中高硫煤摇床—浮选联合法脱硫降灰试验分析

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1、-贵州大学硕士学位论文年始SO2排污费由原来的200元／吨，增至800～2000元／吨[7]。然而，中高硫煤仍是我国重要的煤炭资源，结合其分布特点如何看待中高硫煤的利用以及近期和中长期在不同地区研究解决中高硫煤的开发和利用问题，还是很值得深入探讨的。1.3中高硫煤脱硫技术的研究现状1.3.1硫的赋存形态的研究国内外大量研究表明，煤炭的脱硫可行性与硫分在煤中的赋存形态有着非常密切的关系。硫是煤中元素组成之一，在各种类型的煤中，都含有数量不等的硫分。总体来讲，煤中硫分的含量高低与成煤时期的沉积环境相关。煤中硫根据其存在形态可分为有机硫和无机硫两大类[8]。此外，作为氧

2、化的产物，还有单质硫存在，不过含量极少。在我国中高硫煤中，硫的形态除少数小型矿区以有机硫为主外，绝大多数矿区以无机硫为主[9]。无机硫在煤中以硫化物和硫酸盐的形式存在。硫化物主要是硫铁矿硫，包括黄铁矿、白铁矿和黄铜矿，尤以黄铁矿含量最多；硫酸盐硫含量很少，一般不超过0.2%[10]，遇水溶解。因此，对脱除煤中无机硫的研究主要集中在黄铁矿硫。而在有机硫研究中表明，煤炭中的有机硫以C—S键结合在煤大分子骨架中，种类较多，结构复杂，主要以噻吩基(CHS—)、硫基(—S—)和多硫链(—S—)的形式存在，如硫醇、硫醚、二硫醚、噻吩类杂环化合物等[8，9]。通常认为，在煤炭有

3、机硫中，二苯噻吩(dibenzothiophene，简称DBT)含量较高，作为煤中有机硫的模型化合物[10]。1.3.2物理法脱硫技术的研究其一，按照矿物密度的不同进行脱硫。在工业上，这是目前煤炭脱硫的主要方法，它是根据煤与煤中硫化矿物的密度差异而将其分离的方法。比较常用的是“重选法”。如四川南桐选煤厂对黄铁矿呈粗粒嵌布存在的中高硫煤采用跳汰—摇床联合流程脱硫，取得了较高的经济效益。该厂通过双层摇床分选13～0mm的末煤，硫分从3.35%降到了1.30%[11]。可以看出，摇床用于末煤脱硫可获得很好的效果。胡益之等人研究了贵州六枝、水城和盘县三个矿区的中高硫煤中黄

4、铁矿的嵌布特征后，提出了用重液——离心脱硫方法，试验条件是将灰分为12.69%，硫分为2.40%的煤样破碎至3mm，0.6mm和0.2mm以下，在密度为2------贵州大学硕士学位论文1.3g/ml的氯化锌溶液中进行了试验，处理结果获得的精煤中含硫量为1.35%，1.3.1%和1.19%[12]。试验结果表明。应用重液——离心法脱除细粒中高硫煤中的黄铁矿效果显著。国内的现行洗选厂中常规工艺还有采用跳汰—重介旋流器工艺，有采用三产品重介旋流器工艺，有采用摇床工艺等。这些工艺在一定幅度达到了脱硫降灰的效果，但还有待改进。其二，利用矿物表面润湿性的差异进行脱硫。根据煤

5、中的硫化矿物表面与煤的表面性质不同而将其分离的方法，常用“浮选法”进行脱硫。如我国最常用的几种典型浮选流程有[13~16，19]：一次浮选，如图1-1所示：图1-1一次煤泥浮选流程图它的优点是，操作简便，管理方便，流程简单，物电耗量小，处理量较大；它缺陷是,对于最终精煤质量指标方面，稳定性调节余地较少,以导致在入料煤质变化时，精煤产品质量波动较大。中煤再选，如图1-2所示：图1-2中煤再浮选流程图------3------贵州大学硕士学位论文此流程的优点是：可降低精煤灰分和提高精煤产率，对于入煤性质的变化有较大的适应性；缺点是：回返物料的存在，会增大操作复杂性和困

6、难程度，影响操作的稳定性，并将明显地降低浮选机的生产能力。精煤再选，如图1-3所示：图1-3精煤再浮选流程图对于这种流程，它宜适用于处理高灰细粒级泥含量大的难浮煤或对精煤质量要求高时采用精煤再选流程。由于增设了浮选设备、选别次数，使得操作管理较复杂，导致物电消耗也随之较高，这种缺点可采用大型浮选设备解决。目前还有一种叫做“油团聚法”的选别法获得了洁净煤工作者的高度重视。油团聚是将某种选择性絮凝剂与重介质旋流选别方法合二为一,这种技术的优点是：可获得较高的脱硫降灰的效果，处理成本还较低[17]。该油团聚法可去除80%～90%的灰分和50%～70%的硫分[12]。应用

7、此油团聚法处理中高硫煤,可加大中高硫煤的开发利用及解决中高硫煤的利用所带来的负面影响。其三，按煤的磁性质差异进行脱硫。即通过利用煤中各矿物组分的磁性质不同采用磁选方法脱硫。我国煤中主要的含硫化矿物质为黄铁矿，虽然黄铁矿是顺磁性的，但它磁性较弱，很难直接采用磁选方法选别。目前解决技术有下列两种方法[18]：第一种是设法提高黄铁矿的磁性，目前常采用加入羰基铁气体方法。原因是：在110℃的条件下，羰基铁可与黄铁矿发生化学反应，这样黄铁矿颗粒表面将会生成一层磁硫铁矿层，进而可提高黄铁矿的磁性。------4------贵州大学硕士学位论文另一种是采用高的磁场梯度。在非金属

8、矿和金属矿