CIWM固废产业研究中心 · 鄂托克旗煤矸石
总论背景市场选址 建设工艺环保节能安全组织 进度招标效益风险结论
CIWMRESOURCES UTILIZATION
中国工业固废管理股份有限公司 · 固废产业研究中心
华筑绿建(北京)科技有限公司(技术底稿编制)
内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗 · 年处理 200 万吨

煤矸石资源化综合利用
项目建议书

物理场分选 双产品输出 · 洁净煤 74.33 万吨 + 矿物土壤改良剂 159.97 万吨 · 全量消纳、零尾矿外排
概要版 本版不含投资与财务,第十三、十四章暂略
年处理煤矸石
200.00万吨/年
A 产品 · 洁净煤
74.33万吨/年
B 产品 · 改良剂
159.97万吨/年
建议建设工期
18个月
收到基全水分 15.05%干基灰分 55.23%产品合计 234.30 万吨年工作 7200 h定员 260~300 人
以鄂托克旗及周边洗选环节产生的煤矸石为原料,经破碎—筛分—立磨—3 特斯拉强磁精选—集成流膜扫选—压滤烘干回收洁净煤;分选剩余物全部转入 B 线配料造粒,制成 2~5 毫米矿物土壤改良剂。全程不添加选矿药剂与重介质,实现固废全量消纳。
编制单位:中国工业固废管理股份有限公司 · 固废产业研究中心
编制日期:2026 年 10 月
2026 · 10PROJECT PROPOSAL · SUMMARY
摘要

一页读懂:鄂托克旗 200 万吨/年项目

Executive Summary
项目名称内蒙古鄂托克旗年 200 万吨煤矸石资源化综合利用项目
建设地点内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗(具体厂址待定)
建设规模年处理煤矸石 200.00 万吨(收到基);干基 169.90 万吨
产品方案A 产品洁净煤 74.33 万吨 · B 产品矿物土壤改良剂 159.97 万吨 · 合计 234.30 万吨
工作制度300 d/a × 24 h/d = 7200 h/a,三班连续;小时处理 277.78 吨
项目性质新建 · 建议建设周期 18 个月
本版范围第一至十二章、第十五至十六章;第十三、十四章(投资、财务)暂略
年处理煤矸石
200万吨
干基 169.90 万吨 · 277.78 t/h
A 产品洁净煤
74.33万吨
Ad 8.00% · Mt 4.00%
B 产品改良剂
159.97万吨
Mt 12.00% · 2~5 mm 颗粒
基准档热值
6,042.8大卡
仅高出 6000 线 42.8 大卡
核心结论:物料平衡已按灰分守恒闭合,基准档投入产出均为 1,325.83 千克/吨,五项校验残差为零。但项目成立取决于三件基础工作——原料到底是什么、产率到底有多少、B 产品能否合法进田;6000 大卡属临界目标,须备 5000~5500 大卡降级预案。

项目以物理场分选为主线,同步产出能源产品与农资产品:年消纳煤矸石 200 万吨,产出洁净煤 74.33 万吨、矿物土壤改良剂 159.97 万吨,产品化率 100%、无尾矿外排。本版不含投资与财务评价,故不对经济可行性下结论。

一

项目总论

General Introduction

1.1项目概况

本项目拟在内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗建设年处理煤矸石 200 万吨的资源化综合利用工程,以物理场分选为主线,同步产出洁净煤与矿物土壤改良剂两类产品,实现煤矸石的全量消纳。项目按年工作 7200 小时组织生产,即每年 300 天、每天 24 小时三班连续运行,小时处理能力 277.78 吨。项目性质为新建,建议建设周期 18 个月。

需要说明两点。其一,工作底稿《鄂尔多斯鄂多克旗煤矸石价值评估报告》封面使用“鄂多克旗”字样,而正式行政区划为“鄂托克旗”,本建议书正文统一采用规范写法,引用该底稿时保留其原名。其二,本版为概要版,仅编制技术与物料平衡部分,投资估算与财务评价留待下版。

项目内容
项目名称年 200 万吨煤矸石资源化综合利用项目
建设地点内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗(具体厂址待定)
建设规模年处理煤矸石 200.00 万 t(收到基);干基 169.90 万 t
产品方案A 产品:洁净煤;B 产品:矿物土壤改良剂
年工作制度300 d/a × 24 h/d = 7200 h/a,三班连续
项目性质新建
本版范围第一至十二章、第十五至十六章;第十三、十四章本版暂略
表 1-1 项目基本情况

1.2编制依据与数据缺口声明

本建议书的技术数据取自两份文件。其一是《鄂尔多斯鄂多克旗煤矸石价值评估报告》(V1.0,2026 年 10 月 24 日,华筑绿建(北京)科技有限公司与中国工业固废管理股份有限公司固废产业研究中心编制),提供煤样的工业分析、发热量、全硫与水分。其二是《低质煤/煤矸石高场强多梯度脱灰脱硫制备洁净煤核心技术报告》(2022 年 12 月,中国工业固废管理股份有限公司),提供 31 项煤样中试的脱灰脱硫实测结果、最佳粒度窗口与主机设备参数。

数据缺口声明:本版所有技术数据均来自上述两份文件,未新增检测;凡原文未给出的数值(如单位产品能耗、重金属实测值、投资额)本版不设估算值,一律标注“待测”或“本版暂略”,不以假设数据充作设计依据。

1.3产品方案

A 产品 · A LINE

洁净煤(粉体)

以立磨粉磨至 40~200 目的粉体形态交付。该粒度窗口并非任意选定:核心技术报告载明,20~200 目区间 17 项煤样中有 14 项精煤灰分降至 10% 以下,而 -200 目区间 9 项中仅 3 项达到同等水平,且 -200 目不适用于干式磁选。因产品为粉体而非块煤,其市场定位应为高炉喷吹煤、水煤浆原料或动力煤粉,不宜套用《商品煤质量民用散煤》(GB 34169-2017)对块状或粒状形态的要求。

74.33万吨/年 · Ad 8.00%、Mt 4.00%
B 产品 · B LINE

矿物土壤改良剂(颗粒)

以 A 线分选后的剩余物质为基质,复配腐植酸、氮磷钾复合肥、膨润土或沸石、生石灰等辅料,经改性、活化、配料、造粒、烘干制成 2~5 毫米颗粒。该产品须符合《土壤调理剂通用要求》(NY/T 3034-2016)与《肥料中有毒有害物质的限量要求》(GB 38400-2019),并在农业农村部完成登记后方可进入农用渠道。

159.97万吨/年 · Mt 12.00%、2~5 mm

1.4主要技术经济指标

序号指标名称单位数值备注
1年处理煤矸石万 t/a200.00收到基
2干基处理量万 t/a169.90Mt 15.05%
3年工作小时h/a7200300 d × 24 h
4小时处理能力t/h277.78—
5A 产品(洁净煤)万 t/a74.33Ad 8.00%、Mt 4.00%
6B 产品(改良剂)万 t/a159.97Mt 12.00%
7产品合计万 t/a234.30固废利用率 100%
8外购辅料万 t/a42.23腐植酸、NPK、膨润土等
9补充新水万 t/a22.93洗水闭路循环
10蒸发水量万 t/a30.86两条线烘干
11精煤产率(干基)%42.00三档见 6.3.2
12尾渣灰分%89.43灰分守恒反算
13可燃体回收率%86.31理想上限 48.66%
14投资总额万元本版暂略第十三章
15财务内部收益率%本版暂略第十四章
表 1-2 主要技术经济指标(基准档)

1.5研究结论

二

建设背景及必要性

Background & Necessity

2.1政策与产业背景

煤矸石综合利用具有明确的政策框架。《煤矸石综合利用管理办法(2014 年修订版)》(十部门令第 18 号,2015 年 3 月 1 日施行)第二条将煤矸石界定为开拓掘进、采煤和煤炭洗选过程排出的含碳岩石,并把“回收矿产品”列入综合利用范畴,为本项目回收洁净煤提供了直接依据;第三条确立就近利用、分类利用、大宗利用、高附加值利用的原则,与本项目 200 万吨级大宗消纳加洁净煤高值化的路线相合;第十条禁止建设永久性煤矸石堆放场,对临时堆场占地作出限制,构成项目建设的现实政策条件。

《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》(发改环资〔2021〕381 号)第六条针对煤矸石提出,推进在工程建设、塌陷区治理、矿井充填及盐碱地、沙漠化土地生态修复领域利用,并在风险可控前提下深入推动农业领域应用和有价组分提取。这一条款同时覆盖了本项目的两条产品线:有价组分提取对应 A 产品,农业领域应用对应 B 产品。

地方层面,《鄂府发〔2024〕59 号》明确在准格尔旗、乌审旗、鄂托克旗差异化打造煤矸石等固废资源化综合利用基地,提出扩大煤矸石在路基材料、土壤改良、农田改造等方面的应用,并设定 2026 年一般工业固废综合利用率不低于 70%、新增煤矸石综合利用率不低于 90% 的目标。据鄂尔多斯市生态环境局公开信息,2025 年全市煤矸石消纳利用量 7,471 万吨,一般工业固废综合利用率由 2020 年的 37.45% 提升至 74.08%,煤矸石综合利用率达 95.71%。

序号文件名称发文机关 / 文号与本项目的关联
1煤矸石综合利用管理办法(2014 年修订版)十部门令第 18 号煤矸石定义、回收矿产品、禁止永久堆场
2关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见发改环资〔2021〕381 号有价组分提取、盐碱地生态修复、农业应用
3固体废物综合治理行动计划(“固废十条”)国发〔2025〕14 号2030 年大宗固废年利用 45 亿吨
4鄂府发〔2024〕59 号鄂尔多斯市人民政府鄂托克旗固废基地、土壤改良应用、利用率目标
5煤矸石利用技术导则GB/T 29163-2012煤矸石利用的母标准
表 2-1 主要政策依据

2.2区域煤矸石产生与消纳现状

鄂尔多斯市作为国家重要能源基地,煤矸石产生量大、堆存历史长。全市煤矸石综合利用率虽已达 95.71% 的较高水平,但利用方式仍以井下充填、塌陷区治理、路基填筑等低值途径为主,有价组分提取与高附加值产品占比偏低。这一结构性特征意味着,单纯追求“利用率”指标的空间正在收窄,下一阶段的政策重心将转向利用的质量与产品附加值。

从区域原料基础看,鄂托克旗及周边分布有棋盘井、蒙西等重点煤炭与煤化工园区,洗选环节产生的煤泥、中煤与煤矸石构成潜在原料池。但本项目 200 万吨/年的原料可供量尚未取得供货意向或矿点清单,这是项目成立与否的首要变量,须在可行性研究阶段以书面协议形式锁定。

2.3建设必要性

2.4建设可行性

技术可行性

物理场分选路线已完成 31 项煤样中试,脱灰、脱硫效果均有第三方检测数据支撑,主机设备已有工业样机(单台 15~20 t/h)与日产 3000 吨原煤的产业化流程图,工程放大路径清晰。

31项中试煤样

工程可行性

主要工序为破碎、筛分、粉磨、调浆、磁选、重选、压滤、烘干、造粒,均属成熟单元操作,无高温高压或强腐蚀环节,建设难度可控。制约因素集中在水源与原料运输两项。

9道成熟单元操作

经济可行性

本版不作测算。需指出,产品结构中 B 产品产量为 A 产品的 2.15 倍,其单价与消纳能力对项目效益的影响大于 A 产品,经济性研究应以 B 产品为主线展开。

2.15倍(B : A)
三

市场分析

Market Analysis

3.1A 产品市场

A 产品的市场定位需先厘清一个事实:产品为 40~200 目粉体,不是块煤。《商品煤质量民用散煤》(GB 34169-2017)对形态有明确要求,本项目产品不适用于该标准。按核心技术报告第 3.6.3 条列举的用途,粉状低灰低硫煤的适用方向为高炉喷吹煤、水煤浆原料、动力煤粉,以及型煤加工的原料。

粒度窗口的实测依据

项 / 达标项
20~200 目 干式磁选适用 14 / 17 项 −200 目 干式磁选不适用 3 / 9 项 判据:精煤灰分 < 10%;条形长度为受检煤样项数,每格 1 项
受检煤样项数精煤灰分 < 10% 项数

质量分级依据为《煤炭质量分级 第 1 部分:灰分》(GB/T 15224.1-2010)与《第 2 部分:硫分》(GB/T 15224.2-2010)。基准档精煤灰分 8.00%、硫分约 0.35%,分别落入特低灰(Ad ≤ 10.00%)与特低硫区间,具备进入喷吹煤与水煤浆市场的质量基础。

价格方面,价值评估报告采集的 2026 年 10 月中旬区域行情为:陕西榆林 Q6000 坑口含税 890~980 元/吨(中值约 950),内蒙古鄂尔多斯 Q5500 坑口含税 800~860 元/吨,秦皇岛港 Q5500 平仓含税 1021~1033 元/吨。上述价格仅作口径参考,本版不作产值测算。

关于 1300 元/吨口径:A 产品若按 1/3 焦煤粉定位,委托方指定的销售价格口径为 1300 元/吨(含税),该价格高于内蒙古 1/3 焦煤产地均价(738~785 元/吨)约 66%~76%,实际处于港口现货区间(曹妃甸 1410、日照 1390 元/吨)下沿。按此口径,基准档 A 产品(84.12 万吨/年)年产值口径约 10.94 亿元。该口径成立须以三项实测为前提:洁净煤干燥无灰基挥发分 Vdaf 落在 1/3 焦煤区间(>28%~37%)、粘结指数 G > 65、全硫 St,d 不超出 GB/T 397-2009 六级上限(1.75%)。上述三项本版均未实测,故 1300 元/吨不作为本版采信价格,仅记录备查。
口径提示(编者):上文“84.12 万吨/年”为按脱灰率 95%、可燃体回收率 100% 反算的理论上限口径(见 6.3.2),与本版出数口径 74.33 万吨/年(产率 42%)不是同一组数字,引用时不可混用。

3.2B 产品市场

B 产品的目标市场为盐碱地改良、沙化土地生态修复、中低产田改造与矿山复垦。内蒙古中西部及黄河灌区存在大面积盐碱化耕地,鄂尔多斯市及周边盟市生态修复工程持续投入,构成了区域性的基础需求。

价格方面,同盘资料给出的改良剂售价口径为 300 元/吨(50 万吨级项目建议书)与 360 元/吨(山西省建议)。上述价格未经区域市场验证,本版不作采信,仅记录备查。

3.3目标市场与销售半径

A 产品体积热值高、运输经济性好,可覆盖 500 公里半径,重点面向乌海、包头、宁夏石嘴山等地的钢铁与煤化工企业。B 产品单价低、运输成本占比高,销售半径宜控制在 200 公里以内,优先覆盖鄂托克旗、乌审旗、杭锦旗的生态治理与农业项目。

两类产品的销售节奏存在差异:A 产品可依托既有煤炭贸易渠道快速放量;B 产品需逐个项目对接、按季节施用,回款周期长于 A 产品。这一差异应在运营方案与资金计划中予以考虑,本版不作展开。

产品产量与销售半径

万吨/年 · 公里
A 产品 · 洁净煤 74.33 万吨/年 40~200 目粉体 销售半径 500 km B 产品 · 改良剂 159.97 万吨/年 2~5 mm 颗粒 销售半径 200 km B / A = 2.15 倍,产品结构重心在 B 产品 产品合计 234.30 万吨/年 · 产品化率 100% · 无尾矿外排
A 产品 洁净煤B 产品 改良剂销售半径以文字标注于条形下方

3.4竞争与价格口径

A 产品

竞争者包括区域内常规洗精煤与进口煤。本项目优势在于原料成本低、无选矿药剂与介质消耗;劣势在于产品为粉体、粒度细,部分用户需配套成型或喷吹系统。

B 产品

竞争者包括畜禽粪污有机肥、矿物源土壤调理剂与石灰类改良材料。本项目优势在于原料为工业固废、成本结构不同;劣势在于品牌与农化服务能力从零起步。

本版所有价格仅引用公开行情,不作预测。凡涉及产值、成本、利润的测算,均须待第十三、十四章编制时,结合中试产量与销售合同重新核定。

四

项目选址及建设条件

Site & Conditions

4.1选址原则与比选

选址遵循四项原则:靠近原料、依托园区、水源可靠、运输便捷。推荐方向为鄂托克旗棋盘井或蒙西工业园区内的存量工业用地,可共享道路、供电、供水与污水处理设施,缩短前期手续周期。具体地块须待旗自然资源部门出具选址意见后确定,本版不作坐标与红线标注。

需要强调的是,厂址与原料堆存点的距离直接决定运输成本。按 200 万吨/年、单车 30 吨计,日均需 222 车次,若运距超过 20 公里,运输组织与道路承载将成为制约因素。

4.2区域概况

鄂托克旗位于鄂尔多斯市西部,属温带大陆性季风气候,年平均降水量约 270 毫米、蒸发量约 2400 毫米,水资源紧张是其基本特征。这一气候条件对项目的两项设计产生影响:一是生产用水必须优先使用矿井水或再生水,二是 B 产品面向本地盐碱地改良具有天然的市场契合度。

4.3场地建设条件

条件初步判断说明 / 待落实事项
原料基本具备200 万 t/a 可供量需供货协议锁定,须区分煤矸石与煤泥
供水需重点落实补充新水 22.93 万 t/a,宜采用矿井水或中水
供电具备拟设 35 kV 变电站,参照同盘产业化方案
运输具备园区道路,日均进出车次约 222 辆(30 t 计)
用地待定建议利用园区存量工业用地,避免新增建设用地指标
排水具备洗水闭路循环,设计零外排;生活污水纳管
地勘待补场地平整、地基承载力、冻深须实测
表 4-1 建设条件初步分析

4.4施工条件

项目所在地施工期集中在 4 月至 10 月,冬季施工需采取保温措施,土建工期应据此排布。主要建材(钢材、水泥、商品混凝土)在鄂尔多斯市域内供应充足,大型设备(立磨、压滤机、烘干机)需从区外采购,制造周期 4~6 个月,应在设计阶段即启动询价与订货。

五

建设规划及工程建设方案

Layout & Engineering

5.1建设指导思想

总体布置采用“六段阶梯式分选平台”的竖向布局,直接借鉴核心技术报告的产业化方案。该布局利用重力自流减少输送能耗,同时将重载车辆与生产区分层,降低交叉干扰。总图按“原料区—分选区—产品区—辅助区”四区划分:原料区设封闭式储棚,储量按 15 天用量计约 8.3 万吨;产品区设洁净煤成品库与改良剂成品库各一座,均采用封闭式设计。

六段阶梯式竖向布局

示意图 · 非实测坐标
① 储煤与破碎 封闭储棚 · 8 mm 分级 ② 粒级下放 分布式粒级下放系统 ③ 干 / 湿强磁 2~3 T 与 3~5 T ④ 湿式超强磁 > 3~5 T 精扫 ⑤ 精矿成品库 洁净煤 74.33 万 t/a ⑥ 尾矿综合利用 全部转 B 线 · 零外排 原料 200 万 t/a 重力自流,逐级下降 注:竖向高差为示意,非实测坐标;⑥ 段为尾矿综合利用专用场地,衔接 B 线配料造粒。
分选作业段破碎与制浆产品与尾矿段箭头为重力自流方向

5.2建筑工程与公用工程

序号建构筑物结构形式建筑面积(估)备注
1原料储棚及受料坑门式刚架约 6,000 ㎡封闭式,配喷雾抑尘
2破碎筛分车间钢筋混凝土框架约 4,500 ㎡含 8 mm 分级与多级破碎
3磨矿制浆车间钢筋混凝土框架约 5,200 ㎡立磨、搅拌桶、泵站
4分选车间(三、四平台)钢筋混凝土框架约 9,800 ㎡强磁、超强磁、集成流膜
5压滤烘干车间门式刚架约 4,600 ㎡板框压滤、黑体红外烘干
6B 线配料造粒车间钢筋混凝土框架约 7,500 ㎡配料、造粒、回转烘干
7成品库(两座)门式刚架约 8,000 ㎡封闭式
8公用工程站房框架 / 砌体约 2,400 ㎡配电、泵房、空压、化验
9办公生活设施框架约 2,800 ㎡含中控室
—合计—约 50,800 ㎡指标待初步设计核定
表 5-1 主要建构筑物

公用工程包括 35 kV 变电站及配电系统、给排水系统、压缩空气站、消防系统与中央控制室。生产用水采用“新水补充 + 洗水闭路循环”方案,循环水率不低于 90%。

5.3主要建设指标

全厂用地
180~220亩
建议控制区间,须用地预审复核
建筑系数
≥ 40%
初步估算指标
容积率
≥ 0.8
总图设计阶段复核
循环水率
≥ 90%
洗水闭路循环方案

上述指标为初步估算,须在总图设计与用地预审阶段复核。本版不列工程量清单与投资估算,相关表式留待第十三章补齐。

六

项目工艺技术方案

Process Technology

6.1设计原则

6.2原料性质与数据缺口

原料检测数据来自两个样品,工业分析加和分别为 100.00% 与 100.00%,数据自洽。按空气干燥基折算干基后,灰分为 55.23%、挥发分(干燥无灰基)为 45.38%、干基高位热值 2,814 卡/克、收到基低位热值 2,227 卡/克。干燥无灰基挥发分 45.38% 表明该原料属低阶煤(长焰煤类),与中试所用山西、四川煤样(干燥无灰基挥发分约 25%,属中阶煤)煤阶不同,中试结果不能直接外推。

两组热值之间存在明显不闭合。以干基高位热值 2,814 卡/克按 GB/T 213-2008 推算,收到基低位热值应为 1,709.8 卡/克,而实测报出 2,227 卡/克,相差 517.2 卡/克,偏差 30.2%。这说明至少有一组数据存在问题,须经第三方技术服务单位全项复检后方可定型。

项目符号单位数值来源 / 算法
全水分Mt%15.05底稿 A 均值
分析水分Mad%6.88底稿 A 均值
灰分(空干基)Aad%51.43底稿 A 均值
灰分(干基)Ad%55.23Aad/(1−Mad) 折算
灰分(收到基)Aar%46.92Aad×(100−Mt)/(100−Mad)
挥发分(空干基)Vad%18.92底稿 A 均值
挥发分(干燥无灰基)Vdaf%45.38低阶煤(长焰类)
全硫(空干基)St,ad%0.83底稿 A 均值
干基高位热值Qgr,dcal/g2,814底稿 A 均值
收到基低位热值Qnet,arcal/g2,227底稿 A 均值,与上行不闭合
氢(空干基)Had%1.78底稿 A 均值
固定碳(空干基)FCad%22.78底稿 A 均值
干燥无灰基热值Qdafcal/g6,285Qgr,d/(1−Ad),母体一
反推干燥无灰基热值Qdaf′cal/g7,645由 Qnet,ar 反推,母体二
表 6-1 原料性质与派生量

6.3物料平衡

6.3.1 计算基准与单位约定

年处理量 200 万吨为收到基(湿基),对应干基 169.90 万吨、带入水 30.10 万吨。年工作时间 7200 小时,即 300 天、每天 24 小时。物料平衡一律在干基进行,界面展示折回复合湿基,计量单位取 1.0000 吨收到基入料,与底稿的“每吨原煤”口径一致。

6.3.2 三档情景与灰分质量守恒验算

物料平衡以灰分守恒为唯一母公式。设干基入料灰分为 Af、精煤干基产率 Yc、精煤干基灰分 Ac、尾渣灰分 At,则:Af = Ac·Yc + At·(1−Yc)。由此可导出尾渣灰分 At = (Af − Ac·Yc)/(1−Yc)、可燃体回收率 ε = Yc(1−Ac)/(1−Af)、理想产率上限 Ymax = (1−Af)/(1−Ac),并满足恒等式 ε ≡ Yc/Ymax。判据为 0 ≤ At ≤ 100% 且 ε ≤ 100%,任一越界则该情景作废。

本建议书据此设定三档情景。保守档取产率 35%、灰分 12%,对应尾渣灰分 78.51%、可燃体回收率 68.80%,属低效率运行;基准档取产率 42%、灰分 8%,对应尾渣灰分 89.43%、可燃体回收率 86.31%,为出数档;乐观档取产率 45%、灰分 5%,对应尾渣灰分 96.33%、可燃体回收率 95.49%,已接近完全分离,须中试佐证。基准档灰分 8% 的取值依据是:中试实测 20~200 目区间 17 项中有 14 项精煤灰分低于 10%,取 8% 留 2 个百分点余量。

三档情景的产量与灰分

指数化视图 · 单位为原文口径
0 100 200 万吨/年 61.94 179.28 合计 241.22 保守档 35% / 灰分 12% 74.33 159.97 合计 234.30 基准档 42% / 灰分 8%(出数档) 79.64 151.70 合计 231.34 乐观档 45% / 灰分 5%
下段 A 产品上段 B 产品横轴为三档情景(产率 / 精煤灰分)
项目单位保守档基准档乐观档
精煤产率 Yc%35.0042.0045.00
精煤灰分 Ac%12.008.005.00
尾渣产率%65.0058.0055.00
尾渣灰分 At%78.5189.4396.33
可燃体回收率 ε%68.8086.3195.49
理想上限 Ymax%50.8848.6647.13
守恒判据—通过通过通过(极限)
A 产品产量(洁净煤)万 t/a61.9474.3379.64
B 产品产量(改良剂)万 t/a179.28159.97151.70
辅料消耗万 t/a47.3342.2340.05
补充新水万 t/a24.2122.9322.39
表 6-2 三档情景与灰分质量守恒验算
「精煤得率 95%」口径辨析(关键):价值评估报告原文所称“精煤得率 95%”,经核对实为脱灰率 η(灰分总量中被分选作业选出的比例)而非质量产率。按脱灰率 95%、可燃体回收率 100% 重算,精煤干基产率 47.53%、灰分 5.81%,对应洁净煤 84.12 万 t/a,恰为本处理论上限;若按字面读作产率,则反算尾渣灰分 1,009.60%、可燃体回收率 201.59%,双双越界。故上列三档与该底稿口径并不冲突,而是同一灰分守恒约束下的不同工况设定——脱灰率 95% 是可达上限,基准档 42% 是留有工程余量的出数档。

6.3.3 A 线单元平衡与热值双轨

A 线自收到基入料起,经破碎、筛分、立磨至 40~200 目,调浆后进入 3 特斯拉强磁精选与集成流膜扫选,精煤经板框压滤至含水 20%、再经黑体红外烘干至含水 4% 以下,即为成品。以 1 吨收到基原料计,干基入料 849.50 千克,精煤干基 356.79 千克,压滤滤饼 445.99 千克,成品 371.66 千克,烘干脱除水 74.33 千克。

工序 / 物料水分 %kg/t 原料万 t/a说明
收到基煤矸石入料15.051,000.00200.00含全水分
干基入料0849.50169.90干物质
精煤干基(产率 42%)0356.7971.36灰分 8.00%
尾渣干基(产率 58%)0492.7198.54灰分 89.43%,转 B 线
精煤压滤滤饼20.00445.9989.20板框压滤
烘干脱除水100.0074.3314.87黑体红外烘干
A 产品(洁净煤)4.00371.6674.3340~200 目粉体
表 6-3 A 线单元物料平衡(基准档,1 t 收到基原料)

热值测算采用双轨并列:轨一沿用底稿经验系数(每降 1% 灰分增 60 大卡、每降 1% 水分增 80 大卡),基准档得 6,042.8 大卡/千克,刚过 6000 线;轨二按干燥无灰基热值守恒加 GB/T 213-2008 换算,以干基高位热值为母体得 4,682.5 大卡/千克,不过线;轨二′以实测收到基低位热值反推的母体计算,得 5,883.5 大卡/千克,接近未达。

基准档热值与 6000 大卡目标线

大卡/千克
4000 4500 5000 5500 6000 6500 6000 目标 轨一 · 经验系数 6,042.8 轨二 · 母体一 4,682.5 轨二′ · 母体二 5,883.5 注:三轨并列,不得单值引用;轨一仅高出目标 42.8,轨二天花板 5,097.7(该母体下 6000 恒不可达),轨二′ 差 116.5。
轨一 经验系数轨二 母体一(Qgr,d)轨二′ 母体二(Qnet,ar)6000 目标线
项目保守档基准档乐观档说明
轨一:分选后热值4,935.35,158.85,326.42520+(51.43−Ac,ad)×60
轨一:烘干后热值5,819.36,042.86,210.4再加 (15.05−4.00)×80 = 884
轨二:Qnet,ar(母体一)4,474.94,682.54,838.2Qdaf = 6285,Qgr,d 母体
轨二′:Qnet,ar(母体二)5,623.75,883.56,078.3Qdaf = 7645,Qnet,ar 母体
轨一是否达 6000未达达到达到阈值 Ac ≤ 8.77%
轨二是否达 6000未达未达未达天花板 5,097.7
轨二′是否达 6000未达未达达到天花板 6,403.1
表 6-4 A 产品热值双轨测算(大卡/千克)
注:两轨必须并列,不得单值呈现。轨二天花板(灰分降至 0、水分 4%)为 5,097.7 大卡/千克,即干基高位热值母体下 6000 大卡恒不可达。

关于 6000 大卡的达成路径,须明确三点。第一,纯降灰不可能实现:由 2,520 大卡提至 6000 需降灰 58 个百分点,超过原煤灰分总量 51.43 个百分点。第二,唯一有效手段是脱水与降灰组合,即分选降灰、压滤至 20%、再烘干至 4% 以下,脱水贡献 884 大卡,占提量的大部分。第三,能否达标取决于采信哪一组检测母体:若复检支持干基高位热值,则产品定位应下调至 5000~5500 大卡;若支持收到基低位热值,则需精煤灰分低于 6.21%。

6.3.4 B 线配料与产量平衡

B 线以 A 线尾渣为基质,配比 70%,复配腐植酸 5%、氮磷钾复合肥 5%、膨润土或沸石 5%、生石灰或碳酸钙 2%、功能菌剂 2%,其余 11% 列为差额配平项。本建议书不强行归一,而是显式挂出差额待中试定型。

工序为:尾渣浆压滤至含水 20%,进入改性活化,与辅料经双轴搅拌 10~15 分钟均化,再经圆盘或挤压造粒至 2~5 毫米、成粒率不低于 90%,筛下粉闭路返回,最后回转烘干至含水 12% 以下。需要提示,成粒率虽不影响净产出,但影响设备选型——造粒机与烘干机须按 B 产品产量的 1.11 倍配置,基准档为 177.75 万吨/年,否则形成瓶颈。

序号物料配比 %(干基)kg/t 原料万 t/a
1A 线尾渣基质70.00492.7198.54
2腐植酸5.0035.197.04
3NPK 15-15-155.0035.197.04
4地聚物胶凝材料5.0035.197.04
5生石灰 / 碳酸钙2.0014.082.82
6功能菌剂2.0014.082.82
7差额配平项(待定型)11.0077.4315.49
—B 线干基合计100.00703.87140.77
—B 产品(含水 12%)—799.85159.97
表 6-5 B 产品配料平衡(基准档,1 t 收到基原料)
编者按(口径不一致):本表第 4 项为“地聚物胶凝材料 5.00%”,而 1.3 与 6.3.4 正文表述为“膨润土或沸石 5%”,表 6-6 又记作“腐植酸、NPK、膨润土等”。三种写法指向同一 5% 辅料配比,但物料名称不同,疑为配方迭代后未同步。本版照录表 6-5 的写法,正文保留原文表述,提请编制单位在定稿时统一。
注:差额配平项 11% 为待定物料,须在中试阶段定型后明确其组分与来源,不得以空项通过评审。

6.3.5 全厂物料平衡总表

全厂平衡以 1 吨收到基原料为基准,投入侧为煤矸石、外购辅料与工艺补充新水,产出侧为 A 产品、B 产品与两线烘干蒸发水。基准档下投入与产出均为 1,325.83 千克/吨,年量 265.17 万吨,偏差 0.0000%,平衡闭合。

全厂物料平衡(基准档,1 t 收到基)

kg/t 原料
1,325.83 kg/t 原料 · 年量 265.17 万吨 投入 = 产出,偏差 0.0000% 煤矸石 1,000.00 辅料 211.16 新水 114.67 A 产品 371.66 B 产品 799.85 蒸发水 154.32 投入 产出 注:A 线尾渣 492.71 kg/t 为内部循环物料,已在煤矸石中计过一次,不重复列示;蒸发水为两线烘干之和 74.33 + 79.99。
投入A 产品B 产品蒸发水
序号项目主要指标kg/t 原料万 t/at/dt/h
一投入
1煤矸石(收到基)Mt 15.05%、Ad 55.23%1,000.00200.006,666.67277.78
2外购辅料小计腐植酸、NPK、膨润土等211.1642.231,407.7458.66
3工艺补充新水洗水闭路循环114.6722.93764.4431.85
—合计投入—1,325.83265.178,838.85368.29
二产出
4A 产品洁净煤Ad 8.00%、Mt 4.00%371.6674.332,477.71103.24
5B 产品改良剂Mt 12.00%、2~5 mm799.85159.975,332.36222.18
6A 线烘干蒸发水水蒸气,不回收74.3314.87495.5420.65
7B 线烘干蒸发水水蒸气,不回收79.9916.00533.2422.22
—合计产出—1,325.83265.178,838.85368.29
表 6-6 全厂物料平衡总表(基准档)
注:A 线尾渣为内部循环物料,已在煤矸石中计过一次,故不重复列示;其量为 492.71 kg/t。粉尘经除尘回收返回流程、洗水闭路循环,均不单独计损。

6.3.6 水平衡与洗水闭路

原料带入水 150.50 千克/吨,需补充新水 114.67 千克/吨,合计投入 265.17 千克/吨。产出侧为 A 产品携带水 14.87、B 产品携带水 95.98、A 线蒸发 74.33、B 线蒸发 79.99,合计 265.17 千克/吨,外排为零。调浆与压滤洗水经压滤回收后闭路循环,循环水量不计入产品计量。

水平衡:投入 = 产出,外排为零

kg/t 原料
投入 265.17 原料带入 150.50 补充新水 114.67 产出 265.17 · 外排 0.00 A 携带 14.87 B 携带 95.98 A 蒸发 74.33 B 蒸发 79.99 调浆与压滤洗水经压滤回收后闭路循环;补充新水仅弥补蒸发与产品携带,设计零外排。 单位:kg/t 原料;年量 53.03 万吨。
原料带入水 150.50补充新水 114.67产品携带水烘干蒸发水
项目kg/t 原料万 t/a说明
原料带入水150.5030.10随煤矸石进厂
工艺补充新水114.6722.93优先采用矿井水或中水
投入小计265.1753.03—
A 产品携带水14.872.97Mt 4%
B 产品携带水95.9819.20Mt 12%
A 线烘干蒸发74.3314.87达标排放
B 线造粒烘干蒸发79.9916.00达标排放
产出小计265.1753.03—
外排水0.000.00设计零外排
表 6-7 水平衡(基准档)

6.3.7 闭合校验与敏感性

闭合校验设六项:总量闭合、干基质量平衡、干基灰分平衡、水分平衡、可燃质平衡与灰分守恒硬判据。前五项容差分别为 0.1%、0.1%、0.5%、0.01 千克/吨、0.5%,基准档实测残差均为零;第六项无容差,0 ≤ At ≤ 100% 且 ε ≤ 100% 为出数的前提。

序号校验项容差结果
1总量闭合 |Σ入−Σ出|/Σ入≤ 0.10 %0.0000 %,通过
2干基质量平衡≤ 0.10 %0.0000 %,通过
3干基灰分平衡≤ 0.50 %0.0000 %,通过
4水分平衡≤ 0.01 kg/t0.00,通过
5可燃质平衡≤ 0.50 %0.0000 %,通过
6硬判据(At ≤ 100%,ε ≤ 100%)无容差At 89.43%、ε 86.31%,成立
表 6-8 闭合校验结果(基准档)

敏感性分析表明,精煤产率每提高 1 个百分点,A 产品增加约 1.77 万吨/年、B 产品减少约 2.70 万吨/年;精煤灰分每降低 1 个百分点,轨一热值增加约 64 大卡/千克。基准档热值 6,042.8 大卡/千克,仅高于目标线 42.8 大卡,是全书最敏感的一处。若灰分实际只能降至 10%,热值将回落至约 5,917 大卡/千克,产品定位须相应下调。

6.4A 产品洁净煤工艺包

A 线由八个单元构成。上料与储运单元采用封闭式储棚配振动给料机,防止扬尘;多级破碎单元由颚式破碎机与齿辊破碎机串联,将原矿破碎至 8 毫米以下,+8 毫米筛上料闭路返回;筛分单元采用高幅概率组合筛,按 8~5、5~3、3~1 毫米及 20~40、40~80、80~200、200~400 目分级;立磨粉磨单元将各粒级磨至 40~200 目,比表面积不低于 300 平方米/千克;调浆单元控制矿浆浓度 25%~35%;3 特斯拉强磁精选单元利用煤与黄铁矿、铁钛质组分的磁化率差异脱除磁性杂质与部分矿物硫;流膜重选单元利用煤(真密度 1.2~1.5)与灰分矿物(2.4~2.7)的密度差实现分层分离;压滤烘干单元先压滤至含水 20%,再经黑体红外烘干至 4% 以下。

A 线八单元 / B 线五单元流程

示意 · 物料量为基准档
上料储运 1,000 kg 多级破碎 ≤ 8 mm 筛分分级 8~1 mm 立磨粉磨 40~200 目 调浆 25~35% 3T 强磁 2~5 T 流膜重选 密度差 压滤烘干 Mt 4% A 线 · 洁净煤 8 单元 → A 产品 371.66 kg/t(74.33 万 t/a) +8 mm 闭路返回 A 线尾渣 492.71 kg/t(98.54 万 t/a)→ 全部转入 B 线 压滤脱水 ≤ 20% 改性活化 机械活化 配料均化 70% + 辅料 造粒 2~5 mm 回转烘干 ≤ 12% → B 产品 799.85 kg/t(159.97 万 t/a) 筛下粉闭路 注:全程不添加选矿药剂与重介质;虚线为闭路返回;物料量为基准档 1 t 收到基原料口径。
A 线(洁净煤)B 线(改良剂)虚线为闭路返回

脱硫效果参照中试实测。大同煤样原煤全硫 1.57%、硫铁矿硫 0.97%,精煤全硫 0.63%、硫铁矿硫 0.19%,全硫脱硫率 61%、硫铁矿硫脱硫率 81%,检测由国家煤炭质量检验中心出具(报告编号 991820-991823)。本项目原料全硫 0.83%(空气干燥基)、折算干基 0.891%,按 61% 脱硫率推算精煤硫分约 0.348%,可达特低硫水平。但需注意,原料全硫绝对值低,有机硫占比可能更高,而有机硫难以通过物理分选脱除,实际脱硫率可能低于 61%,须以中试实测为准。

6.5B 产品矿物土壤改良剂工艺包

B 线由五个单元构成。压滤脱水单元将 A 线尾渣浆压至含水 20% 以下;改性与活化单元通过机械活化与适量碱性激发,提高基质中硅、钙、镁等元素的有效性,并中和尾渣残留黄铁矿可能产生的酸性;配料均化单元按配方经皮带秤计量、双轴搅拌 10~15 分钟;造粒单元采用圆盘或挤压造粒,粒径 2~5 毫米,成粒率不低于 90%,筛下粉闭路返回;烘干包装单元采用回转烘干机,料温不高于 80 摄氏度,成品含水 12% 以下,经自动定量包装为 25 或 50 千克袋装。

质量控制须围绕三条线展开。理化指标线控制 pH 6.0~7.5、有机质不低于 12 克/千克(农用)或 5 克/千克(复垦)、速效氮不低于 50 毫克/千克、速效磷不低于 10 毫克/千克、速效钾不低于 80 毫克/千克。安全指标线执行 GB 38400-2019,镉不超过 3、汞不超过 2、砷不超过 15、铅不超过 50、铬不超过 150 毫克/千克。浸出指标线执行 GB 18599-2020,镉低于 0.01、铅低于 0.3、铬低于 0.15 毫克/升。

重金属倒逼关系(立项红线):在最严假设(重金属 100% 进入尾渣)下,基准档尾渣浓缩倍数为 1.72、B 产品中尾渣占比 0.70,据此反算入料干基重金属上限为:镉 2.49、汞 1.66、砷 12.43、铅 41.43、铬 124.29 毫克/千克。原料实测值若高于上述数值,B 产品即无法满足 GB 38400-2019;而本项目目前尚无任何重金属检测数据,此项属立项红线,必须在立项前进行综合工业分析确定。(采用华筑绿建研发的地聚物胶凝材料造粒可以满足 GB 38400-2019)

6.6主要设备选型

主机选型参照核心技术报告的日产 3000 吨产业化方案按比例放大。该方案中干式聚磁永磁强磁分选设备单台处理量 15~20 吨/小时、磁场强度 3~5 特斯拉、电耗低于 5 千瓦,配 6 台套;湿法强磁设备磁场 2~3 特斯拉与大于 3~5 特斯拉各配 5 套;集成流膜分选设备单套 5~10 吨/小时、处理量约为原矿的 40%~50%,配 26 套加备用 4 套。本项目小时处理能力 277.78 吨,为上述方案的 2.22 倍,各主机台数须按 2.2~2.5 倍配置。

序号设备名称规格 / 参数数量(估)备注
1颚式破碎机处理量 > 150 t/h2 台一段破碎
2齿辊破碎机出料 ≤ 8 mm2 台二段破碎
3高幅概率组合筛8 mm 分级,200 t/h3 台含备用
4立式辊磨机出料 40~200 目4~5 台按 277.78 t/h 配置
5干式聚磁永磁强磁分选机15~20 t/h,3~5 T,< 5 kW14 台套12 用 2 备
6湿法聚磁永磁强磁分选机15~20 t/h,2~3 T12 套10 用 2 备
7湿式超强磁分选机15~20 t/h,> 3~5 T12 套10 用 2 备
8集成流膜分选设备5~10 t/h,专利设备60~66 套含备用,处理尾矿
9浓缩机 / 水力旋流器—按流程配置矿泥与矿砂分级
10板框压滤机滤饼含水 ≤ 20%按 277.78 t/h 配置A、B 线共用
11黑体红外烘干系统成品含水 < 4%2~3 套A 线专用
12双轴搅拌机、圆盘造粒机2~5 mm,成粒率 ≥ 90%按 177.74 万 t/a 选型B 线
13回转烘干机料温 ≤ 80 ℃,含水 ≤ 12%3~4 台B 线
1435 kV 变电站及配电—1 座含中控与在线检测
表 6-9 主要设备配置(估算)
注:设备台数按中试方案按处理能力等比放大估算,须在初步设计阶段结合设备规格书核定。本版不含设备投资。

6.7辅助系统与自动化控制

辅助系统包括负压空气—石灰水粉尘过滤系统、矿浆输送与泵站系统、干煤进料传输系统、成品烘干包装系统。粉尘过滤采用负压收集,收集粉尘返回流程,不单独计损。

自动化控制设中央控制室,实现破碎筛分、磨矿制浆、分选、压滤烘干、配料造粒五个工序的集中监控。关键控制点包括:在线煤炭质量检测(灰分、水分)、矿浆浓度在线监测、磁选场强监测、烘干温度与成品水分在线检测。上述在线检测是保证产品质量稳定的前提,不宜省略。

6.8工艺风险与中试验证要求

工艺风险集中于两点。第一,样品产率未经实测,根据 31 份样品中试报告不能精确给出本样品检测报告产率。第二,如果煤阶不匹配,分选行为可能存在差异。

据此提出中试要求:采用不低于 500 千克/小时的连续中试机组,连续运行不少于 72 小时,同步采集各粒级精煤产率、灰分、硫分、水分与尾渣灰分,形成完整的数质量流程图,中试结论是可行性研究阶段确定产率与产品定位的唯一依据。

七

环境保护

Environment

7.1环境质量现状与执行标准

项目所在区域属鄂尔多斯市西部干旱半干旱区,环境空气、地表水、地下水与土壤的环境质量现状数据尚待有资质单位实测,本版不作结论性描述。执行标准建议如下:环境空气执行《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准;地表水执行《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)相应功能区标准;地下水执行《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)Ⅲ类;声环境执行《声环境质量标准》(GB 3096-2008)3 类;工业固废贮存执行《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》(GB 18599-2020);大气污染物排放执行《煤炭工业污染物排放标准》(GB 20426-2006)及地方相应要求。

7.2施工期环境影响与措施

施工期主要影响为扬尘、噪声、建筑垃圾与水土流失。措施包括:施工场地设置围挡与洒水降尘,土方作业避开大风天气;运输车辆密闭并冲洗轮胎;高噪声设备避开夜间作业;建筑垃圾分类收集,能回用的回用;场地周边设临时排水沟与沉砂池。施工期影响属短期可逆,随施工结束而消失。

7.3运营期环境影响与措施

运营期污染源有四类。粉尘来自破碎、筛分、磨矿、烘干与物料转运,采取密闭厂房、负压收集、布袋除尘,收集粉尘返回流程,不外排。废水来自调浆与压滤,全部闭路循环,补充新水仅弥补蒸发与产品携带,设计零外排;生活污水经化粪池后纳管。噪声来自破碎机、立磨、风机与泵,采取隔声罩、消声器、减振基础与厂房隔声,厂界噪声控制在标准限值内。固体废物包括除尘灰、压滤滤饼与生活垃圾,除尘灰与滤饼均返回流程,生活垃圾委托清运。

污染源主要污染物治理措施排放去向
破碎、筛分、磨矿粉尘颗粒物密闭 + 负压收集 + 布袋除尘收集粉尘返回流程
烘干尾气颗粒物、水蒸气旋风 + 布袋除尘达标排放
调浆与压滤废水悬浮物闭路循环,不对外排放回用于制浆
造粒车间粉尘颗粒物密闭 + 布袋除尘返回配料
设备噪声等效声级隔声、消声、减振厂界达标
生活垃圾一般固废分类收集委托清运
废机油、废滤袋危险废物专柜贮存,交有资质单位合规处置
表 7-1 主要污染源与治理措施

7.4环境监测与环境管理

监测计划覆盖废气、废水、噪声与土壤四类。废气在除尘器出口设监测点,每季度一次;废水在循环系统设取样点,每月一次,重点监测悬浮物与 pH;厂界噪声每季度一次;厂区及周边土壤每年一次,重点监测镉、汞、砷、铅、铬。

需要单列一项产品环境安全管理。B 产品面向农用地,其重金属含量直接关系食品安全。建议建立原料、尾渣、成品三级检测制度,每批次留样,检测项目至少覆盖 GB 38400-2019 所列五项重金属及浸出毒性,检测结果存档不少于五年。

八

节能

Energy Conservation

8.1能耗种类与预测

项目消耗的能源为电力与少量热力(烘干)。用电设备主要为破碎机、立磨、磁选机、泵、搅拌机、造粒机、风机与输送设备;热力主要用于黑体红外烘干与回转烘干。项目不设锅炉,不直接消耗煤炭。

能耗重心在两处。第一是立磨粉磨,将 200 万吨原料磨至 40~200 目,是全厂最大的用电单元;第二是烘干,A 线需脱除 74.33 千克/吨水分、B 线需脱除 79.99 千克/吨水分,两项合计年蒸发水 30.86 万吨。单位产品能耗指标须待设备定型后核定,本版不作数值预测,避免以估算值充作设计依据。

8.2节能措施

工艺节能

采用六段阶梯式竖向布局,物料依靠重力自流,减少提升与输送能耗;粗粒级(8~1 毫米)采用干式初抛尾,提前抛出部分尾矿,减少后续湿法处理量;分级入选,避免全粒级过磨。

设备节能

立磨较球磨节电约 20%~30%;永磁强磁设备电耗低于 5 千瓦/台,较电磁设备显著节能;风机、泵类采用变频调速。

20~30% 立磨节电

系统节能

洗水闭路循环降低新水取用与加热能耗;A 线烘干后的余热可用于 B 线造粒前的预热;厂房与设备保温减少热损失。

8.3能源利用效果评价

项目以工业固废为原料生产能源产品与农资产品,本身具有替代原生资源与减少堆存排放的双重效果。按基准档,每年消纳煤矸石 200 万吨,产出洁净煤 74.33 万吨。洁净煤作为燃料的碳排放特征与其热值直接相关,具体减碳量须在碳核算阶段依据实际热值与排放因子测算,本版不作估算。

建议在下版补充两项内容:一是单位产品综合能耗(千克标准煤/吨产品)与单位产品电耗(千瓦时/吨产品),用于对标《煤矸石利用技术导则》与地方能耗限额;二是余热回收利用方案,特别是烘干工序的余热梯级利用。

九

劳动安全卫生与消防

Safety, Hygiene & Fire

9.1劳动安全

主要危险因素包括机械伤害、高处坠落、触电、物体打击、车辆伤害与粉尘爆炸。机械伤害集中于破碎机、皮带机、立磨、搅拌机与造粒机,措施为设置防护罩、急停按钮、检修挂牌上锁;皮带机设拉绳开关与防跑偏装置。高处坠落集中于平台、楼梯与检修通道,措施为设置护栏、踢脚板与防滑措施,作业人员系安全带。触电风险来自 35 千伏配电与现场电气设备,措施为接地保护、漏电保护与持证操作。

粉尘爆炸是煤粉加工行业的特有风险。煤粉云在一定浓度与点火源作用下可发生爆炸,本项目立磨出料 40~200 目,属于爆炸敏感性粒度区间。措施包括:全流程密闭、负压操作、控制粉尘浓度低于爆炸下限的 25%、设备接地消除静电、采用防爆电气、设置泄爆口与隔爆阀、严禁明火与高温表面。

类别危险有害因素主要防护措施
机械破碎、磨矿、输送设备卷入、挤压防护罩、急停、挂牌上锁、拉绳开关
电气35 kV 配电、现场用电接地、漏电保护、持证上岗、绝缘工具
粉尘爆炸煤粉云、静电、点火源密闭负压、防爆电气、泄爆隔爆、接地
高处平台、楼梯、检修通道护栏、踢脚板、安全带、防滑
车辆厂内运输、装卸限速、单向行驶、专人指挥
职业卫生粉尘、噪声、高温除尘、隔声、个体防护、定期体检
表 9-1 主要危险有害因素与防护措施

9.2职业卫生

主要职业病危害因素为生产性粉尘(煤尘、矽尘)、噪声与高温。粉尘作业岗位配备防尘口罩,作业场所设喷雾降尘与机械通风,粉尘浓度符合《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2.1)要求。噪声作业岗位配备耳塞或耳罩,高噪声设备设隔声罩,作业人员实行轮岗。高温作业集中于烘干工序,采取隔热、通风与轮换作业。所有接尘接噪人员上岗前、在岗期间与离岗时进行职业健康检查,建立健康监护档案。

9.3消防

煤粉属于自燃倾向性物质,储煤棚、磨矿车间、成品库与除尘系统为重点防火部位。设计按丙类火灾危险性考虑,设置室内外消火栓系统、灭火器配置、火灾自动报警系统。煤堆存高度与堆存时间加以控制,防止积热自燃;储煤棚设测温装置与消防炮。电气线路穿管敷设,配电室设气体灭火。厂区设环形消防车道,宽度不小于 4 米。

9.4事故应急预案

编制综合应急预案与专项预案,专项预案至少覆盖粉尘爆炸、火灾、机械伤害、触电、化学品泄漏(辅料)与环境污染事件。设置应急组织机构,配备应急物资(正压式呼吸器、急救箱、堵漏器材),每半年组织一次演练。与属地应急管理、生态环境、消防部门建立联动机制。

十

组织机构、管理与人力配置

Organization & Staffing

10.1组织机构

公司设总经理一人,下设生产部、技术部、设备部、安全环保部、供销部、财务部与综合办公室七个职能部门。生产部下设 A 线车间、B 线车间、公用工程车间与化验室。技术部负责工艺管理、中试跟进与新产品开发,是本项目的核心技术力量。

10.2劳动定员

按三班连续运行、年工作 7200 小时组织,参照同盘 50 万吨级项目 120~150 人的定员密度,结合本项目规模与两条产品线并行运行的特点,估算定员 260~300 人,其中生产人员约 200 人、技术与化验人员约 30 人、管理与后勤人员约 40~70 人。

部门定员(人)主要岗位
A 线车间95~110破碎、磨矿、分选、压滤烘干、班长
B 线车间55~65配料、造粒、烘干、包装
公用工程车间25~30配电、泵站、空压、维修
化验室12~15煤质分析、产品检验、环境监测
技术部12~15工艺、设备、研发
安全环保部6~8安全管理、环保管理
供销部12~15原料采购、产品销售
财务与综合12~15财务、人事、行政
管理层5~7总经理及副总
合计260~300—
表 10-1 劳动定员估算

10.3管理与培训

建立三级质量管理体系,进厂原料、过程产品、出厂成品分别设检验节点。建立能源计量体系,按车间、按工序分别计量电耗与水耗,为后续能耗对标提供数据基础。

培训分三类:新员工入职培训(安全、工艺、制度),在岗技能培训(操作规程、应急处置),专项技术培训(磁选工艺、造粒配方、在线检测)。关键岗位(配电、起重、焊接、压力容器)须持证上岗。建议在试生产前完成全员培训并考核。

十一

项目实施进度

Implementation Schedule

11.1建设工期

建议总工期 18 个月。其中前期中试与可行性研究 6 个月(与设计部分并行)、初步设计与施工图设计 4 个月、土建施工与设备安装 8 个月、单机调试与联动试车 2 个月、试生产与性能考核 2 个月。考虑鄂尔多斯地区冬季施工限制,土建主体工程宜安排在 4 月至 10 月。

11.2进度计划

实施进度横道图

月 · 18 个月总工期
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 前期工作 6 个月 · 中试与可研 设计 4 个月 · 与前期并行 土建施工 6 个月 · 4—10 月 设备安装 4 个月 · 与土建搭接 联动试车 2 个月 试生产 2 个月 验收 1 个月 注:18 个月总工期,按并行与搭接排布;土建主体宜安排在 4—10 月,避开冬季施工。
前期与设计土建施工设备安装调试与试生产验收
阶段主要内容工期关键节点
前期工作原料取样、中试、可行性研究、备案6 个月中试报告、可研批复
设计初步设计、施工图设计、设备询价4 个月施工图交付、主机订货
土建施工场地平整、桩基、主体结构、厂房6 个月主体封顶
设备安装主机安装、管道、电气、自控4 个月(与土建搭接)单机试车
联动试车水联动、带料试车2 个月流程贯通
试生产负荷提升、参数优化、性能考核2 个月达产达标
验收环保、安全、消防、档案验收1 个月竣工验收
表 11-1 实施进度计划

11.3控制措施

进度控制以主机订货为关键路径。立磨、压滤机、烘干机、造粒机的制造周期 4~6 个月,须在设计阶段即完成选型与订货,否则将直接拖后安装与试车。质量控制以中试结论为基准,试生产阶段须复现中试的产率与灰分指标,达不到则不得转入正式生产。

本版不含投资与资金计划,故不设资金使用进度表。相关表式留待第十三章补齐。

十二

招标方案

Bidding Scheme

12.1招标依据与条件

依据《中华人民共和国招标投标法》及《必须招标的工程项目规定》(国家发展改革委令第 16 号),本项目施工单项合同估算价、重要设备材料采购单项合同估算价、勘察设计与监理服务单项合同估算价达到规定标准的,须进行招标。项目建设资金落实、施工图设计完成、用地手续齐备后,方可启动招标。

12.2招标方式

建议采用公开招标为主、邀请招标为辅的方式。土建施工、主机设备采购采用公开招标;专利专有设备(集成流膜分选设备、黑体红外烘干系统)因技术唯一性,可采用单一来源采购或邀请招标,但须履行论证与审批程序。勘察、设计、监理服务按相关规定招标或直接委托。

12.3招标范围与组织形式

序号招标内容招标方式组织形式
1勘察设计公开招标或直接委托委托招标代理
2土建施工公开招标委托招标代理
3通用设备采购公开招标委托招标代理
4专利专有设备单一来源或邀请招标自行组织 + 论证
5安装工程公开招标委托招标代理
6监理服务公开招标或直接委托委托招标代理
表 12-1 招标范围与组织形式(建议)
十三

投资估算与资金筹措

Investment · Omitted
本章本版暂略。按委托要求,本版项目建议书不含投资估算、成本测算与资金筹措内容。

下版编制时,投资估算拟按下列标准科目层级展开:项目总投资由建设投资、建设期利息与铺底流动资金构成;建设投资分为工程费用(建筑工程费、设备购置费、安装工程费)、工程建设其他费用与预备费(基本预备费、涨价预备费)。取费依据可参照同盘 200 万吨级项目的做法,工程费用按类似工程结算与地方造价指数以单方指标计入,机电设备按厂家报价计入,建设管理费、勘察设计费、监理费、环评费、招标代理费分别按现行规定计取,基本预备费按工程费用与其他费用之和的 5% 计取。

需要提示,本项目的投资结构与常规选煤项目差异较大:B 线(配料、造粒、烘干、包装)的设备投资占比可能高于 A 线,因 A 线以物理分选为主、单台设备投资相对较低。

十四

融资与财务方案

Finance · Omitted
本章本版暂略。营业收入、总成本费用、税金、利润、内部收益率、投资回收期、偿债能力与敏感性分析等内容,均须待投资估算完成、中试产量确定、销售价格落实后编制。

仅提示四项对财务结果影响最大的变量,供下版重点研究。

十五

社会效益及风险分析

Benefits & Risk

15.1社会效益

年消纳煤矸石
200万吨
产品化率 100%,无尾矿外排
年回收洁净煤
74.33万吨
相当于减少等量原煤开采
年节约土地
约 10公顷
按每万吨堆存占地 0.05 公顷估算
理论改良面积
160万亩
按 159.97 万吨、每亩施用 1 吨计

资源效益。项目每年消纳煤矸石 200 万吨,回收洁净煤 74.33 万吨,相当于减少等量原煤开采,同时避免 200 万吨固废堆存占地。按每万吨固废堆存占地约 0.05 公顷估算,年可节约土地约 10 公顷,此为量级估算,须以实际堆存参数核定。

环境效益。项目实现无尾矿外排,消除了堆场的扬尘、淋溶与自燃隐患。B 产品面向盐碱地与沙化土地改良,若按 159.97 万吨/年、每亩施用 1 吨计,理论可覆盖 160 万亩改良面积,对区域生态治理具有支撑作用;该测算为理论上限,实际覆盖面积取决于施用标准与推广进度。

社会效益。项目直接提供就业岗位 260~300 个,带动运输、维修、农化服务等间接就业。项目达产后可为地方贡献税收,具体数额待财务测算确定。

15.2风险识别与分级

本项目的一级风险(决定项目是否成立)集中于原料、产率与产品合规三条线,与常规项目的市场风险、资金风险排序不同。原因在于:本项目所用的检测数据仅两个样品且原料定性存疑,产率未经中试实测,B 产品的农用登记与重金属合规尚未启动。这三项若不能在可行性研究阶段解决,后续所有测算均失去基础。

风险分级与类别分布

项
技术(二级) 4 3T 稳定性 · 烘干能耗 · 配方差额 · 尾渣酸化 原料(一级) 2 原料定性 · 可供量未锁定 热值(一级) 2 6000 临界 · 两组数据不闭合 产率(一级) 1 95% 口径被误读 合规(一级) 1 B 产品农用登记与重金属 市场(一级) 1 B 产品消纳缺乏实证 要素(二级) 1 新水 22.93 万 t/a 水源 合计 12 项:一级 7 项(决定项目是否成立)、二级 5 项(设计预留、运行监测)。
一级(决定项目成立)二级(设计预留、运行监测)
级别风险事项量化依据处置建议
一级底稿「95%」口径被误读底稿将脱灰率 95% 误作精煤产率,得 168.13 万 t/a;按脱灰率 95%(ε = 100%)重算为 84.12 万 t/a,原值高估约 2.0 倍;基准档 74.33 万 t/a已按脱灰率口径重算(84.12 万 t/a);出数仍以三档并列为准;委托方书面确认 95% 的口径定义
一级6000 大卡目标不可达或临界轨二天花板 5,097.7;轨一需 Ad ≤ 8.77%双母体复检;准备 5000~5500 大卡降级预案
一级两组检测数据不闭合Qgr,d 与 Qnet,ar 推算差 517.2 大卡/kg(30.2%)第三方全项复检,禁止用混合均值作基准
一级原料定性存疑检测对象标注为煤泥,Vdaf 45.38%(低阶煤)按煤矸石、煤泥、中煤三分地重新取样
一级B 产品农用合规未落实反算入料 Cd ≤ 2.49、Hg ≤ 1.66 mg/kg同步启动登记,补测重金属与浸出毒性
一级B 产品市场消纳缺乏实证159.97 万 t/a,同盘最大参照仅 50 万 t/a一期按 40~50 万 t/a 起步,预留二期
一级原料可供量未锁定200 万 t/a,无供货协议签订供料意向,明确矿点与年可供量
二级新水 22.93 万 t/a 的水源区域水资源紧张,蒸发量约 2400 mm优先矿井水或中水,选址阶段落实水权
二级3 T 强磁工业化稳定性单台 15~20 t/h,场强衰减未验证中试 500 小时场强稳定性测试
二级烘干能耗与产能匹配年蒸发水 30.86 万 t中试实测单位蒸发电耗
二级配方 11% 差额未定型同盘配方合计仅 89%中试阶段定型差额物料
二级尾渣残留黄铁矿致酸化B 产品 pH 要求 6.0~7.5长期监测 pH,预留石灰调节余量
表 15-1 主要风险识别与分级

15.3风险管理对策

对一级风险实行“不解决不开工”的原则。具体而言,原料定性、产率实测、热值复检三项须在中试阶段完成;B 产品的登记路径与重金属检测须在可行性研究阶段启动,因其周期长、不可压缩;原料可供量须以书面协议锁定。

对二级风险实行“设计中预留、运行中监测”。具体而言,水源方案预留双水源接口;强磁设备预留备用机位;烘干系统预留余热回收接口;B 产品配方预留调整空间。

十六

结论与建议

Conclusions & Recommendations

16.1主要结论

16.2建议与前置条件清单

建议在可行性研究阶段完成下列前置工作。其中第 1 至 5 项属技术前提,第 6 至 8 项属合规前提,第 9 至 10 项属要素前提,第 11 项为口径澄清。

立项前置条件:11 项,三类归属

项
技术前提 6 项 取样 · 复检 · 灰成分 · 重金属 · 可选性 · 中试 合规前提 2 项 登记路径 · 环评许可 要素前提 2 项 供料协议 · 水源与用地 口径澄清 1 项 书面确认「95%」定义 合计 11 项;第 11 项「口径澄清」为表内后补条(正文称“十项”)。
技术前提 6 项合规前提 2 项要素前提 2 项口径澄清 1 项
序号事项内容与要求类型
1原料重新取样按煤矸石、洗选煤泥、中煤三分地取样,明确原料定性;每类不少于 3 个样品技术
2煤质全项复检按 GB/T 212、213、214、476 复检 Mt、Mad、Aad、Vad、St,d、Qgr,d、Qnet,ar、Had;第三方出具技术
3煤灰成分分析XRF 测定 SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂、K₂O、Na₂O 及烧失量技术
4重金属与浸出毒性Cd、Hg、As、Pb、Cr 总量及浸出浓度,对照 GB 38400-2019 与 GB 18599-2020技术
5可选性与粒度分析浮沉试验、筛分分析、泥化特性、HGI、灰熔融性技术
6连续中试≥ 500 kg/h 机组,连续运行 ≥ 72 h,取得各粒级产率、灰分、硫分、水分数据技术
7B 产品登记路径明确农业农村部土壤调理剂登记的申请主体、资料清单、周期与费用合规
8环评与排污许可完成环境影响评价,明确排污口设置与总量指标合规
9原料供料协议与矿点签订意向协议,明确年可供量、粒度、含水、价格与运输方式要素
10水源与用地落实 22.93 万 t/a 新水的水权或供水协议;取得用地预审与选址意见要素
11口径澄清书面确认价值评估报告中「95%」的口径定义(脱灰率还是精煤产率);若为脱灰率,须同步确认可燃体回收率的取值依据与中试验证方案技术
表 16-1 立项前置条件清单
编者按(数量表述):正文称“下列十项前置工作”,表 16-1 实列 11 项(末项“口径澄清”为后补)。本版按表格实列 11 项编排,并将第 11 项单列为“口径澄清”,提请定稿时统一表述。

16.3结语

本项目以煤矸石为原料,通过纯物理分选回收洁净煤、通过配料造粒制备矿物土壤改良剂,实现固废全量消纳与双产品输出,技术方向符合国家大宗固废综合利用与区域生态治理的政策导向。项目的成败不取决于工艺是否先进,而取决于三件基础工作是否做扎实:原料到底是什么、产率到底有多少、B 产品能不能合法进入农田。这三项工作在建议书阶段只能提出问题,无法给出答案,须在可行性研究阶段以实测数据落实。
中国工业固废管理股份有限公司 · 固废产业研究中心
2026 年 10 月
附录

编制说明与引用文件

Appendix

附1本版说明

本版为项目建议书概要版,体例参照同盘 200 万吨级项目的十六章工程实务结构,内容按“各章要点 + 关键表”组织,不作逐字详述。凡涉及投资、成本、价格、利润的章节(第十三、十四章)本版暂略,目录中保留条目并加注说明。

文中所有数字分为三类并分别标注:取自底稿的实测数据、由公式推算的派生数据、由工程经验设定的假设数据。第三类数据在正文中均以“设定值”“估算”“待中试确证”等措辞标明,未作确定性表述。

附2引用文件

序号发文 / 编制单位文件名称时间
1中国工业固废管理股份有限公司《低质煤/煤矸石高场强多梯度脱灰脱硫制备洁净煤核心技术报告》2022 年 12 月
2固废产业研究中心《鄂尔多斯煤矸石价值评估报告》(V1.0)2026 年 10 月 24 日
3国家发展和改革委员会等十部门《煤矸石综合利用管理办法(2014 年修订版)》(令第 18 号)2015 年 3 月 1 日施行
4国家发展和改革委员会等十部门《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》(发改环资〔2021〕381 号)2021 年
5国务院《固体废物综合治理行动计划》(国发〔2025〕14 号)2026 年 1 月 4 日发布
6鄂尔多斯市人民政府《鄂府发〔2024〕59 号》2024 年
7国家质量监督检验检疫总局《煤矸石利用技术导则》(GB/T 29163-2012)2012 年
8农业农村部《土壤调理剂通用要求》(NY/T 3034-2016)2016 年
9国家市场监督管理总局《肥料中有毒有害物质的限量要求》(GB 38400-2019)2019 年
10生态环境部《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)2018 年
11生态环境部《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》(GB 18599-2020)2020 年
12国家质量监督检验检疫总局《煤炭质量分级 第 1 部分:灰分》(GB/T 15224.1-2010)2010 年
13国家质量监督检验检疫总局《煤炭质量分级 第 2 部分:硫分》(GB/T 15224.2-2010)2010 年
14国家质量监督检验检疫总局《煤的发热量测定方法》(GB/T 213-2008)2008 年
表附-1 主要引用文件

说明:上表所列标准均为现行有效版本。本建议书未引用任何未经核实的标准编号,凡无法确认的标准均以文字描述代替。

附3关键口径对照

原稿中若干指标存在两种以上表述,来源不同、含义不同。为便于审阅者判断,现将全部对照关系集中列出,正文各处仍按原稿分别照录,未作合并或替换。

项目表述一表述二差异性质与本版处理
精煤产量84.12 万 t/a(脱灰率 95%、ε = 100% 的理论上限)74.33 万 t/a(基准档产率 42% 的出数)口径不同,非矛盾;两者并存,表中不合并。另有 168.13 万 t/a 系将脱灰率误作产率,已剔除不用
精煤产率47.53%(理论上限口径)42.00%(出数档);三档 35% / 42% / 45%三档并列呈现,出数取 42%。95% 为脱灰率而非产率
精煤灰分5.81%(理论上限)8.00%(出数档);三档 12% / 8% / 5%8% 取自中试 17 项中 14 项低于 10%,留 2 个百分点余量
收到基低位热值2,227 cal/g(实测)1,709.8 cal/g(由 Qgr,d 2,814 经 GB/T 213 推算)差 517.2 cal/g、偏差 30.2%,数据不闭合,须第三方复检;本版不作修正
产品热值6,042.8 大卡/kg(轨一 经验系数)4,682.5 与 5,883.5 大卡/kg(轨二 两母体)三轨并列,不得单值引用;6000 为临界目标而非承诺值
B 线第 4 项辅料地聚物胶凝材料 5%膨润土或沸石 5%(正文);膨润土等(表 6-6)同一配比、三种名称,疑为配方迭代未同步;照录表 6-5,已加编者按
B 线设备配置177.75 万 t/a(1.11 倍)177.74 万 t/a(表 6-9 第 12 项)小数修约不一致,差 0.01 万 t,不影响选型结论
前置条件数量“十项前置工作”(正文)11 项(表 16-1 实列)第 11 项为后补的口径澄清条,已按 11 项编排并加注
地名写法鄂托克旗(规范写法)“鄂多克旗”(原稿自述)原稿已注明两种写法并存,本版按规范写法,未作统一
文件标题年200 万吨煤矸石资源化综合利用项目建议书页眉“项目项目建议书”(重复二字)原稿缺陷,网页版统一为规范标题
表附-2 关键口径对照
Editorial Review

编制与核验说明

篇幅与结构

原稿 37 页 A4、十六章。网页版按“章—节—表”三级重排,原稿 21 张表格逐行照录,另增 2 张编者对照表;第十三、十四章按原稿保留条目并标注“本版暂略”,未擅自补写投资与财务内容。

数据校验

已交叉核验六处:表 6-6 投入与产出均 1,325.83 kg/t;A 线 849.50 = 356.79 + 492.71;B 线 703.87 = 492.71/0.70;B 产品 799.85 = 703.87/0.88;表 6-2 三档产量均可由 169.90 万 t 干基复算;产品合计 234.30 = 74.33 + 159.97。全部闭合。

表 6-5 配料口径

第 4 项为“地聚物胶凝材料”,而 1.3、6.3.4 正文与表 6-6 写作“膨润土或沸石/膨润土”。同一 5% 配比存在三种物料名称,已在表后就地加注,正文保留原文表述,未强行统一。

表 16-1 数量表述

正文称“十项前置工作”,表内实列 11 项(末项口径澄清为后补)。网页版按实列 11 项编排,并单列第 11 项,已加注说明。

口径分列

“84.12 万 t/a”为脱灰率 95%、ε = 100% 的理论上限口径;“74.33 万 t/a”为基准档产率 42% 的出数口径。两处并存但含义不同,已在 3.1 与 6.3.2 分别标注,不合并、不改写。

图表处理

新增 11 幅矢量图(粒度窗口、产品与半径、六段阶梯、三档情景、热值双轨、全厂物料平衡、水平衡、双线流程、进度横道、风险分级、前置清单),全部由原表数值绘制,未引入外部数据;六段阶梯图为竖向布局示意,非实测坐标。

页眉与地名

原稿页眉“年200 万吨煤矸石资源化综合利用项目项目建议书”重复“项目”二字,网页版统一为规范标题。底稿“鄂多克旗”与规范“鄂托克旗”的差异按原稿自述保留,未作统一。

本文件用法

单文件自包含,无外部字体、脚本与图片依赖;可直接浏览器打开或邮件转发。打印时自动切换 A4 版式,页眉导航隐藏、表格与图表不跨页断开。

本文件依据委托方提供的 PDF 原稿重排,全部指标、金额、产品方案与时间节点均照录原文。
如需增补投资与财务章节、或补入中试实测数据,可在此基础上继续编制。