中高硫煤搖床—浮選聯(lián)合法脫硫降灰試驗分析

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1、-貴州大學碩士學位論文年始SO2排污費由原來的200元／噸，增至800～2000元／噸[7]。然而，中高硫煤仍是我國重要的煤炭資源，結(jié)合其分布特點如何看待中高硫煤的利用以及近期和中長期在不同地區(qū)研究解決中高硫煤的開發(fā)和利用問題，還是很值得深入探討的。1.3中高硫煤脫硫技術(shù)的研究現(xiàn)狀1.3.1硫的賦存形態(tài)的研究國內(nèi)外大量研究表明，煤炭的脫硫可行性與硫分在煤中的賦存形態(tài)有著非常密切的關系。硫是煤中元素組成之一，在各種類型的煤中，都含有數(shù)量不等的硫分?？傮w來講，煤中硫分的含量高低與成煤時期的沉積環(huán)境相關。煤中硫根據(jù)其存在形態(tài)可分為有機硫和無機硫兩大類[8]。此外，作為氧

2、化的產(chǎn)物，還有單質(zhì)硫存在，不過含量極少。在我國中高硫煤中，硫的形態(tài)除少數(shù)小型礦區(qū)以有機硫為主外，絕大多數(shù)礦區(qū)以無機硫為主[9]。無機硫在煤中以硫化物和硫酸鹽的形式存在。硫化物主要是硫鐵礦硫，包括黃鐵礦、白鐵礦和黃銅礦，尤以黃鐵礦含量最多；硫酸鹽硫含量很少，一般不超過0.2%[10]，遇水溶解。因此，對脫除煤中無機硫的研究主要集中在黃鐵礦硫。而在有機硫研究中表明，煤炭中的有機硫以C—S鍵結(jié)合在煤大分子骨架中，種類較多，結(jié)構(gòu)復雜，主要以噻吩基(CHS—)、硫基(—S—)和多硫鏈(—S—)的形式存在，如硫醇、硫醚、二硫醚、噻吩類雜環(huán)化合物等[8，9]。通常認為，在煤炭有

3、機硫中，二苯噻吩(dibenzothiophene，簡稱DBT)含量較高，作為煤中有機硫的模型化合物[10]。1.3.2物理法脫硫技術(shù)的研究其一，按照礦物密度的不同進行脫硫。在工業(yè)上，這是目前煤炭脫硫的主要方法，它是根據(jù)煤與煤中硫化礦物的密度差異而將其分離的方法。比較常用的是“重選法”。如四川南桐選煤廠對黃鐵礦呈粗粒嵌布存在的中高硫煤采用跳汰—搖床聯(lián)合流程脫硫，取得了較高的經(jīng)濟效益。該廠通過雙層搖床分選13～0mm的末煤，硫分從3.35%降到了1.30%[11]?？梢钥闯觯瑩u床用于末煤脫硫可獲得很好的效果。胡益之等人研究了貴州六枝、水城和盤縣三個礦區(qū)的中高硫煤中黃

4、鐵礦的嵌布特征后，提出了用重液——離心脫硫方法，試驗條件是將灰分為12.69%，硫分為2.40%的煤樣破碎至3mm，0.6mm和0.2mm以下，在密度為2------貴州大學碩士學位論文1.3g/ml的氯化鋅溶液中進行了試驗，處理結(jié)果獲得的精煤中含硫量為1.35%，1.3.1%和1.19%[12]。試驗結(jié)果表明。應用重液——離心法脫除細粒中高硫煤中的黃鐵礦效果顯著。國內(nèi)的現(xiàn)行洗選廠中常規(guī)工藝還有采用跳汰—重介旋流器工藝，有采用三產(chǎn)品重介旋流器工藝，有采用搖床工藝等。這些工藝在一定幅度達到了脫硫降灰的效果，但還有待改進。其二，利用礦物表面潤濕性的差異進行脫硫。根據(jù)煤

5、中的硫化礦物表面與煤的表面性質(zhì)不同而將其分離的方法，常用“浮選法”進行脫硫。如我國最常用的幾種典型浮選流程有[13~16，19]：一次浮選，如圖1-1所示：圖1-1一次煤泥浮選流程圖它的優(yōu)點是，操作簡便，管理方便，流程簡單，物電耗量小，處理量較大；它缺陷是,對于最終精煤質(zhì)量指標方面，穩(wěn)定性調(diào)節(jié)余地較少,以導致在入料煤質(zhì)變化時，精煤產(chǎn)品質(zhì)量波動較大。中煤再選，如圖1-2所示：圖1-2中煤再浮選流程圖------3------貴州大學碩士學位論文此流程的優(yōu)點是：可降低精煤灰分和提高精煤產(chǎn)率，對于入煤性質(zhì)的變化有較大的適應性；缺點是：回返物料的存在，會增大操作復雜性和困

6、難程度，影響操作的穩(wěn)定性，并將明顯地降低浮選機的生產(chǎn)能力。精煤再選，如圖1-3所示：圖1-3精煤再浮選流程圖對于這種流程，它宜適用于處理高灰細粒級泥含量大的難浮煤或?qū)嘿|(zhì)量要求高時采用精煤再選流程。由于增設了浮選設備、選別次數(shù)，使得操作管理較復雜，導致物電消耗也隨之較高，這種缺點可采用大型浮選設備解決。目前還有一種叫做“油團聚法”的選別法獲得了潔凈煤工作者的高度重視。油團聚是將某種選擇性絮凝劑與重介質(zhì)旋流選別方法合二為一,這種技術(shù)的優(yōu)點是：可獲得較高的脫硫降灰的效果，處理成本還較低[17]。該油團聚法可去除80%～90%的灰分和50%～70%的硫分[12]。應用

7、此油團聚法處理中高硫煤,可加大中高硫煤的開發(fā)利用及解決中高硫煤的利用所帶來的負面影響。其三，按煤的磁性質(zhì)差異進行脫硫。即通過利用煤中各礦物組分的磁性質(zhì)不同采用磁選方法脫硫。我國煤中主要的含硫化礦物質(zhì)為黃鐵礦，雖然黃鐵礦是順磁性的，但它磁性較弱，很難直接采用磁選方法選別。目前解決技術(shù)有下列兩種方法[18]：第一種是設法提高黃鐵礦的磁性，目前常采用加入羰基鐵氣體方法。原因是：在110℃的條件下，羰基鐵可與黃鐵礦發(fā)生化學反應，這樣黃鐵礦顆粒表面將會生成一層磁硫鐵礦層，進而可提高黃鐵礦的磁性。------4------貴州大學碩士學位論文另一種是采用高的磁場梯度。在非金屬

8、礦和金屬礦