我國是世界第一煤炭生產(chǎn)和消費大國,煤炭消費量占能源消費總量的66.0%左右,煤炭對我國國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重大貢獻,但也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。2014年全國煙塵排放量約為1740.8萬噸,SO2排放量約為1974.4萬噸,燃煤是造成霧霾天氣的主要因素之一。選煤是潔凈煤的源頭技術(shù),是減少煙塵和SO2排放量的經(jīng)濟有效的方法,是煤炭深加工的前提,是節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)之一。
我國2/3以上的煤炭分布在西部干旱缺水地區(qū),難以采用耗水量大的濕法分選技術(shù)。隨著水資源短缺問題的日益突出以及潔凈煤技術(shù)發(fā)展的迫切性,我國亟需開展高效干法選煤技術(shù)的研究與推廣。另外,由于缺水是全球性問題,開發(fā)高效干法選煤技術(shù)對南非、澳大利亞、蒙古等煤炭資源豐富但水資源匱乏國家的煤炭分選具有重要意義。
由中國礦業(yè)大學(xué)趙躍民教授研究團隊產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合自主創(chuàng)新,與唐山市神州機械有限公司合作研制了新一代干法重介質(zhì)流化床分選機,開發(fā)了模塊化干法重介質(zhì)流化床選煤系統(tǒng)。該項成果通過了由中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的成果鑒定,與會專家認(rèn)為:“成功研制了新一代干法重介質(zhì)流化床分選機,建成了世界上首座模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤廠,在國內(nèi)外首次實現(xiàn)了干法分選生產(chǎn)超低灰精煤(Ad<3.5%)。該項技術(shù)水平居國際領(lǐng)先,是世界選煤技術(shù)的重大突破。
該項目開發(fā)的新一代干法重介質(zhì)流化床分選機具有以下關(guān)鍵性創(chuàng)新:(1)研制了新型裝配式耐磨抗堵布風(fēng)結(jié)構(gòu),解決了長期以來布風(fēng)裝置堵塞的難題;(2)研制了加重質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置,大幅度減少了加重質(zhì)循環(huán)量,提高了床層穩(wěn)定性,減輕了系統(tǒng)負(fù)荷;(3)研制了新型精煤尾煤產(chǎn)品輸送裝置,大幅度提高了分選機的處理能力;(4)設(shè)計了新型的設(shè)備結(jié)構(gòu),提高了整機的可靠性;(5)開發(fā)了寬粒級復(fù)合二元加重質(zhì)級配技術(shù)。2013年在神華新疆能源有限責(zé)任公司建成了世界上首座模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤廠。具有不用水,分選精度高,工藝簡單,運行成本和能耗低等特點,經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益顯著,為我國西部干旱缺水地區(qū)以及易泥化煤炭的分選提質(zhì)開辟了一條有效的途徑。

相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體,國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃),國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)和教育部博士點優(yōu)先發(fā)展基金等項目的資助。