我國選煤工業起步較晚,50年代才開始建立自己的選煤工業。近十年來原煤入選量增長速度逐漸接近原煤產量的增長速度。盡管如此,我國原煤入選比例還是主要產煤國家中最低的,僅為25.6%。據初步統計,1997年底我國國有重點煤礦有選煤廠223座,年入選原煤2.46億噸,占原煤產量的46.8%;地方國有煤礦有選煤廠469座,年入選原煤0.82億噸,占原煤產量的23%;鄉鎮及個體煤礦建有小型選煤車間千處, 年入選原煤不足0.1億噸,占原煤產量的7.1%。1997年全國入選原煤3.38億噸,動力商品煤平均灰分20.49%,硫分1.02%;煉焦精煤平均灰分9.85%,硫分0.74%;選后商品煤排出矸石5000萬噸,節省鐵路運量300億噸公里,省運費20億元。脫除黃鐵礦硫50-70%,減少SO2排放230萬噸。 1、起步階段 1978—1990年為選煤發展的起步階段。十一屆三中全會以前,全國選煤廠建設幾乎停滯不前。1976年原煤新增生產能力1729萬t,選煤廠新增生產能力只有60萬t;1977年原煤新增生產能力1391萬t,選煤廠新增生產能力只有45萬t;1978年礦井新增生產能力1151萬t,選煤廠新增生產能力150萬t。選煤技術也相當落后,主要選煤方法采用跳汰選煤法(占67%),而重介質選煤法只占17%。 (1)建國前期 建國前我國僅有10座選煤廠,入洗能力1365萬噸/年,入洗原煤量200萬噸,生產煉焦精煤67.5萬噸/年。采用跳汰、溜洗槽工藝。具體選煤廠見表1: (2)20世紀50~60年代 1956年以前,中國的選煤廠大多由英國、日本、前蘇聯、波蘭等國設計或合作設計建設,如林西、滴道、雙鴨山、馬頭、株洲、太原等選煤廠。其中望峰崗選煤廠是由蘇聯政府援建,以提高精煤入洗率,提供優質工業用煤。1956 年10月3日工程破土動工,1958 年12月20日建成投產。選煤廠系我國第一個五年計劃中156 項重點工程之一,是華東地區大型礦區選煤廠。設計年入洗原煤100 萬噸,每小時處理量238 噸。生產工藝為跳汰浮選聯合流程,從原煤入廠到產品外運全部機械化和自動化作業。主要產品有洗精煤、洗混煤、煤泥和洗矸等,供應鋼鐵、焦化、發電、化肥、建材等行業,作為冶煉動力和生活用煤。1958 ~1990 年底,共入洗原煤4561949 噸,洗精煤29931562 噸,創總產值117407 萬元,上繳利潤17881.34 萬元。 選煤廠機電設備在籍1428 臺,在用871 臺,裝機容量8667.3 千瓦。自建廠以來,對工藝流程和機械設備共進行了410 項技術革新和技術改造。重點項目有:脫水設備更新換代;將原磨損快,噪音大,材料費用高的刮板機全部改為運轉平穩,維修量小的錨鏈機;1960 年建成一個鋼筋混凝土結構的煤泥沉淀池。針對生產中煤泥量大,精煤流失多的缺點,1965 年設計安裝4組6 AM - 28 攪拌式浮選機。為擴大浮選生產能力,1976 年采用并改進國內先進技術,興建一座浮選車間,其設備系( ZIM - 4 )5組浮選機,投產后,年增產精煤10萬噸,浮選精煤灰分在11~13%之間,年增收500 萬元。1982 年浮選工藝參數自動控制系統研試成功。是年9月通過鑒定,獲煤炭部技術進步一等獎,國家三等獎。1984 年9月實現全廠浮選自動化。 以上是望峰崗選煤廠的發展過程,除了從原蘇聯引進望峰崗選煤廠外,當時還引進了雙鴨山選煤廠、峰峰馬頭選煤廠、鶴崗興安礦選煤廠;從波蘭引進了湖南株洲選煤廠、山西太原選煤廠。見表2。 1956年中國成立了第一個選煤專業設計院——平頂山選煤設計研究院,部分煤礦設計院也相繼設立了選煤設計研究機構,從此我國的選煤設計研究呈現了全面快速發展態勢,取得了豐碩成果。 1959年12月26日,我國第一座自行設計、施工建設的大型選煤廠——邯鄲選煤廠建成投產,從而結束了我國不能自己設計選煤廠的歷史。邯鄲選煤廠設計能力為1.5Mt/a,采用跳汰、浮選工藝。主要分選設備采用8平方米立式風閥、水泥機體跳汰機和槽體容積2.5立方米的浮選機。后經多次技術改造,目前該廠已成為一座現代化的煉焦煤選煤廠。2004年改造前一直使用LL3–9型過濾式刮刀卸料離心機,改造后采用了澳大利亞VM–1400–2KB型臥式振動卸料離心機。 (3)20世紀60~70年代 20世紀60~70年代中國從波蘭引進10套選煤廠的成套設備。見表3。
1970年,我國自行設計了第一座重介–浮選工藝的選煤廠——平頂山田莊選煤廠,設計能力270萬噸/年。選煤工藝采用分級入選,分級粒度13mm,大于13mm塊煤采用2.6m重介斜輪分選,13-0.5mm末煤采用直徑500mm重介旋流器分選,小于0.5mm煤泥采用4立方米浮選機分選。該選煤廠的機械電氣設備全部為國產,采用的新設備多達36種,如30平方米共振篩,直徑30m濃縮機,WLC-800離心機等,其中大部分經生產時間證明是成功的,對提升我國選煤技術水平起到了積極的推動作用。受當時設備材料等限制,工藝系統介質消耗高,設備故障率高,管道磨損嚴重,經過多年的實踐摸索和技術改造,田莊選煤廠為我國重介選煤的發展積累了豐富的經驗。 到1971年全國選煤廠共有69座,總設計處理能力7067萬噸/年,其中,煉焦煤選煤廠59座,處理能力5767萬噸/年,動力煤選煤廠10座,處理能力1300萬噸/年,入洗原煤7908萬噸,入洗比率20.1%,其中:跳汰74%、重介20%、浮選5%、溜洗槽1%。 (4)80年代~90年代 80年代我國采用國產選煤設備自行設計了一批采用跳汰-浮選工藝的年處理能力180萬噸/年的煉焦煤選煤廠,淮北蘆嶺選煤廠,1981 年 7 月建成投產,設計生產能力為年入洗原煤 180 萬噸。入洗蘆嶺煤礦生產的原煤,屬低硫、低磷、中灰氣煤,為中等易選煤。采用原煤不分級跳汰和煤泥直接浮選的聯合工藝洗煤法,洗選粒限50-0 毫米。主要產品有洗混煤、精煤、尾礦,其中精煤10 級出口日本。1982年建成江蘇大屯選煤廠,1985年設計邢臺東龐、平頂山八礦、七臺河桃山選煤廠;同期還建設淮南潘一(1986年)、兗州鮑店(1985年)等年處理300萬噸的大型煉焦煤選煤廠和平頂山一礦選煤廠(3.4Mt/年)、陽泉一礦、三礦等動力煤選煤廠。 到1990年,全國選煤廠總數198座,入選原煤能力25467萬噸,其中,煉焦煤選煤廠114座,入選能力15270萬噸/年,入選量12677萬噸;動力煤選煤廠84座,入選能力10166萬噸/年,入選量6411萬噸,入洗率17.7%。 2、快速發展階段 從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,選煤業迎來了快速發展階段。選煤廠生產能力大增,體制和技術有所創新,效益顯著。 到2000年全國選煤廠總數1584座(含地方小型廠),入選能力52199萬噸, 其中,國有重點煤礦選煤廠237座,入選能力36478萬噸/年,占69.9%。地方煤礦選煤廠1347座,入選能力15721萬噸/年,占30.1%。從2000年以后我國投產了31座年處理能力超過500萬噸的大型動力煤選煤廠,中國動力煤選煤廠進入高速發展的快車道。 選煤業快速發展的主要推動力是: (1)鋼鐵工業的發展,推動選煤業發展。10a間,我國生鐵產量由1990年的6238萬t增長至2000年的13101萬t,生鐵產量的發展拉動了焦炭產量的增長,從7238萬t增加到12184萬t,而焦炭生產的增長又促使煉焦用精煤的大幅增加,從8552萬t增加到14293萬t,增長了67%。 為了降低煉鐵成本,減少煉鐵焦比,節約煉焦煤資源,高爐噴吹煤得到了較快發展,選煤廠大力發展噴吹煤的洗選,開始只是用無煙煤生產噴吹煤,以后又逐步用貧煤、貧瘦煤等煙煤生產噴吹煤,擴大了選煤范圍。 (2)煤炭工業為了提高企業經濟效益,解困脫貧,扭虧增盈,推動了選煤的發展。在煤炭行業,首先是放開煉焦精煤價格,由市場供需關系定價格,因此統配煤礦擴大了煉焦精煤的生產和洗選,繼而地方、鄉鎮煤礦紛紛建設選煤廠,改變了只產原煤不生產精煤的狀況,提高了企業的收入。 (3)煤炭出口促進了選煤的發展。國家為了鼓勵煤炭出口,出臺了出口煤的優惠政策,刺激了動力煤洗選。在出口煤基地建設了大批動力煤選煤廠,以提高煤炭質量,提高我國出口煤在國際市場的競爭力。1990年我國出口煤量為1729萬t,到2000年已達5597萬t。 (4)煤炭經濟體制發生變化,促進了煤炭洗選的發展。在此期間,由于國家需要煤炭,地方煤礦和鄉鎮煤礦如雨后春筍般發展起來,它們在選煤業所占的比例大大提高。到2000年全國選煤廠有1584座,入選能力52199萬t/a,其中國有重點煤礦選煤廠237座,入選能力36478萬t/a,占69.9%,地方和鄉鎮煤礦選煤廠1347座。入選能力15721萬t/a,占30.1%。 這個階段,選煤工業在消化吸收國外先進技術的基礎上,加快國產化步伐,堅持技術創新,研制出一批具有自主創新知識產權的工藝和設備,比較突出的有大直徑三產品重介質旋流器選煤工藝和設備、大面積加壓過濾機、快開式隔膜壓濾機、干法選煤成套設備、動篩式跳汰機、大面積強力振動篩等,這些設備已在選煤廠中廣泛推廣使用。在選煤廠建筑設計上改變了傳統的混凝土、磚結構的廠房,大膽采用裝配式鋼結構廠房和彩色圍護板,大大加快了建設速度,縮減了廠房體積,也引進了一部分裝配式的模塊選煤廠。 生產管理方面,在全國全面推行了煤泥廠內回收、洗水閉路循環、建設質量標準化和創建優質高效現代化選煤廠活動,頒布了《選煤廠安全規程》及有關規章制度。 3、大發展階段 2001—2009年,我國加快了工業化和城鎮化的步伐,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,國家把節約能源和保護環境作為基本國策。選煤作為提高煤炭質量和利用效率、減少運輸、降低能耗和燃煤污染物排放的重要手段,是潔凈煤技術的基礎和前提,因此,選煤進入了大發展的時期。 推動這一時期選煤大發展的動力,一方面是鋼鐵工業的迅猛發展,要求煤炭工業提供大量的煉焦精煤,促使煉焦煤洗選的快速發展;另一方面是國家抓大氣污染防治和抓污染物排放的總量控制,各地紛紛出臺了煤炭灰分、硫分最高含量的控制標準,促進了動力煤洗選的大發展。 從2000年到2007年,選煤廠的入選原煤能力由52199萬t/a增加到125000萬t/a。平均每年增加選煤能力約1億t,2001年開始,我國建設了大批5.0Mt/a以上大型動力煤選煤廠(見表5 ),這樣的發展速度在世界上是獨一無二的。 到2009年全國選煤廠總數約1700座,入選能力145000萬噸/年,入選率約48.8%,年入選能力遞增超過1億噸,是當前世界第一選煤大國。