高硫炼焦煤脱硫技术的研究

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1、高硫炼焦煤脱硫技术的研究2011-06-1013:43　来源：我的钢铁网试用手机平台资讯监督随着我国钢铁工业的快速发展，炼焦行业的规模不断扩大，2008年我国焦炭产量达到了3.3亿吨，优质炼焦煤资源短缺的问题日益突出，为应对此局面，相当多的焦化企业开始使用高硫炼焦煤，导致配煤中的硫含量增加。这不仅增加了化产回收中脱硫装置的负荷，影响了脱硫效率，而且严重影响了焦炭质量，从而限制了高硫煤的大量使用。因此，对高硫煤进行脱硫是十分必要的，本文研究了一种低成本高硫炼焦煤的脱硫技术。1试验部分1.1试验原料（1）煤样。试验煤种选用炼焦高硫肥煤，取自莱钢

2、焦化厂，其主要性质见表1。表1煤样的主要性质（％）项目元素分析工业分析CHNSOAdMad指标70.424.501.351.964.0117.761.55（2）试剂。试验使用的试剂有氧气：纯度99%；过氧化氢：分析纯，浓度为30%；混合指示剂：0.125g甲基红与0.083g次甲基蓝分别溶于10mL95％的酒精中，贮存于棕色瓶中，使用前按等体积混合。混合溶液放置时间不得超过7天；氢氧化钠标准溶液，C(NaOH)=0.03mol/L；饱和羟基氰化汞溶液；过氧化氢吸收液。1.2试验仪器试验过程中使用的主要试验仪器见表2.表2试验用主要仪器一览表

3、名称型号厂家数控超声波清洗器KQ-250DE昆山市超声仪器有限公司美的微波炉EG238-DC(F)广东美的微波炉制造有限公司电热鼓风恒温干燥箱DHG-9101-ISA上海三发科学仪器有限公司真空干燥箱DZF-250郑州长城科工贸有限公司循环水式多用真空泵SHB-III郑州长城科工贸有限公司电子天平FC204上海精科天平微电脑温度调节仪WT-10C-ZK东南大学自动化仪表研究所可编程电动控温仪LCS-1镇江市科瑞制样设备有限公司红外光谱仪SpectrumOne美国埃尔默元素分析仪VarioELIII德国生产压片机YP-2上海山岳科学仪器有限公

4、司1.3试验方法取该高硫煤样约16g，用研钵磨碎，选取其中粒径0.45～0.6mm的煤粉，置于烧杯中。配制不同浓度的氢氧化钠溶液120mL左右。将该溶液倒出约80mL于置有煤样的烧杯中，搅拌煤样，使其与氢氧化钠溶液充分混合，并静置15min。搅拌静置后所得的混合样，用循环水式多用真空泵进行抽滤，取出滤纸上的煤样，将煤样一分为四，每份4g左右。调节微波炉的不同辐照功率，依次将4份煤样分别处理30s、60s、90s、120s。然后用蒸馏水将微波处理后的煤样洗涤至中性。密封保存煤样，放入真空干燥箱烘干12h。1.4试验原理根据微波脱硫原理，微波照

5、射煤中的碱混合物，水分挥发，煤碱混合物的温度迅速上升，煤中的含硫化合物（黄铁矿、元素硫及有机硫化合物）和苛性碱发生化学反应，将硫转化为可溶性的碱金属硫化物，通过稀酸溶液和水洗除，达到脱硫的目的。主要化学反应如下：FeS2+NaOH→NaFeO2+Na2S+H2OO2R-SH+NaOH→R+Na2S+H2OR1-S-R2+NaOH→R1OH+R2OH+Na2S微波照射的另一个作用是提高了熔融烧碱进入煤基体的传质速率，从而提高脱硫效率。OH－具有极强的亲电子性，可有选择地与煤中负电中心的硫原子反应，使煤中的硫醇硫、硫化物硫及噻吩硫部分地被氧化为

6、可溶形态，煤中黄铁矿硫也能被OH－氧化为硫酸盐和甲基磺酸，从而达到脱除有机硫和无机硫的目的。2试验结果与讨论2.1微波直接辐照对原煤脱硫的影响（1）辐照时间对原煤脱硫的影响。辐照功率采用700W，煤粉粒径为0.45～0.6mm，改变微波辐照时间，对原煤进行直接辐照，不同辐照时间对原煤脱硫的影响见图1。图1不同辐照时间对原煤脱硫的影响由图1可清晰地观察到，在辐照时间8min时，脱硫率可达到7.62%。辐照时间越长，能耗越大，脱硫成本也越高。（2）辐照功率对原煤脱硫的影响。为分析原煤脱硫率随着微波辐照功率的变化规律，辐照时间统一定为30s，试验

7、结果见表3。表3不同辐照功率对原煤脱硫的影响煤样功率，W含硫量，％脱硫率，％原煤－2.1－原煤7002.023.96原煤9001.967.14原煤12001.918.92原煤18001.8811.70由表3可见，随着微波辐照功率的不断增大，脱硫率也呈增大趋势。当辐照功率达到1800W时，脱硫率可达到11.7%。究其原因可能是因为微波辐照功率的增大，提高了煤样中矿物质的反应性，使脱硫效果有所增加。但是从整体来看，脱硫效果仍不理想。2.2原煤浸渍NaOH溶液后微波辐照脱硫（1）NaOH溶液对脱硫效果的影响。在辐照功率700W、辐照时间60s时，

8、采用4种不同浓度的NaOH溶液浸渍煤样，其脱硫效果见表4。表4NaOH溶液浸渍对煤样脱硫效果的影响编号NaOH溶液浓度，mol/L含硫量，％脱硫率，％1饱和1.4328.5212