煤炭强化脱硫方法

煤炭强化脱硫方法l、超声波处理脱硫[59][60]在分选过程中进行超声波处理可起到以下方面的强化作用:(1)可以清除矿粒表面的杂质，排除粘附于矿粒表面的矿泥覆盖膜。(2)可以引起矿物表面药剂吸附层的降解或分解，特别是对于药剂用量大，吸附膜较致密的场合。(3)可以增强气泡和中性油液珠与矿粒的粘着。(4)可以起乳化作用，与机械作用相比，超声乳化可产生较为稳定，分散液珠更小的乳状液。(5)浮选前固体表面的超声处理可改变矿物的可浮性。巴基斯坦学者ZaidiSah1973研究了在30-70℃条件下，用0.025-0.5M的稀NaOH溶液对低变质煤的超声强化脱硫。指出低温下的超声强化脱硫效果较好，超声能量产生的剪切力可促进在处理过程中煤中细粒硫分与碱作用。美国M.Danson等人在Ames实验室进行的研究是:用三种不同类型的实验去确定声能对高硫煤中黄铁矿和成灰矿物质分布的影响。将伊利诺斯煤短暂置于10kHz声能作用之下，比较处理前后各粒级煤中数质量关系。结果表明，声能对解离煤中矿物是很有效的。声能能降低除最细粒级外几乎所有粒级的灰分。在声能作用下还能解离破碎肉眼可见的黄铁矿和石质粘土。对粘土矿物质影响最大的是煤样中-200目这一粒级中的高灰物质。声能能通过剥去煤表面的亲水性物质而改善煤的浮选。对解离易碎煤粒内的黄铁矿和充填物，声能是一种有效而经济的手段。我国胡军等应用超声波预处理强化浮选脱硫也取得了一定效果。2·电化学处理脱硫[61]-[72]煤电化学脱硫是借助煤在电解槽发生电化学氧化反应(阳极区)或还原反应(阴极区)将煤中黄铁矿和有机硫氧化成水可溶的硫化物或将煤还原加氢，从而达到脱硫净化目的。煤的电化学脱硫是70年代由Coughin和Faroogue开发的典型的温和法，操作在常温、常压下进行，能量收率高，同时联产H2，使其成本降低，从而引起各国的重视。刘旭光等对山西煤的电化学脱硫做了许多工作，找到山西煤脱硫的最佳条件。李登新等研究了酸性介质中煤的电化学净化，煤中全硫脱除率达到63%，无机硫脱除率达到75%，同时脱除煤中20%-40%的灰分。Markby等对煤的电化学还原脱硫机理进行推测，认为是溶剂化电子转移机理。但是，电化学方法仍然处于实验室研究阶段，它的缺点是脱硫率还不高。对矿浆进行电化学处理，使矿物的浮游性、药剂的性能、吸附与解吸以及水的性质都产生很大影响。Adam等观察到磁黄铁矿与低碳钢，不锈钢、锌或镁接触后，其可浮性降低。Pozzo等报导了黄铁矿和磁黄铁矿在氮气中磨矿后，黄药浮选的回收率显著降低，以上研究表明，电化学方法可以改变黄铁矿的氧化还原状态，改变黄铁矿的可浮性。朱红等采用还原法、电解还原法和金属腐蚀电偶法三种电化学还原法对煤表面改性后的浮选试验结果，证实了电化学表面改性法进行高硫煤浮选脱硫的可行性。3、高能辐射处理脱硫在酸性介质中对煤进行辐射，能脱除煤中部分矿一物质及有机硫。其工艺方法简便，在水煤浆管道输煤过程中，该法有其工业应用前景。我国的陈鹏教授及其合作者曾选用一批高硫煤(粒度小于211μm)进行试验，在酸性介质中以辐射剂量率1.10×104GYh，辅照20-228h，结果表明因试验煤粒偏大，在γ射线作用下，煤浆中有不少煤粒厂，二生沉降以致影响脱硫效果，脱硫率仅6%-16%，脱灰率5%-40%。4、增强矿物表面磁性和强化磁分离脱硫根据作用原理不同，改变矿一物表面磁性的方法可分为:化学、电化学法和表面化学法两类。化学、电化学法的实、质是原弱磁矿物成分经过一定的化学、电化学处理过程在原来的矿物表面生成一些新的磁性强的成分。表面化学法的实质是原弱磁性矿物成分经过广些表面活性药剂的作用，生成新的磁性较强的吸附物附着在矿物表面。属于化学、电化学法的有碱浸磁化、电化学处理两种方法;属于表面化学法的有疏水磁化、磁种磁化法等。5、微波辐射强化化学脱硫国内外许多研究表明，在微波辐射条件下，可强化碱脱硫、热解脱硫等化学脱硫过程，从而提高煤的脱硫率。但关于微波辐射脱硫机理上存在某些不同认识，有关微波强化脱硫的研究有待进一步深入。日本J.拜等四人用熔融碱法对10种不同牌号的煤样进行了脱硫试验。试验中施加微波辐射可以明显提高熔融碱法的脱硫效率，显著缩短了碱熔融脱硫的时间。采用微波辐射在最高温度为573-623K条件下，经过4min反应时间可达到无微波辐射时30min反应时间的脱硫效果，总脱硫率约90%。进一步又通过熔融碱对煤炭渗入速度的模拟测试，测试结果说明，由于微波辐射增加了碱渗入煤的速度，从而提高了脱硫效率。微波加热脱硫实际上是一个相对温度较低的低温热解过程。煤炭有机组分在惰性气氛和573~623K温度下会热解变成粘性液体