煤炭國(guó)內(nèi)脫硫技術(shù)現(xiàn)狀

煤炭國(guó)內(nèi)脫硫技術(shù)現(xiàn)狀1重選脫硫技術(shù)重力脫硫法是目前廣泛采用的一種脫硫方法，在常用的重力脫硫設(shè)備中，較為新型的設(shè)備是圓筒形無(wú)壓給料三產(chǎn)品旋流器。采用搖床選煤，適用于分選煤和矸石密度相差較大或含黃鐵礦較多的6mm以下的煤[2，7]，適用于分選低灰精煤和脫硫。搖床的脫硫效果較好，美國(guó)[11]，澳大利亞和俄羅斯目前仍有用搖床分選細(xì)粒級(jí)煤。在美國(guó)，搖床選煤量占選煤量的10%左右[11]，但單位面積處理能力低，占地面積大，在國(guó)內(nèi)選煤廠特別是老廠，技術(shù)改造受到限制。國(guó)內(nèi)大多數(shù)選煤廠采用跳臺(tái)工藝，由于跳汰機(jī)分選精度較低，特別是降灰效果不理想，有些選煤廠用跳汰機(jī)甚至選不出合格精煤[14]，雖然跳汰選也有較好的脫硫效果，也限制了跳汰機(jī)的優(yōu)勢(shì)。如南桐選煤廠采用傳統(tǒng)的跳汰-搖床-浮選分選工藝，當(dāng)洗選易選煤時(shí)，脫硫降灰效果較好，但隨著煤質(zhì)可選性的下降和用戶質(zhì)量要求的提高，已經(jīng)無(wú)法滿足脫硫降灰的要求。水介質(zhì)旋流器處理量極小，僅適合處理粗煤泥部分，在大型選煤廠中無(wú)法代替主洗設(shè)備。重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)，采用一種密度的懸浮液，使用一套介質(zhì)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)60~0.5mm級(jí)原煤的混合入洗[9，15]，強(qiáng)化和簡(jiǎn)化了脫介和介質(zhì)回收工藝。分選系統(tǒng)由兩段重介質(zhì)旋流器和小直徑煤泥旋流器組成，采用一套低密度懸浮液實(shí)現(xiàn)了三個(gè)系統(tǒng)的分選。主選系統(tǒng)只有一種低密度循環(huán)懸浮液，主再洗重介旋流器的特殊組配，構(gòu)成+0.5mm級(jí)原煤的有效分選，-0.5mm級(jí)粉煤由小直徑煤泥重介旋流器實(shí)施強(qiáng)化分選。該工藝的核心分選設(shè)備是3NMX1200/850型無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，它由圓筒形旋流器作為一級(jí)和由圓筒-圓錐旋流器作為二級(jí)旋流器串聯(lián)而成。該技術(shù)的成功使用，使中國(guó)重介質(zhì)選煤工藝、設(shè)備及其自動(dòng)化控制技術(shù)水平上了一個(gè)新的臺(tái)階，對(duì)推動(dòng)中國(guó)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和選煤廠向優(yōu)質(zhì)、高效方向發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐作用。有壓圓筒圓錐型煤泥重介質(zhì)旋流器組的研究開(kāi)發(fā)成功和投產(chǎn)雖然在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)煤泥的重介質(zhì)分選，有效分選下限達(dá)到0.045mm[17，18]，利用重介質(zhì)的分級(jí)和濃縮特性解決煤泥隨主旋流器精煤合格介質(zhì)分選進(jìn)入煤泥重介質(zhì)旋流器分選，降低浮選機(jī)的入浮量?？傊Ｓ玫闹剡x脫硫方法具有工藝成熟，成本較低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)于+0.5mm級(jí)以上煤的脫硫降灰可以考慮采用大型無(wú)壓三產(chǎn)品旋流器進(jìn)行分選。2電磁選脫硫技術(shù)干法摩擦電選技術(shù)，用于細(xì)粒煤的脫硫降灰。利用充分分散的細(xì)粒群在強(qiáng)氣體的夾帶下，經(jīng)與摩擦器碰撞以及顆粒間的碰撞，從而使煤中的有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)分別帶上極性相反的電荷，有機(jī)質(zhì)顆粒電正電，礦物質(zhì)顆粒帶負(fù)電。將不同電荷的有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)顆粒群引入高壓電場(chǎng)中，吸附到極性相反的極性上，從而實(shí)現(xiàn)兩者的分離。煤的磁選脫硫技術(shù)：利用煤中黃鐵礦有弱磁性和有機(jī)質(zhì)的非磁性差異在強(qiáng)磁場(chǎng)中將黃鐵礦從煤中分離[20]；分為煤的濕式高梯度磁選和干式高梯度磁選。都有較好的脫硫效果，無(wú)機(jī)硫脫除60%以上[21]，但降灰效果不理想，生產(chǎn)成本高，難以推廣。3化學(xué)脫硫技術(shù)化學(xué)脫硫[23]技術(shù)主要是利用強(qiáng)堿、強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑把硫氧化或把硫置換而達(dá)脫硫的目的。常用的有Mayers方法、CaCl2氧化法、NaOH融法、(NH)40H法以及H2O2氧化法等，盡管化學(xué)法可以脫去煤中幾乎所有的無(wú)機(jī)硫和許多有機(jī)硫，但存在工藝條件復(fù)雜和成本高等問(wèn)題，有時(shí)需要在一定的酸堿條件下進(jìn)行，有時(shí)甚至需要在高溫下進(jìn)行。對(duì)煉焦煤而言，對(duì)煤的性質(zhì)影響較大，如引起煤的粘結(jié)性變差和發(fā)熱量降低等。目前僅限于實(shí)驗(yàn)室研究。4生物脫硫技術(shù)微生物脫硫的原理是利用某些嗜酸耐熱菌在生長(zhǎng)過(guò)程中消化吸收Fe3+和S0等特性，從而促進(jìn)黃鐵礦氧化分解與脫除，硫的脫除率在90％以上[2，25，26]，微生物脫硫方法主要有堆浸法、表面氧化法、浸出法等方法。但脫硫反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，難以適應(yīng)工業(yè)化脫硫的需要。堆浸法周期長(zhǎng)達(dá)30天以上，微生物繁殖慢，并有酸性處理液產(chǎn)生，形成二次污染[28，29]，至今未達(dá)到實(shí)用階段。5微生物表面處理浮選法脫硫技術(shù)利用親水性的細(xì)菌微生物，如氧化硫桿菌或氧化亞鐵桿菌等。利用它們對(duì)黃鐵礦的選擇性吸附和大量吸附后對(duì)黃鐵礦表面的改性作用，增加親水性，使得黃鐵礦被抑制，通過(guò)浮選尾礦排除。與傳統(tǒng)的微生物浸出脫硫法不同，主要是通過(guò)細(xì)菌在礦漿中對(duì)黃鐵礦的快速吸附。而改變黃鐵礦表面性質(zhì)。存在的問(wèn)題仍然是，多數(shù)細(xì)菌生長(zhǎng)和作用都是在酸性條件下，且細(xì)菌生長(zhǎng)較慢。目前正致力于發(fā)現(xiàn)和培育能在中性條件下快速生長(zhǎng)和改性的微生物。6煤泥脫硫技術(shù)隨著機(jī)械化程度的提高，煤泥含量越來(lái)越多，極細(xì)粒(-74um)的煤泥含量隨之增加，這部分煤泥的脫硫是當(dāng)前燃煤前脫硫的重點(diǎn)和難點(diǎn)[31]。國(guó)內(nèi)對(duì)極細(xì)粒嵌布的煤系黃鐵礦方面，缺乏系統(tǒng)的有效的理論體系指導(dǎo)[33，34]。常用的方法有選擇性絮凝和油團(tuán)聚技術(shù)等方法。選擇性絮凝根據(jù)可燃體與非可燃體兩部分顆粒表面性質(zhì)的不同進(jìn)行分選，是一種較為理想的極細(xì)粒煤泥分選方法。該方法可以脫除煤泥中單體解離的微細(xì)粒黃鐵礦，從而降低煤泥中無(wú)機(jī)硫的含量。在選擇性絮凝的過(guò)程中添加煤系黃鐵礦抑制劑，可以提高選擇性絮凝脫硫效果。油團(tuán)聚法是將選擇性絮凝與重液旋流分選技術(shù)合二為一，可以取得較好的脫硫降灰效果，但生產(chǎn)成本比正常的選煤成本高得多，且處理量遠(yuǎn)低于選煤廠中煤泥處理量，目前還沒(méi)有應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。7其它脫硫技術(shù)旋流水膜脫硫采用高效防堵吸收板，第一級(jí)采用旋流水膜除塵器，第二級(jí)高效吸收板再次脫硫與除塵，從而實(shí)現(xiàn)燃燒過(guò)程中的脫硫[35]。煤中有機(jī)硫很難脫除，在超聲波輻射下用碘甲烷可以脫除部分有機(jī)硫，脫硫效果隨著碘甲烷用量和超聲波輻射時(shí)間的增加而增加[36]螺旋分選機(jī)分選細(xì)粒煤時(shí)利用重力和離心力進(jìn)行降灰脫硫，有資料表明，當(dāng)精煤硫分在0.92～0.97％時(shí)，尾煤硫分富集到4.3