超凈煤的分選
煤炭深度物理加工的目的是脫除煤中微細嵌布的礦物質(zhì)，從而獲得超凈煤。這些礦物的嵌布粒度大多在10μm以下。煤炭的內(nèi)隙微孔發(fā)達，用酸堿滲析等化學加工法可以脫除這些礦物，但其經(jīng)濟性不高，要用物理加工法脫除這些礦物而又要經(jīng)濟合理，需要解決一系列難題。
1．1 煤炭超細磨
要解離煤中微細嵌布的礦物質(zhì)，需要把原料煤磨到10μm或更細的粒度，面對的問題是能耗和磨機的生產(chǎn)能力。用常規(guī)長筒球磨機或振動球磨機，單位能耗很高，而且金屬磨耗量大。高速氣流對撞磨可以達到要求的細度，但能耗也很高，且單機的生產(chǎn)能力低。國內(nèi)外現(xiàn)有的各類攪拌球磨機在磨礦細度和單機能力方面都可達到要求，但能耗仍較高，金屬磨耗大；這反映了磨礦過程中產(chǎn)生的熱量大，整個磨筒需要水套冷卻。因此，需要尋找新型的攪拌球磨機，使磨介的撞 擊力主要消耗在磨煤上，而不是用于金屬的磨剝。
1．2 超細煤泥的分選
對超細煤泥，只能利用煤粒與礦物顆粒表面性的差異進行分選。對如此超細的煤泥，常規(guī)泡沫浮選法的選擇性不高，很難選出灰分在1％—1．5％的超凈煤。用常規(guī)的油團法，可以分出超凈煤，但油耗極高，經(jīng)濟上不能接受。需要尋求一種其選擇性在技術上、而油耗在經(jīng)濟上都能被接受的分選方法。
原料煤超細磨后，不但能解離各種非金屬礦物，也能解離微細嵌布的黃鐵礦，且被解離的黃鐵礦表面新鮮，可恢復其固有的親水性；再加上適當?shù)囊种苿┖头稚梢詫崿F(xiàn)同時大幅度脫灰和脫無機硫。
1．3 超細產(chǎn)物的脫水
產(chǎn)物的粒度越細，其脫水難度越大，脫水難度還取決于要求的產(chǎn)物最終水分。這些細產(chǎn)物的最終水分要求達到10％～15％以下，易于裝、儲、運，因此必須借助熱力脫水。如果超細產(chǎn)物都制備成漿體燃燒，則產(chǎn)物的水分可以允許在40％～50％，這樣就大大減輕了脫水環(huán)節(jié)的難度，只需在濃縮后進行壓濾即可。
1．4原料煤的選擇
煤炭深度物理加工各環(huán)節(jié)，即使達到低能耗和低藥耗，但它畢竟是生產(chǎn)費用較高的工藝。因此在選擇原料時要考慮以下幾點：
(1)煤中礦物質(zhì)的主要嵌布粒度在10μm或更粗，如過細，則需要磨得更細才能解離，能耗則增加。
(2)煤的自然疏水性較強，這有利于低藥耗和提高分選過程的選擇性。
(3)煤中含“純”中煤較少。“純”中煤其實就是細嵌布礦物密集的煤，即使超細磨也只能解離很少量超凈煤，對其深加工，失大于得。深加工“純”中煤含量少的原料煤，超凈煤的產(chǎn)率較高。
由此可見，選擇低灰原煤或常規(guī)洗精煤作為超凈煤的原料，而且以煤化程度中等偏低的煤為宜。
2精細水煤漿的制備
替代重油的常規(guī)水煤漿的制備已有可借鑒的成熟工藝與經(jīng)驗。精細水煤漿可作柴油的替代燃料，在設計燃油的鍋爐或內(nèi)燃機中燃用，因此對d1 殊要求。
2．1 漿體的特性
水煤漿的固體重量濃度約50％～55％。如制備水油煤漿，則其間的比例范圍很寬。漿體的流型在低剪切率范圍應是假塑性；在剪切率為100s—1時，表觀粘度在400～500mpa·s以下，以便于低壓頭自流。在高剪切率范圍(>104s-1)應是近牛頓型流體，以便于高壓微孔霧化。
2．2 漿體的穩(wěn)定性
影響穩(wěn)定性的因素此消彼長。低濃度和窄級別的單峰級配不利于漿體穩(wěn)定。固體粒度細的漿有利于穩(wěn)定。如果在移動裝置上應用，應能經(jīng)受高頻振動，也就是要有特定的動穩(wěn)定性。在磨礦級配、分散劑和穩(wěn)定劑的選擇及漿體的濃度確定上，都應綜合考慮，以滿足這項要求。
2．3 漿體制備裝置
制漿的原料是超凈煤壓濾脫水后的濾餅，其物理性狀是板結(jié)性和粘附性都很強，不利于倉儲，不易于分散漿化。因此濾餅的轉(zhuǎn)載、緩沖、給料等設備的結(jié)構都須有特殊的應對考慮。
常規(guī)浮選精煤濾餅作制漿原料是采用雙軸攪混機與兩段攪拌機的聯(lián)合裝置，這對于超凈煤的壓濾濾餅不太合適。濾餅的碎化和分散必須是確切、完全的。不允許在漿體成品中有殘存團粒，否則，在霧化噴嘴處堵塞微孔。攪拌分散設備的運動部件對泥團的作用必須是強制性的，并具有反復性。要符合這些原則，必須開發(fā)微細超凈煤制漿設備。
