傳統的洗煤方式產生巨量工業廢水，造成能源資源浪費與環境污染，而且選煤設備自動化、智能化程度較低，洗煤成本大、精煤產出率低、質量低。針對此情況，重慶師范大學創新創業團隊近日成功研發出多譜段全粒級高精度節能型干選機，通過“X-ray+激光成像+熱成像”三位一體技術全面替代水洗工藝，提高洗煤精度的同時大大減少了污染和浪費，目前該項產品已在冀中能源集團投入試用，并取得了優秀的效果反饋。
 

▲圖為項目負責人彭宣帶領團隊進行科研
 

洗煤減耗提質——三位一體新技術的核心優勢

“寧可十指磨穿，不肯手選煤矸”是選煤行業的一句老話。傳統選煤方式采用人工選煤，不僅效率低、辨別不精準，選煤工人高強度工作的同時還存在大量煤資源被浪費的情況。在此情況下，水洗煤工藝開始廣泛應用，即通過水流的沖擊作用，把不同成分不同比重的原煤分出不同等級，并除去塵土和廢石，降低灰分和硫分含量。通過水洗煤，一定程度上可以降低煤炭運輸成本，提高煤炭的利用率，但仍然無法完全避免人工環節，還會造成巨大的水資源浪費與污染。如今，洗煤環節開始嘗試使用干選工藝，即通過噴風替代水流沖擊作用。

“不同于傳統選煤工藝和現在市面上已有的干選技術，我們團隊研發的多譜段全粒級高精度節能型干選機能夠真正實現選煤環節的高效、高質、低廢、低耗。”據項目研發負責人彭宣介紹，目前市場主要的干選工藝是“X射線+風吹”模式，而團隊在該模式的基礎上進行創新，運用多譜段檢測技術實現對煤的超高精度識別，通過“X-ray+激光成像+熱成像”三位一體技術成功研發出多譜段全粒級高精度節能型干選機，提升了對原煤50%以上的識別精度，將煤中帶矸和矸中帶煤率都降低到1%以下，實現了煤與矸的精準分離，同時將煤的分選粒級范圍擴大到5mm—300mm，洗煤階段的生產速度提高30%，生產能耗減少57%，成本節約50%，真正做到了洗煤環節的減耗提質。

有效數據支持——多譜段全粒級高精度節能型干選機的巨大價值

目前，多譜段全粒級高精度節能型干選機研發團隊已經擁有11項核心技術專利，其核心技術論文獲得國際光學期刊認證，擁有多家企業客戶，并與冀中能源集團進行研發合作，取得了有效優秀的數據結果。冀中能源集團技術部副部長王印蜂也對多譜段全粒級高精度節能型干選機進行了現場評價，認定其調試結果達到預定目標，煤的分選粒級范圍最小達到5mm，認為該設備具有很強工業價值和可推廣性。

項目負責人還提出，他們的研發能夠為選煤廠帶來巨大的綜合效益：以3.0Mt/a動力煤選煤廠為例，與傳統水洗工藝相比，運用多譜段全粒級高精度節能型干選機設備能夠大大減少所需的設備數量、裝機功率、噸煤耗電與加工費，從而減小廠房體積，節省建設投資，縮短建設工期，其綜合經濟效益可比傳統水洗工藝增加4000余萬元每年。

研發歷經波折——項目成功離不開團隊的不懈努力

由彭宣帶領的多譜段全粒級高精度節能型干選機研發團隊已于今年5月20日在重慶市高新區注冊成立重慶麟芯宣光電科技有限公司。回望研發之初，團隊在2016年就開始了針對中國洗煤市場的調研，發現了人工選煤分選率低的問題，并針對問題進行設計研發，在2018年時成功調試出機械臂選煤機，用以替代人工手選。但在開展進一步研發時，意外發生了：彭宣團隊的項目指導老師陳方林在調試過程中手臂被機械設備砸傷，導致右手粉碎性骨折，老師的重傷也讓團隊不得不停下該項目的研究。

在2020年初，彭宣團隊重啟該項目，而此時選煤產業技術已經發生變化，洗煤環節已有干選法的初步應用，于是他們將目光轉向研發多譜段全粒級高精度節能型干選機，在進一步提高選煤的精度的同時，響應國家節能減排政策的號召。“2020年方案定型后，研發出了產品的雛形。但之后的調試階段才是最辛苦枯燥的，”彭宣和陳方林回憶道，“研發這項技術就像在養自己的孩子，各方面我們都力求達到完美。在研發調試過程中，全國各地出差都是常有的事，我們需要利用課余的時間到處跑，假期的時間更是全花費在這個項目上了。”

最讓團隊記憶深刻的是2021年冬天，大家在河北與冀北能源集團進行研發合作，調試設備的經歷。那段時間，由于河北市內工廠全面停工，團隊的臨時工廠只能租用遠離市區的農民倉庫，沒有暖氣供應，環境十分艱苦。“因為氣溫太低，雙手完全凍僵了，沒有辦法正常地使用焊接設備，必須依靠臨時廠房僅有的一臺電暖器暖手后才能進行調試工作，”彭宣說，“在調試的階段，我每天保證了必要的睡眠后就是去調設備，調試經常會遇到困難，進度卡住的時候會很郁悶，廠房周圍又沒什么人煙，很多時候都是對著一條常出現在廠房附近的流浪狗傾訴煩惱。后來團隊的項目在冀中能源集團進行再調試的時候，由于實際情況的復雜性，也遇到了更多的困難：我們得趁著廠內在用設備檢修的短短兩三個小時內爭分奪秒，一遍又一遍調整參數和算法。”

就和看到自己的孩子苦讀數年終于提名金榜的心情一樣——當多譜段全粒級高精度節能型干選機成功啟動運行的那一刻，團隊的激動和喜悅難以言表。

目前，團隊所研發的多譜段全粒級高精度節能型干選機已經得到了冀北能源集團的試用和認可，并初步達成了購買協議。彭宣希望在未來幾年內，這個項目能推廣到全國甚至世界，達到他們研發的根本愿景——真正實現煤產業的綠色發展，在大大提高精度與利用率的同時實現節能減排的要求。