“‘2+2’模式濕法選煤系統(tǒng)水回用工藝技術(shù)和裝備”是唐山國華科技國際工程有限公司、北京國華科技集團(tuán)有限公司承擔(dān)的國家科技部科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金重點(diǎn)項(xiàng)目(10C26211303690)，2013年11月通過國家科技部的驗(yàn)收，驗(yàn)收專家組一致認(rèn)為“總體目標(biāo)完成合同規(guī)定的118%，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)完成合同規(guī)定的285%，‘2+2’模式的工藝流程屬首創(chuàng)，構(gòu)成了新的選煤廠煤泥回收工藝的主體框架” ，獲2018年度河北省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)（2018JB2012）。

一、項(xiàng)目介紹

項(xiàng)目旨在解決我國濕法選煤廠長期存在的以浮選精煤為主的精煤泥灰分、水分高導(dǎo)致商品精煤灰分、水分偏高；洗水濃度居高不下，大量煤泥水外排造成煤炭、水資源嚴(yán)重浪費(fèi)和對環(huán)境的嚴(yán)重破壞的兩大難題。

項(xiàng)目研發(fā)成功的煤泥兩級(jí)浮選精煤泥兩段脫水(200610102141.X)、尾煤泥水兩段濃縮兩段回收新工藝，研發(fā)成功基于噴射原理和微泡析出機(jī)理實(shí)現(xiàn)煤漿充氣、氣泡礦化的噴射浮選機(jī)，基于“網(wǎng)捕、滲濾”加速煤泥沉降的高效煤泥水濃縮機(jī)以及新型沉降過濾式離心脫水機(jī)等煤泥分選及煤泥水處理設(shè)備。

“2+2”模式濕法選煤系統(tǒng)水回用工藝技術(shù)由粗精煤泥回收、煤泥一級(jí)浮選、一段回收、二級(jí)浮選、二段回收，尾煤泥水一段濃縮一段回收、二段濃縮二段回收等共9道工序組成，原則工藝流程見圖1。

圖1 煤泥兩級(jí)浮選精煤泥兩段脫水、尾煤泥水兩段濃縮兩段回收水回用原則工藝流程圖

二、案例

貴州土城礦選煤廠等5座大中型煉焦煤選煤廠實(shí)施“2+2”模式選煤系統(tǒng)水回用工藝技術(shù)后，在浮選精煤產(chǎn)率無明顯差異條件下浮選精煤灰分較單級(jí)浮選單段脫水分別下降6.94、0.09、1.58、3.29和0.56個(gè)百分點(diǎn)，平均降低2.49個(gè)百分點(diǎn)；浮選精煤水分分別下降6.49、4.36、7.87、11.24和10.59個(gè)百分點(diǎn)，平均降低8.11個(gè)百分點(diǎn)，按商品精煤中浮選精煤占量30%測算，平均約可降低商品精煤灰分0.7個(gè)百分點(diǎn)、水分2個(gè)百分點(diǎn)。

以貴州土城礦、山東田陳礦選煤廠為例，實(shí)施“2+2”模式選煤系統(tǒng)水回用工藝技術(shù)指標(biāo)列于表1，產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量列于表2。

兩座選煤廠精煤泥、尾煤泥灰分、水分均滿足質(zhì)量要求，噸煤水耗分別為0.073m³/t、0.058 m³/t，僅為GB/T 18916《取水定額—選煤》國家標(biāo)準(zhǔn)噸煤水耗0.135 m³/t(設(shè)計(jì)處理能力5.0-1.2Mt煉焦煤選煤廠)的54%和43%；水重復(fù)利用率分別為96.32%和98.50%，較國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB20426中規(guī)定水重復(fù)利用率>90%提升6.32和8.50個(gè)百分點(diǎn)。

實(shí)施煤泥水兩段濃縮兩段回收后，兩座選煤廠固體回收率分別達(dá)到99.44%和99.47%，確認(rèn)已達(dá)到煤泥全部廠內(nèi)回收，循環(huán)水濃度1.0、0.3g/L，確認(rèn)尾煤泥水實(shí)現(xiàn)深度澄清，工業(yè)用水零排放。

以內(nèi)蒙古友誼選煤廠為例，“2+2”模式和“1+1”流程（煤泥單級(jí)浮選精煤泥單段脫水、尾煤泥水單段濃縮單段回收）投資和生產(chǎn)費(fèi)用比較列于表3。

表3中“2+2”模式投資和生產(chǎn)費(fèi)用按友誼選煤廠實(shí)際數(shù)據(jù)列出，“1+1”流程按GB50359《煤炭洗選工程設(shè)計(jì)規(guī)范》年處理3.0Mt煉焦煤選煤廠確定。

由于“2+2”模式濕法選煤廠系統(tǒng)水回用工藝技術(shù)和裝備在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上具有明顯優(yōu)勢，在新建、技改濕法選煤廠得到了快速的推廣應(yīng)用。