煤的可选性

煤的可选性是从原煤分选出符合质量要求的精煤(或浮煤)的难易程度。原煤是指煤矿生产出来，经初选除去规定粒度矸石的煤。煤的可选性是确定选煤工艺和设计选煤厂的主要依据。通过煤的可选性研究，可估计各种产品的灰分和产率。由易选原煤可以得到产率高、灰分低的精煤，选煤厂可以采用较简单的工艺流程。由难选原煤所得的精煤灰分高、产率低，选煤厂要采用较复杂的工艺流程和高效率的精选设备。炼焦用煤对灰分、硫分均有一定要求，都要用经过洗选的精煤。煤料的可选性，往往决定它们在配合煤中的可用性及其配入量。煤的岩相组成以及煤中矿物质的数量、种类、性质和分布状态，都是影响煤的可选性的因素。其中矿物质分布状态的影响尤为突出。煤层形成时生成的内在矿物质，多数以浸染状、细条带状和团粒状等状态分散于煤粒中，用一般的洗选方法难以将它们分离；外来矿物质与煤的密度差别较大，选煤时容易分离；矸石与精煤的密度相差大，所以，因混入矸石多而造成灰分高的煤也容易分选；夹矸煤的密度介于精煤与矸石之间，称为中间煤，这种煤难以分离。煤的可选性还与煤的粉碎方法和粉碎程度有关。测定煤的可选性的方法是：先做原煤的筛分试验，然后进行各粒度级煤样的浮沉试验。

中国标准(GB478–87)制定了煤炭浮沉试验方法。浮沉试验用煤样从筛分试验后的各粒度级产物中采取，煤样质量可以根据试验目的和煤样粒度而定。试验一般是在氯化锌与水配成的重液中进行。先按要求配制密度(kg/L)为1.30、1.40、1.50、1.60、1.70、1.80和2.00的重液(对无烟煤可适当增减某些密度级)，把干燥后的煤样称重，放入盘中用水洗去0.5mm以下的煤泥，然后移入小桶中。小桶桶底用网眼小于0.5mm的筛网制成。把小桶浸入由低至高各密度级重液中。密度低于该重液密度的煤浮于液面，密度高于该重液密度的煤下沉到桶底，用网勺将液面浮煤捞出，再把带有沉物的小桶移入高一级密度的重液中进行浮沉，如此逐级进行，直至最后一密度级重液为止。将各密度级的煤样(浮煤)洗净、烘干，然后称重，并测定其灰分和水分等各分析项目。试验结果汇总成浮沉试验综合表(见表1)，并根据表中数据绘制出一组煤的可选性曲线。这些曲线是煤的可选性的图解说明。该组曲线包括：浮物曲线(β曲线)，表示浮物累计产率与其平均灰分的关系；沉物曲线(θ曲线)，表示沉物累计产率与其平均灰分的关系；灰分特性曲线(λ曲线)，表示浮物(或沉物)产率与其分界灰分的关系；密度曲线(δ曲线)，表示浮物(或沉物)累计产率与重液密度的关系；密度±0.1曲线(ε曲线)，表示重液密度与该密度±0.1密度区间的浮物产率的关系。可选性曲线的示例如图1所示。图中横坐标的下轴表示干基灰分(A_d，%)，横坐标的上轴表示分选密度(δ，kg/L)，纵坐标左侧表示浮物产率(γ_β，%)，纵坐标右侧表示沉物产率(γ_θ，%)。λ曲线的绘制方法是，将浮物产率画成平行于横轴的直线，再将各级密度物的灰分标在这些横线上，所得各点向上引垂线直到上一级浮物产率线为止，将这些垂线的中点连接成平滑的曲线。该曲线的上限和下限是将曲线延伸而得，其上限必须与浮物曲线的起点相重合，其下限必须与沉物曲线终点相重合。由λ曲线可以初步判断煤的可选性。曲线上段愈陡直，中段曲率愈大，下段愈平缓，则该煤愈易选，反之则愈难选。从可选性曲线还可以寻求产品的理论产率、理论灰分和分选密度。这三项指标中只要确定一项，就可从可选性曲线图上查得其他两项指标。

表1  50～0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表(示例)

图1  可选性曲线示例图