关于煤中硫的脱除方法课件

有时为了强化煤与矿物质间的电性差异，改善分选效果，高压 电选机中除装有电晕电极外，还装有静电极以加强静电场的作用。
5.1.2 煤的高梯度强磁磁选脱硫
煤的高梯度强磁磁选脱硫的原理是煤中的无机硫因与金属元素 结合在一起而具有较强的磁性，为顺磁性物质，而有机硫因与非金 属元素结合在一起不具有磁性，为逆磁性物质。因顺磁性物质受到 较大磁力的作用，而逆磁性物质几乎不受磁力的作用，二者能够被 分开。
5.1.2 煤的电选脱硫
（1）煤的摩擦静电选脱硫 下图是煤的摩擦静电选脱硫的装置示意图。待选微粉煤在高速
气流的夹带下，进入摩擦带电器，待选微粉煤由于与摩擦材料间以 及颗粒相互间的碰撞、摩擦，其中的煤颗粒与矿物质颗粒（包括硫 铁矿颗粒）分别带上了电性相反的正电荷与负电荷，因此，待选微 粉煤在从摩擦器喷出进入到具有强电场的正负极板之间时，带正电 的煤颗粒就进入负极板的集尘器，而带负电的矿物质就进入正极板 的集尘器，从而被分开。
Hale Waihona Puke 5.3 煤的化学脱硫法煤的化学脱硫方法是真正具有专门针对性的脱硫方法。具体方 法较多，有的方法既可脱除无机硫又可脱除有机硫；有的方法只能 脱除无机硫；有的方法只能脱除有机硫。具体的方法将在后面的章 节中介绍。
5.4 煤的微生物(细菌)脱硫
煤的微生物脱硫方法也是具有很强针对性的脱硫方法。既可脱 除无机硫又可脱除有机硫。
俄亥俄州立大学的科学家发现了一种可以帮助除去饮水源中工 业废物的有机物。按照研究者Gerald Sims所说的，一种通常生活在 土壤中的叫住Rhodococcus细菌以喹啉(一种在油页岩和煤加工过程 中产生的化学毒物)为食物。Sims 和其他科学家正在调查这种细菌 如何、为什么能吃喹啉。
细菌类的微生物正日益增加地用于分解和消除人造垃圾场中的 污染物。生物纠正是用天然的和遗传工程的微生物来处理含有油污 的水、被污染的土壤、危险的(有毒的)烟气等。针对各种废物选择 或培养具有相应处理能力的专用细菌用于生物纠正，并借助于额外 的营养素将其转化为无害的副产品。这种方法不贵而且往往比传统 的处理技术更有效。美国的环境保护机构正在数百座垃圾处理场采 用生物处理方法。
关于煤中硫的脱除 方法
煤中硫的脱除方法按照燃烧前后的顺序可分为燃前脱硫、燃烧 中脱硫和燃烧后脱硫(即烟道气脱硫)；按照脱硫过程的机理可分为 物理脱硫法、物理化学脱硫法、化学脱硫法和微生物脱硫法。这里 所说的物理脱硫法、物理化学脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法均 属于燃前脱硫，燃烧中脱硫（又称炉内脱硫）和燃烧后脱硫(即烟道 气脱硫)其实质上是将煤在燃烧过程中产生的硫氧化物(即SO2和SO3) 固定下来的过程。
5.1 煤的物理脱硫法
煤的物理脱硫包括煤的重选脱硫、电选脱硫和高梯度强磁磁选 脱硫。煤的物理脱硫法是脱除煤中的硫铁矿和硫酸盐。
5.1.1 煤的重选脱硫
重力分选的依据是目的矿物（这里即指硫铁矿）与非目的矿物 具有差别较大的密度。由于煤中的无机硫(即源于各种硫化物和硫酸 盐矿物的硫)存在于矿物质中，而这些矿物质具有比煤高得多的密度 ，因此，只要矿物质从煤中解离了出来，从理论上说，矿物质是完 全可以脱除的，在矿物质被脱除的同时，无机硫(特别是源于硫化物 的硫)也就脱除了。由此看来，煤的物理脱硫一方面只能脱除大部分 无机硫，另一方面，煤的物理脱硫过程是一个脱灰(事实上应该称作 脱矿物质)的伴随过程，只要脱灰，就有可能脱除大部分无机硫。因 此，所有的重选脱灰方法都可以认为是重选脱硫方法， 如重介分 选、跳汰分选、旋流器分选、螺旋分选、摇床分选以及溜槽分选等 等。由于这些分选方法在一般的重力选矿书中都有论述，在此就不 介绍了。
图5－ 摩擦静电选的装置示意图 1－给料器；2－摩擦带电器；3－喷嘴；4－极板；5－集尘器
（2）煤的静电选脱硫 下图是煤的滚筒型静电选脱硫的分选装置示意图。当存在电场
时，物料由给料器给入到接地的旋转滚筒上，煤中的矿物质（包括 硫铁矿）由于导电性较好，经传导，带上与静电极相反的电荷，从 而被静电极吸引，首先离开滚筒表面，而落入尾煤箱中，而导电性 差的煤颗粒因径向力的作用，继续附着在滚筒表面，直到因重力作 用而落入精煤箱中，从而被分开。
5.4.1 微生物脱硫的背景知识
上世纪六十年代，有关生物降解的研究颇为流行，当时是为了 解决美国河流中清洁剂的积存的问题。
自然环境中的细菌只能降解直链分子而不能降解起源于丙烯(丙 烯四聚物)的高支链分子。当时发现，细菌在降解直链后，即使有机 会也并不继续进攻支链材料。
一个叫Phillips 的人在封闭系统中开发了一种细菌，这种细菌是 用来将石油转化为单细胞蛋白作为动物的食物的。
图5－ 滚筒型静电选装置示意图
（3）煤的高压静电选脱硫 其分选装置与静电分选的相似，静电极改为电晕电极。给料被
接地的旋转滚筒带入电离电极（电晕电极）的电场中，给料颗粒因 受离子轰击而荷电。矿物质由于导电性较好，很快地将电荷传给接 地滚筒而失去电荷，并借离心力离开滚筒而进入尾煤箱中；导电性 很差的煤颗粒不能较快地分散给滚筒，由于本身的径向力而吸附在 滚筒表面，当滚筒带动其表面上的颗粒继续运行时，附着颗粒表面 上的电荷进一步消失，中煤在离心力的作用下脱离滚筒表面，进入 中煤箱中，精煤最后落入（或被刷子刷入）精煤箱中。
煤的高梯度强磁磁选脱硫分为干法和湿法两种。
5.2 煤的物理化学脱硫法
煤的物理化学脱硫法主要有泡沫浮选法、油团聚法等。泡沫浮 选法和油团聚法的依据是目的矿物的表面与非目的矿物的表面具有 差别较大的亲水性或疏水性。事实上，这里的泡沫浮选法和油团聚 的最初目的是为了脱除煤中的灰分，由于煤是天然疏水性物质，而 矿物质是天然亲水性物质，两者之间的疏水性差别较大，因此，只 要矿物质从煤中解离了出来，就可用泡沫浮选法和油团聚法脱灰 。同样是由于煤中的无机硫存在于矿物质中，因此，在脱灰的过程 中，部分无机硫也被脱除了。遗憾的是，硫化矿物也具有较好的疏 水性，在泡沫浮选和油团聚过程中，硫化矿物也会与煤一起进入精 煤产品中。为了提高泡沫浮选和油团聚的选择性，使煤中的黄铁矿 得到抑制，可在矿浆中加入硫化矿物的抑制剂，即使这样，也仍然 会有部分硫化矿物进入精煤产品中。