煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧后放出的热 量。 在煤燃烧的过程中，煤中的矿物质大多数都需要 吸收热量进行解，所以煤中矿物质越多(灰分产率越 高)，煤的发热量越低，一般煤的灰分产率每增加1％， 其发热量降低约370J/g 。 在煤燃烧的过程中，煤中的水汽化时要吸收热量， 所以煤中水分含量高，煤的发热量降低，一般煤的水 分每增加1％，其发热量降低约370J/g。当煤风化以 后，煤中氧含量明显地增加，碳、氢含量降低，导致煤 的发热量降低

  煤炭燃烧后，不可燃的矿物残渣是煤的灰分。煤中 灰分的测定是将一煤样在815±10℃的温度下完全 燃烧，剩下残渣的重量百分率即为试样的灰分。 煤灰几乎全部来源于煤中的矿物质，但煤在燃烧时， 矿物质大部分被氧化、分解，并失去结晶水，因此，煤灰 的组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别很大。我们 一般说的煤的“灰分”实际上就是煤灰产率。

  选煤是利用煤和杂质（矸石）的物理、化学性质的差 异，通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质 有效分离，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品 的一种加工技术。 在工业上，选煤就是从煤中选出低灰、低硫的精煤， 排出中煤和矸石以及黄铁矿的过程。 按选煤方法的不同，可分为物理选煤（包括重选和电 磁选）、物理化学选煤（浮选）、化学选煤（碱处理、 氧化法和溶剂萃取等）及微生物选煤等，

  我国的煤炭分类方案于1958年试行，1986年l0月又颁布 了新的分类国家标准。新的煤炭分类国家标准，首先是根据煤 的变质程度将所有煤分成无烟煤、烟煤、褐煤三大类。 对无烟煤和褐煤，再按照煤化程度和工业利用途径，又各 分为3个和2个小类，即无烟煤一号(WY1)，无烟煤二号(WY2)， 无烟煤三号(WY3)和褐煤一号(HM1)，褐煤二号(HM2)。 烟煤按照煤化程度和黏结性能，分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、 焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤、弱黏煤、 不黏煤、长焰煤等12小类。

  我国煤炭资源的探明储量为114.5Gt（109t），占全球 总额的13.90%(2008年EPS数据库)。中国是以煤炭为 主要能源的国家，在全部一次能源消费的构成中煤炭 占了7 0 ％。 中国与煤炭有关的行业数量是世界上主要产煤国中最 多、最全的；主要用途包括发电、冶金、建材、化工、 工业炉窑、炭素、民用等多种行业。中国煤炭资源的 分布遍及全国28个省区，煤种分类包括了褐煤、烟煤、 无烟煤等所有品种。

  发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品 种、高质量转变，实现产品的优质化。我国煤炭消费的用户多， 对煤炭质量和品种的要求逐步的提升。有些城市，要求煤炭硫分小 于0.5%，灰分小于10%，若不发展选煤便不足以满足市场要求。

  在能量转化的过程中，煤灰是有害于人体健康的物质，灰含量多不 仅其分解时要多消耗热量，而且在排渣时还会带走更多的 余热，在燃烧过程中，沉积在受热面上可能会造成腐蚀和 导致传热效率降低。 煤中的灰分对炼焦过程有较大的影响，煤中的灰分 每增加0.8%，则导致焦炭中的灰分增加1％，焦炭的强度 则下降2％。灰分高的焦炭用作高炉炼铁时，则降低高炉 的热效率和助剂的消耗量，因此炼焦多采用灰分小的洗精 煤为原料。 所以原煤灰分大于25％时应洗选加工，排除矸石。易 洗煤的产品灰分在15％左右或更低，难洗煤的产品灰分 在20％～24％之间。

  煤炭质量提高，将明显提高煤炭利用效率。 一些研究表明：炼焦煤的灰分降低1%，炼铁的 焦炭耗量降低2.66%，炼铁高炉的利用系数可提 高3.99%；合成氨生产使用洗选的无烟煤可节煤 20%；发电用煤灰分每增加1%，发热量下降 200～360J/g,每度电的标准煤耗增加2～5g；工 业锅炉和窑炉燃用洗选煤，热效率可提高 3%~8%。

   这是一种以小直径重介质旋流器配合大直径重介质旋流器 分选50(或80)～0 mm原煤的高效选煤工艺，流程简单， 分选效率高，投资少，建厂快，有效分选下限0.045mm。

  (4)全重介洗选脱除无机硫成套工艺和设备 利用重介质选煤分选精度高的优势，最大限 度脱除无机硫，脱硫率达80％。其特点是：①分 选精度高。主再选为两个独立的重介质旋流器， 分选密度分别控制；煤泥由小直径旋流器强化分 选，分选下限达0.04 mm。②系统简单，投资少， 生产费用低。主再选和煤泥分选通过旋流器的特 殊组配，共用一个低密度悬浮液系统，获得多种 合格的选后产品。

  煤中的矿物质有内在矿物质和外在矿物质之分。 内在矿物质又包括两部分，即植物本身所含的矿物质 和煤生成过程中进入煤中的矿物质。 外在矿物质是指在煤的开采过程中，煤矿的顶板、底 板和夹石层的煤矸石混入煤中所形成的物质。其化学 组成较为复杂，最重要的包含Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、 K、S和P等元素，它们常以碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐、 硫化物、氯化物及氧化物等形式存在。外来矿物质可 用洗煤的方法除去。

  我国煤炭以低灰和低中灰煤为主，占65％以上。其 中，特低灰煤(灰分10％)占21.6％；低中灰煤(10％～20 ％)占43.9％；中灰煤(20％一30％)占32.7％；中高和高 灰煤占1.8％。 我国煤炭硫分较低，以特低硫和低硫煤为主，占 56.07％；低中硫和中硫煤占32.46％；中高硫煤占8.27 ％；特高硫煤占3.2％。

  煤炭洗选可脱除煤中50%－80％的灰分、 30%－40％的全硫（或60%~80%的无机硫）， 燃用洗选煤可有实际效果的减少烟尘、SO2和NOx的排放， 入洗1亿t动力煤一般可减排60～70万tSOBiblioteka Baidu，去除 矸石16Mt。

  硫在煤中以三种形式存在，即有机硫、硫铁矿硫(黄 铁矿和白铁矿硫等形态存在的硫)和硫酸盐硫。硫在煤中 含量变化范围较大，一般约为0.1％一5％。 硫虽能燃烧放热，但它却是极为有害的成分。煤中 硫分是煤烟中SOx和NOx的直接来源，还会造成设备腐 蚀、堵灰和泄漏，严重影响设备正常运行的经济性与安全性。 低、中、高硫煤中硫分分别小于1％、1％～3％、大于3 ％。

  重介质选煤以其分选效率高、对煤质适应能力强、可实现低密 度分选和易于实现自动控制等优点，深受世界各产煤大国的重视。 重介质选煤设备分为块煤重介质分选机和重介质旋流器两种 类型。重介质分选机入洗上限大，可达300～500 mm；分选下限 一般在13 mm；比旋流器分选精度高。重介质旋流器分选下限低， 可达0.2～0.15 mm；煤泥小直径重介质旋流器分选下限可达 0.045 mm。重介质选煤技术可大范围的应用于高硫煤，较难选、难选 和极难选煤的分选，脱硫、降灰效率高。 目前，已有数百座重介质选煤厂投入生产，工艺技术指标先 进，选煤厂获得了巨大的经济效益。

  根据成煤物质以及成煤条件不同，可以把煤划分为三 大类：腐植煤、残植煤及腐泥煤。 腐植煤是由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地 质变化作用生成。它是自然界分布最广，蕴藏量最大 的煤。近代的煤炭利用及化学加工主要是建立在腐植 煤基础上的。 腐植煤根据煤化程度（即成煤植物在生物、地质化学 作用下达到的化学成熟程度）的不同，可区分为泥炭、 褐煤、烟煤和无烟煤四大类。其中烟煤是自然界中最 重要、分布最广、品种最多的煤种。

  无机组分包括水分和矿物杂质，它们构成煤 的不可燃部分，在多数情况下，它们是对煤的加 工利用起不良影响的有害成分。 煤中的有机组分主要是由C、H、O、N、S 等元素构成的具有不规则构造的空间聚合体，其 基本结构单元是以缩合芳环烃为主体，在其侧链 上带有官能团的大分子。它是煤的主要成分，也 是煤炭加工利用的主要对象。

  煤是由远古死亡植物残骸没入水中经过生物 化学作用，然后被地层覆盖并经过地质化学作用 形成的有机生物岩。它是主要由C、H、O、N等 元素组成的有机成分和少量矿物杂质一起构成的 复杂混合物，即煤是由有机组分和无机组分两部 分构成。

   跳汰洗选技术成熟、发展时间长、使用范围广，是主要的煤炭 分选工艺。据统计，全世界每年入洗原煤中，约50%以上采用 跳汰分选工艺，而我国60%以上的精煤来自跳汰选煤。  该法优点是工艺流程简单、设备操作维修方便、解决能力大， 且有足够的分选精确度。另外，该法入料粒度范围宽，能处理 0.5 mm～150 mm粒级原料煤，除极难选煤外，均可优先采用跳 汰分选方法处理。  近年来，科研工作者对跳汰分选过程的研究进一步深入，对跳 汰分选机理的研究取得了新的进展。跳汰选煤设备也有了长足 的发展，已经生产出了结构比较完善的跳汰机。

  以下分述几种典型的、近期已发展成熟、并投人工 业生产的重介质旋流器选煤新技术。

  用一个悬浮液系统，一次分选出精、中、矸三种合格 产品，简化工艺环节；基建和生产费用低；可灵活调 整各产品质量；分选精度高；加工费用低。

  煤泥重介选是煤科总院唐山分院20世纪90年代初期研 究成功，并在全球范围内率先应用于工业生产的煤泥 精选工艺。 其有效分选下限为0.045 mm；可能偏差Ep=0.06～ 0.08，对难浮煤泥、高硫煤泥、氧化煤泥的分选，具 有明显优势。与大直径重介质旋流器分选系统配套使 用，利用大直径旋流器在分选过程中对重介质的分级 作用，为煤泥重介分选系统提供粒度适宜的介质。设 备投资少、占厂房面积小，与浮选相比，基建投资和 生产费用均大幅度降低。到目前为止是粗粒级＜ (0.045 mm)煤泥最为有效的分选方法。

  物理选煤和物理化学选煤技术是实际选煤生产中常用 的技术，一般可有效脱除煤中无机硫（黄铁矿硫）， 化学选煤和微生物选煤还可脱除煤中的有机硫。目前 工业化生产中常用的选煤方法为跳汰、重介、浮选等 选煤方法，此外干法选煤近几年发展也很快。 选煤厂一般由原煤准备(原煤接受、储存、破碎和筛 分)、原煤分选(主要工艺：跳汰一浮选、重介一浮选、 跳汰一重介一浮选、块煤重介一末煤重介旋流器分选、 单跳汰和单重介流程等)、产品脱水(块煤与末煤、浮 选精煤、煤泥等)、产品干燥和煤泥水处理等主要工艺 过程组成。

  的运量大，运距长，平均煤炭运距约为600公里，煤炭经过洗选， 可去除大量杂质，每入洗100Mt原煤，可节省运力9600Mt· km。

  我国地域广阔,煤炭资源丰富,煤种齐全,煤质变化较大, 从全球范围看,可选性属难选煤和极难选煤。所以，各种 选煤方法在我国均有应用，主要方法为跳汰、重介、浮 选以及干法选煤。 由于煤质、煤种、厂型、市场、环境及历史的原因，我 国现行的选煤厂主要有以下几种工艺：①大于0.5mm级的 煤，一般用跳汰、重介选或跳汰与重介组合分选；②小 于0.5mm级的煤，一般用浮选或煤泥重介选；特大块煤一 般采用手选或动筛选，或者重介选。

  残植煤是由高等植物残骸中对生物化学作用 最稳定的组分富集而成，在自然界中的储量 很少。

  腐泥煤主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等 植物形成。其储量大大低于腐植煤类，故工 业意义不大。

  内在水分与表面水分为煤炭全水分。不论何种水 分增高，都使发热量下降，热量损失增加。燃烧 过程每蒸发1 kg水，约需600 kcal热量。洗选不 能改变煤的内在水分，但可脱除大部分表面水分。 原煤、筛选煤或洗选煤的表面水分均不允许超出8 ％。过高的表面水分既影响使用价值又给用户安 全运行造成威胁。