“‘2+2’模式濕法選煤系統水回用工藝技術和裝備”是唐山國華科技國際工程有限公司、北京國華科技集團有限公司承擔的國家科技部科技型中小企業創新基金重點項目(10C26211303690)，2013年11月通過國家科技部的驗收，驗收專家組一致認為“總體目標完成合同規定的118%，經濟指標完成合同規定的285%，‘2+2’模式的工藝流程屬首創，構成了新的選煤廠煤泥回收工藝的主體框架” ，獲2018年度河北省科學技術二等獎（2018JB2012）。

一、項目介紹

項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、水資源嚴重浪費和對環境的嚴重破壞的兩大難題。

項目研發成功的煤泥兩級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，研發成功基于噴射原理和微泡析出機理實現煤漿充氣、氣泡礦化的噴射浮選機，基于“網捕、滲濾”加速煤泥沉降的高效煤泥水濃縮機以及新型沉降過濾式離心脫水機等煤泥分選及煤泥水處理設備。

“2+2”模式濕法選煤系統水回用工藝技術由粗精煤泥回收、煤泥一級浮選、一段回收、二級浮選、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施“2+2”模式選煤系統水回用工藝技術后，在浮選精煤產率無明顯差異條件下浮選精煤灰分較單級浮選單段脫水分別下降6.94、0.09、1.58、3.29和0.56個百分點，平均降低2.49個百分點；浮選精煤水分分別下降6.49、4.36、7.87、11.24和10.59個百分點，平均降低8.11個百分點，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個百分點、水分2個百分點。

以貴州土城礦、山東田陳礦選煤廠為例，實施“2+2”模式選煤系統水回用工藝技術指標列于表1，產品數質量列于表2。

兩座選煤廠精煤泥、尾煤泥灰分、水分均滿足質量要求，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》國家標準噸煤水耗0.135 m³/t(設計處理能力5.0-1.2Mt煉焦煤選煤廠)的54%和43%；水重復利用率分別為96.32%和98.50%，較國家強制性標準GB20426中規定水重復利用率>90%提升6.32和8.50個百分點。

實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到99.44%和99.47%，確認已達到煤泥全部廠內回收，循環水濃度1.0、0.3g/L，確認尾煤泥水實現深度澄清，工業用水零排放。

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

表3中“2+2”模式投資和生產費用按友誼選煤廠實際數據列出，“1+1”流程按GB50359《煤炭洗選工程設計規范》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水回用工藝技術和裝備在技術、經濟上具有明顯優勢，在新建、技改濕法選煤廠得到了快速的推廣應用。