可采用塊煤分選工藝，以減少末煤入選，減少回收煤泥量。塊煤分選的粒度下限以煤質情況和產品質量要求定，也與所選用的塊煤分選設備有關，塊煤動篩跳汰機分選下限為25-50mm,塊煤淺槽重介分選機分選下限一般為13mm;隨著新型分級設備效率的提高，塊煤重介淺槽分選機的分選粒度下限呈下降趨勢，可至6mm。煤質差、產品質量要求較高時，動力煤分選工藝可采用塊、末煤分別入選，也可增加粗煤泥分選，但動力煤選煤廠基本不設置浮選。近二年來，動力煤選煤廠廣泛采用6mm左右脫粉工藝。

煉焦煤選煤廠多數采用-50mm全入選，煤泥浮選。視選煤廠規模大小、煤泥量多少、粗煤泥的可選性，可增加粗煤泥分選環節，以提高末煤脫介效果，減少煤泥入浮量，降低加工成本。

靈活主要體現在動力煤分選上，要求產品在粒度、發熱量等方面具有靈活性，以滿足市場需求；它的實現主要是在選煤廠煤流運輸及產品儲存系統上，通過末煤的入選、不入選和部分入選，產品之間的摻混，實現動力煤選煤廠最終產品的靈活性。

3.2裝備、設施及材料

選煤裝備與選煤工藝的升級、發展、創新是相互促進、相互推動的關系。

選煤設備的大型化和可靠性在21世紀取得了很大成績。篩分設備種類多樣，除過去常用的圓振動篩、直線振動篩、香蒸篩、概率篩、高頻篩、固定篩外，近年還引進了用于深度分級的弛張篩，篩寬也由3.0m提高到4.2-4.9m；重介淺槽分選機槽寬可達8.0m;末煤分選重介旋流器直徑達1.50m;末煤脫水離心機篩籃直徑由1.4m提高到1.5-1.7m；機械攪拌式浮選機單槽容積巳達45m³;全自動板式壓濾機過濾面積已達550m²;加壓過濾機過濾面積已達200m²。磁選機以提高磁性物的回收率、提高單機處理能力、提高磁選入料的粒度范圍、提高設備運行的可靠性為宗旨，目前，濕式磁選機筒體表面磁場強度達到180-600mT,磁性物回收率達到99.9%,入料最大粒度為3mm。

除了分選設備外，輔助設施也在向大型化、自動化方向發展，原煤及產品煤筒倉最大直徑可達45m,單倉儲量5萬t;半地下式槽倉儲量可達20萬t;單個封閉式儲煤場總儲量可達50萬t，圓形儲煤場直徑120m,條形儲煤場長度達350m;原煤及產品配煤已實現自動化；火車、汽車快速裝車站的廣泛應用，使產品外運的裝車、計量實現快速化、自動化。

重介質選煤方法雖在分選效率上高于其他選煤方法,但其因使用磁鐵礦類加重質，使得泵類、管道的磨損嚴重，甚至影響生產正常進行。新型耐磨材料的應用，使選煤廠的整體可靠性大大提高。渣漿泵類采用高鉻合金鑄鐵等過流件，管道使用陶瓷耐磨復合管，使這類設備/材料的壽命大大延長。

3.3其他

工藝和設備的成熟完善，使選煤廠向規模大型化、工藝簡單化、控制自動化、運行高效化、管理專業化、廠房模塊化、設計標準化方向發展，工程總承包的建設模式使建設周期大幅縮短；工程設計、設備和建設模式也向國際化方向邁進，由過去的“請進來”，到現在的向“走出去”發展。

4煤炭洗選加工業展望

在提高煤炭洗選比例的基礎上，資源的合理利用、裝備大型國產化、煤泥減量入選，實現選煤廠自動化、信息化、智能化綠色生產是選煤廠未來發展的方向。

4.1注重資源的合理利用

針對近年我國煤炭開發力度過大、在利用上的無序性及資源的有限性，2012年底，發改委頒布了《特殊和稀缺煤類管理暫行規定》，從開發建設、生產管理、加工利用等方面做出了相應規定。特殊稀缺煤類應全部入選，優先用于冶金、化工、材料等行業，限制作為燃料直接利用，鼓勵用提質煤替代焦煤，焦炭總量以滿足國內需求為目標，限制出口，并劃定了特殊和稀缺煤類礦區范圍。2011年1月發布的國家標準《稀缺、特殊煤炭資源的劃分與利用》，對稀缺、特殊煤炭資源的劃分、命名、評價和利用做了明確規定。煤炭洗選加工業在未來需要強化的工作就是要加強對煤質的分析，做好產品方案的文章，做到“分質利用、煤盡其用”，把資源用在最合適的地方。稀缺煉焦用煤（肥煤、焦煤、瘦煤)嚴格用于焦化，稀缺高爐噴吹用無煙煤和稀缺高爐噴吹用貧煤、貧瘦煤優先作為高爐噴吹用，特低灰、特低硫煤優先作為活性炭用原料煤；無煙塊煤作為工業燃料及電廠燃料的用量要逐步降低；無粘結性或弱粘結性的高揮發分煙煤優先用于生產蘭炭；低硫煤優先用于發電、工業燃料、民用燃料，中/高硫煤優先用于以煤氣化為龍頭的煤化工；重點研究大處理量的褐煤洗選、提質利用，提出揮發分用于煤氣化或發電；優質煤長途運輸，劣質煤就近轉化。做好煤炭分質利用的文章也可最大限度合理利用煤炭資源。

4.2選煤裝備向國產化、可靠、高效、節能方向發展

今天，中國選煤工業已經擁有了世界上最先進的選煤工藝、擁有世界上規模最大的選煤廠，對選煤工藝的應用也趨于成熟。但是，除了重介質旋流器、加壓過濾機和泵類設備外，選煤廠如重介淺槽分選機、各種用途的大型篩分機、大塊煤破碎機等關鍵設備還是經常從國外引進。實際上這些設備國內都有生產，但由于可靠性問題，用戶還是傾向于購買國外設備。可以說，提高設備的可靠性是解決選煤設備國產化、大型化的關鍵。

高效和節能也一直是各行各業追求的目標。就選煤廠來說，提高分選設備的分選效率、提高分級設備的分級效率一直是廣大科研工作者研究的課題，而實際上，選煤方法從溜槽到跳汰再到重介的更替過程就是對效率的追求過程。

早在2006年，國務院就下發了《關于加強節能工作的決定》，要求“建立固定資產投資項目節能評估和審查制度，對未進行節能審查或未能通過節能審查的項目一律不得審批、核準，從源頭杜絕能源的浪費”。隨后又發布了、《煤炭工業節能減排工作意見》等文件，對節能工作提出了更具體的目標和要求。時至今日，這些目標和要求已基本達到，而新的標準、政策等又對節能提出了新的更高的要求。對于選煤工作者來說，如何從選煤工藝、布置、設備、產品結構等方面降低能耗，倡導綠色清潔生產是今后要做的工作。

3煤泥減量入選

有些動力煤選煤廠因煤質不好，為滿足用戶對產品質量的要求，需要入選末煤。但末煤全入選，帶入的煤泥需要從煤泥水中加以回收，煤泥入水后水分增高、發熱量下降，使得選煤廠效益下降，有些選煤廠甚至出現洗選加工煤發熱量低于原煤的現象。解決這一問題的辦法是減少進入分選的煤泥量，關鍵點是解決煤的干法深度篩分問題。目前這一問題的解決方案是采用弛張篩進行6mm深度篩分，采用重介淺槽分選機對篩上塊煤進行分選。神華集團已經就這一課題進行研究并已做了實際工藝試驗，試驗結果，馳張篩6mm分級篩分效率大于85%(90%左右），單位處理能力22.67t/m²,由于增加了原煤入選量，使精煤產量增加、混煤產量減少，加工噸原煤直接經濟效益增加6.247元/t。

未來煤泥減量入選將是動力煤選煤廠的一個發展方向，粉煤干法深度篩分或空氣分級是可供研究開發的課題。重介淺槽分選機可以接受的最小分選粒度為6mm，跳汰機、重介質旋流器都可以實現下限小于6mm粉煤的分選，但跳汰機分選效率低，重介質旋流器會增加次生煤泥量，因此，下限小于6mm粉煤的分選,也是需要研究的課題。

5結語

經過60多年的發展，我國煤炭洗選加工業從洗精煤年產量僅有幾百萬噸，到原煤總產量36.8億t居世界第一，原煤入選率約60.2%,是國家進步、強盛的結果，也是廣大選煤工作者的驕傲。同時也應看到，煤炭是不可再生能源，在一次能源中所占比例會逐漸降低，這是不可逆轉的趨勢。因此，加強對煤炭的合理利用，發展煤炭的清潔高效轉化，減少煤炭利用中對環境造成的污染，提高選煤廠工藝、裝備、建設、管理水平，是選煤工作者的使命。