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发布日期：2022-10-09 作者： 来源： 点击：
煤作为做主要的碳资源，其精细高值化利用首先对煤进行预处理， 分离出精煤，煤岩显微组分与煤有机质重要组分，为后续高效转化或 高性能煤基炭材料提供优质原料。
1)煤与的矿物高效分离
煤与矿物分离研究一直是国际研究热点之一，加拿大、美国、日 本和印度均开展了一系列干法分离研究。加拿大阿尔伯特大学先后建 立了实验室规模的间歇式和连续式空气重介质流化床干法分离系统。 日本冈山大学使用锆砂和铁矿粉作为加重质，形成了处理量为0.2 t/h的空气重介质流化床，印度国家科学与工业研究院设计了处理量为0.6t/h的半工业性干法重介质流化床试验系统(如图1)。虽然国外干 法重介质流化床煤炭分选进行了大量的研究，但仍处于实验室研究阶 段尚未形成有效的产业化技术。
图 1 日本空气重介流化床分选机(左)和印度空气重介流化床分选机(右)
中国矿业大学从事流态化干法选煤理论与技术的研究30年，开发了模块式干法重介质流化床分选机，实现−100+6 mm煤炭的高效 干法分离。2014年在神华新疆能源公司建成了世界上首座模块式干 法重介质流化床选煤厂(如图2左)。在国内外首次实现了干法分选 生产超低灰精煤(Ad< 3.5%)，技术水平居国际领先，是世界选煤技术 的重大突破。此外，中国矿业大学开发了多流态梯级强化柱浮选方法， 发明了旋流-静态微泡柱浮选装备(如图2右)，集柱浮选、旋流分离 和管流矿化三种分选作业于一体，实现了我国微细粒煤与矿物的大规 模高效分离，具有选择性好、回收率高、适应性强等特点，已在我国 选煤行业广泛应用。
图 2 中国矿业大学建立的世界上首座模块式干法重介质流化床选煤厂 (左)和旋流-静态微泡柱浮选装备(右)
2) 煤岩显微组分精准分离
煤岩显微组分的工业化分离一直是煤科学家及煤化工专家追求的目标，煤岩显微组分的有效分离和分级利用是促进煤炭综合、 高效利用的有效途径。但目前尚未取得大规模煤岩分离的突破。 煤岩显微组分的大规模分离是世界性难题。中国矿业大学在此领 域的研究有扎实的基础和成功的先例，中国矿业大学与神华宁煤 集团合作的“太西煤超纯制备工艺与装备研究”，首次对神华集团 高变质程度的无烟煤进行了煤岩富集，工业化生产的超纯煤中镜 质体含量达到99%(去矿物基)，开创了煤岩组分大规模富集的先 河(图4)，为低变质程度液化用煤的煤岩富集提供了示范借鉴。
3)煤有机组分精细分离
当前，煤主要利用方式仍限于近百年前甚至千年前所形成的技术基础-燃烧、气化、焦化和液化。本中心秦志宏教授借助石油 先分离馏分再分别加工利用的思路，在发明萃取反萃取法分离煤 族组分的基础上，提出煤全组分族分离及高值化利用即“事前分离 与精准利用”的煤炭分级加工利用新思路，即先将煤全组分在常压 室温下分离成重质组、密中质组、疏中质组和轻质组四大族组分， 再针对各族组分自身的组成结构特点及其所展现的特殊性质，施 以针对性的精准加工利用，使其使用价值获得最有效发挥，提高 煤炭的综合利用效益。该技术方法在世界具有领先水平，大规模 产业化尚待进行攻关。
