煤炭的脫硫方法之物理脫硫法
物理脫硫法
物理法脫硫是根據煤炭顆粒與含硫化合物在表面化學性質、導電性、密度和磁性等方面的差異而往除煤中無機硫的方法。迄今為止,物理凈化法是惟一已經產業化的煤炭凈化技術。煤炭物理凈化系統的中心環節是把產品與廢渣分離的分選過程。一般包括以下三個過程:即煤炭的預處理、煤的分選和產品的脫水。目前常用的物理脫硫法有常規洗選法、跳汰法、重介質法、浮選、磁選法和輻射照射法等.
(1)常規洗選法
這是煤中脫灰、脫硫的主要方法之一,目前已經具有一定的產業生產規模。我國事世界上唯逐一個以原煤作為產量計量的國家,德、澳、法、日等國的原煤進選率都在90%以上,而我國只有40%左右,其中動力煤進洗率僅為7.6%,遠低于其它國家。
(2)選擇性油團圓和選擇性絮凝法
這一方法是利用煤和黃鐵礦不同的表面性質,在水、煤混合物中加進一種與煤不相混溶的液體物質,煤被該物質潤濕,就會集中在一起呈絮凝狀和團塊狀,從而與不凝聚的黃鐵礦分離。目前,各國都投進很大氣力研究選擇什么樣的團圓劑和絮凝劑。
(3)高梯度磁選法
主要是使用微波使煤中的FeS2分解成FeS,在黃鐵礦的表面產生富鐵區,再通過具有超強度長久磁盤的高梯度磁選機,黃鐵礦顆粒就會被吸在磁筒上從而脫除煤中的硫。這一方法不僅可以脫除煤中黃鐵礦的硫,而且還具有干燥煤的優點。
(4)跳汰法
它的基木原理是:煤層在脈動的液體中,由于液體周期性的上下運動,交替的收縮和膨脹,導致煤粒因密度按從上到下逐漸增加的順序進行分層,從而達到分選的目的。由于跳汰法適合于各種不同的原煤,具有流程簡單,投資少,設備操縱和檢驗維護均比較方便,處理能力強,本錢低等優點,因此跳汰法是目前應用*廣泛的一種脫無機硫方法。
(5)浮游選煤
又稱浮選,是依據煤和礦物質的表面物理化學性質的差別及對水呈現的不同的潤濕性,分選細粒煤(<0.5mm)的選煤方法。浮選法使煤炭全粒級分選得以實現。國外關于浮選脫硫主要集中在黃鐵礦的高效抑制劑的研究這方面;在國內,張明旭等采用選擇性絮凝的粗選—精選流程脫除極細分布的黃鐵礦和灰分雜質,并取得了很好的效果,它不需在現有的浮選工藝上做大的改變,并且絮凝劑用量也很小。朱紅、施秀屏等人進行了電化學法抑硫浮選的研究,通過試驗證實,在低的礦漿電位下,黃鐵礦能被有效抑制,從而進步了脫硫效率,與未經處理的浮選精煤相比,在產率相近時,脫硫率可進步將近20個百分點。另外,葛蕙等通過試驗證實,在一定的磁場強度下或含有一定磁場強度的磁化水中用浮選機對0.5mm以下的細粒高硫煤進行浮選,可以達到較好的脫硫效果。太原理工大學的董憲姝、王志忠對浮選法脫硫的*佳工藝條件進行研究,指出藥劑用量即起泡劑、捕收劑的用量在浮選過程中對脫硫有明顯影響,而礦漿濃度、單位面積充氣量對其則影響不大。
近年來,選煤生產技術發展較快,但選煤基礎研究還滿足不了生產的發展需要。到目前為止,煤的物理凈化技術僅能降低煤炭中灰的含量和黃鐵礦硫含量,只能脫除部分的黃鐵礦,且這種方法對脫除細粒散布的有機礦物質并不實用,同時選煤廠排出的廢渣中包括煤巖石和煤泥,含有大量的細煤,從而造成了能源的浪費。