《金基研》竹湾/作者 杨起超 时风/编审

2020年,“力争于2030年前碳达峰,于2060年前实现碳中和”的“双碳”目标被提出。而国内选煤行业使用的湿法选煤技术因苛刻的使用条件、高能耗与污染性,弊端日益显现,因此部分煤炭筛选设备的生产企业,正在探寻更加节能、环保、高效的煤炭分选技术。低能耗、高效率、低污染的干法选煤技术经过设备生产企业的智能化升级和更新迭代后,已扩展到矿业及工业等领域,而智能化工矿业设备已得到广泛应用。

天津美腾科技股份有限公司(以下简称“美腾科技”)以提供工矿业智能装备与系统为主体业务,深耕智能干选设备,已在2022年12月于上交所科创版上市。美腾科技生产的TDS智能干选设备等智能化设备,采用计算机视觉识别等智能化技术,在选煤产业得到应用后,已经拓展到矿业及工业。

一、“双碳”目标要求高质量发展,行业寻求智能化新途径

2020年,“双碳”目标被提出,国内将力争于2030年前达到碳排放峰值,努力争取2060年前实现碳中和。长久以来,煤炭都是国内的主体能源“富煤、少气、缺油”是国内能源结构特征的概括。

在煤炭生产加工过程中,直接从矿井中开采出来的不经任何加工处理的原煤通常含有石块(称为“矸石”)与黄铁矿等杂质,通过煤炭分选技术,将煤炭分成不同质量、规格的产品,有利于煤炭的高效综合利用,且具有环保意义。

2023年数据显示,国内主流的煤炭分选方法为湿法选煤,总占比为95.76%;而干法选煤总占比为4.24%,其中智能光电选占比为3.25%,传统风选占比为0.99%。

可以看出,湿法选煤是国内选煤装备主要依赖的技术工艺方法,但随着国内对煤炭行业节能增效以及煤矿智能化要求的不断提高,湿法选煤的弊端日益凸显。

首先,在国内煤炭资源丰富但水资源相对紧缺的中西部干燥地区,湿法选煤的应用会受到水资源的严重制约;其次,对于部分易泥化的煤,湿法选煤会导致额外的煤泥产生,从而导致煤的回收率下降,造成额外的损耗;最后,从环境保护的角度看,湿法选煤技术会在应用中产生大量煤泥水,煤泥水中夹杂的细粒粘土、泥砂和煤会对环境造成污染。

另外,由于国内选煤行业长期以来的主要技术路径是以重选、浮选为代表的湿法选煤。而湿法选煤具有投资高、干旱缺水地区分选能力受限、易泥化煤炭的煤泥积聚难以沉降以及高寒地区产品水分高易冻车等问题,行业一直在寻找其他更节能有效的替代方法,而传统干法选煤由于分选精度不高,在实践中没有得到较多推广。

也就是说,使用湿法选煤对原煤进行分选,在一定程度上或是将原本排放到大气的污染物转移到水中。因此,推行智能化的干选技术是选煤业的重大趋势,同时,在保证提高煤炭的分选精度的条件下,干选技术也能缓解对环境的影响。

在“双碳”目标要求下,国内以煤炭为主体的能源结构将逐步进入高质量发展期,国内煤炭的消费比重需要下降,煤炭的质量、煤炭的利用效率需要提升,煤炭的开采、洗选、加工精细化程度需要进一步提高。而煤炭质量、利用效率的提高,要求转变传统煤炭产业粗放的发展形势;煤炭的开采、洗选、加工的精细化程度提高,则要求智能化水平的进一步提高。

在此背景下,国内部分煤炭筛选设备的生产企业,在传统干法选煤的基础上探寻更加节能、环保、高效的煤炭分选技术。

其中,美腾科技作为一家以提供工矿业智能装备与系统为主体业务的科技企业,积极践行“精耕煤炭、进入矿业、打通工业”的战略,不断加大研发投入,在智能化设备、智能化系统方面持续、有计划地推进产品研发进程。目前,美腾科技的智能化已深入其具有工矿业特点的智能装备与系统为主体的业务,主要包括煤炭智能干选设备、矿物分选装备以及其他工矿业智能系统与仪器的研发、设计、制造和销售等。

在“碳中和”背景下,国内的煤炭消费预期将会在2021-2030进入平台期,在2031-2035年持续下降,在2051-2060年下降到相对稳定的水平。美腾科技集聚原有产品感知、分析、推理、决策、控制等核心功能,向有色、非金属等矿业合工业领域扩展,已经研发出包括智能装备、智能系统与仪器两大类矿业和工业智能化设备和系统。

在矿业分选领域,美腾科技针对不同矿物和其他分选物质特点,不断开发新的识别技术,包括彩色图像、荧光、红外、激光、紫外线等光电识别技术,成功实现对铅锌矿、钨矿、锰矿、钼矿、磷矿、钒矿、珍珠岩、萤石、铁矿、高岭土等矿物的高精度识别和分选。