[发明专利]一种环保型煤中黄铁矿硫脱除剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤中黄铁矿硫脱除剂及制备方法，特别涉及一种环保型煤中黄铁矿硫脱除剂及制备方法。

背景技术

在煤炭开采过程中，受地质条件、回采设备等因素影响，回采工作面架间、架后会存在一定的浮煤，随着回采工作面的推进，逐渐成为采空区遗煤。高硫煤中的硫份常以无机硫和有机硫的状态赋存，通常有机硫含量很少，并且在煤体中分布较均匀，对煤的自燃特性不会有较大影响，而无机硫在煤体中分布很不均匀，主要以黄铁矿形式存在于煤炭中，其对煤自燃的促进作用主要表现在三个方面：氧化产热量大，促进煤的自燃进程，缩短其自然发火期；当黄铁矿自身氧化时，体积会增大，对煤体产生一定的胀裂作用，促使煤体裂隙进一步发育，导致裂隙周围煤体表面吸附的氧气增多，增强了煤的氧化强度；燃点低，自燃后易诱发遗煤自然发火。由此可见，高硫遗煤中所含的黄铁矿成分为采空区自然发火防治工作埋下了极大隐患。

据统计，我国25个主要产煤省区的130余个大中型矿井均不同程度地受到煤层自然发火的威胁，其中40个大中型矿井自然发火严重。全国657处重点煤矿中，有煤层自然发火倾向的矿井数量占54.9%以上，最短自然发火期少于三个月的矿井数量占50%以上。自燃隐患发生时，不仅会影响矿井的正常生产，也会为其他灾害埋下隐患，时常与瓦斯形成火与瓦斯耦合灾害。以四川南部煤矿为代表，某些矿井煤层含硫较高，一般煤层平均含硫量可以达到6%，并且有局部富集的现象。矿井火灾事故频发，最短自然发火期普遍很短，为矿井的正常安全回采造成影响。由此可见，在一定程度上脱除、钝化高硫煤层采空区遗煤表面部分硫化物（FeS₂）对降低高硫煤层自然发火可能性，保证矿井安全生产具有重要意义。

目前，国内针对采空区遗煤脱除黄铁矿硫的材料相对很匮乏。理想的遗煤黄铁矿硫脱除剂应满足以下几个条件：针对工作面正常回采过程中，不宜实现高温、不易实现高压的环境，因此，要求材料在常温常压下即有比较好的效果；由于工作面布置各种采煤设备，因此，所选用的材料应该对设备没有腐蚀性，且不会造成工作面环境恶化，不会对人员健康造成威胁。综合上述限制，所适用的材料较少。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术不足，提供一种环保型煤中黄铁矿硫脱除剂及制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种环保型煤中黄铁矿硫脱除剂，特点在于：各组分包括高铁酸钾（K₂FeO₄）、碳酸氢钠（NaHCO₃）、氢氧化钠（NaOH）、葡萄糖酸钠（C₆H₁₁NaO₇）、水（H₂O）。

其中：各组分按以下质量比配制而成，1~2%高铁酸钾（K₂FeO₄）、15~17%碳酸氢钠（NaHCO₃）、9~13%氢氧化钠（NaOH）、3~6%葡萄糖酸钠（C₆H₁₁NaO₇）、62~72%水（H₂O）。

其中：各组分质量配比具体为2%高铁酸钾（K₂FeO₄）、17%碳酸氢钠（NaHCO₃）、12%氢氧化钠（NaOH）、5%葡萄糖酸钠（C₆H₁₁NaO₇）、64%水（H₂O）。

一种环保型煤中黄铁矿硫脱除剂的制备方法，①将各组分按质量比称取，特点在于：②将称取的氢氧化钠（NaOH）缓慢加入称取好的水（H₂O）中，并搅拌均匀，充分溶解后即配制成氢氧化钠（NaOH）溶液，③将称取的碳酸氢钠（NaHCO₃）、葡萄糖酸钠（C₆H₁₁NaO₇）缓慢加入配制成氢氧化钠（NaOH）溶液中，并进行搅拌，制得均匀混合溶液，④将称取的高铁酸钾（K₂FeO₄）加入均匀混合溶液中，充分搅拌，测试溶液的PH值，用加入氢氧化钠（NaOH）或水（H₂O）的量调配得到溶液PH值为9左右，即制得一种环保型煤中黄铁矿硫脱除剂。