[发明专利]一种煤脱硫降灰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及选矿领域，特别涉及一种煤脱硫降灰的方法。

背景技术

目前，我国煤炭消费大约有95％用于工业生产，根据2015年环境统计年报数据分析，2015年全国二氧化硫排放量1859.1万吨，工业二氧化硫排放量1556.7万吨，占全国二氧化硫排放总量的83.7％，煤炭在火力发电、热力生产和供应过程中，二氧化硫和氮氧化物的排放量高居工业行业排放量的首位，烟(粉)排放量也占据了工业行业排放量中的第三位。这些煤炭利用过程中排放出的二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘是产生雾霾的主要污染源，而且煤炭在工业利用中产生的二氧化硫会腐蚀设备和管道，影响设备寿命，更重要的是会严重污染大气质量，产生酸雨，并且还会影响工业产品的质量。因此，煤中硫分是造成煤炭利用过程中环境污染以及制约煤炭综合有效利用的主要因素。

我国高硫煤中的硫分主要以无机硫为主，且绝大多数以黄铁矿硫为主(约占60-70％)，同时存在少量的白铁矿硫，煤炭的含硫量越高，燃烧时SO₂生成量也越高(动力煤燃烧时硫的释放率约为90％)。当前燃煤污染控制技术按其实施的先后顺序可分为燃前、燃中和燃后三大类，燃前控制技术指煤炭燃前的脱硫降灰提质技术，是在污染尚未产生之前就进行治理，不仅能够提高煤炭的利用效率、减少灰渣排放量，还能大大减轻煤中的硫分对后续工序设备的腐蚀，从而延长设备使用寿命并降低生产成本，具有许多燃中和燃后控制技术不可比拟的优点。降低煤中硫和灰分含量，不仅可以有效降低煤炭在利用过程中产生的二氧化硫的排放量，满足工业用煤硫含量指标，而且在煤炭脱硫过程中，由于煤系黄铁矿和其它灰分矿物在尾煤中的富集，还可以回收硫资源、部分金属资源和脱除部分煤中的有害元素。

燃前控制技术包括物理、化学和生物选煤方法等，其中化学和生物选煤方法虽然可以同时脱出煤中的无机硫和有机硫，但由于生产工艺复杂、生产周期长和易产生二次污染等因素，短期内难以实现工业化。物理选煤方法包括重介、跳汰、浮选、电选、磁选等，其中重选、浮选等湿法分选方式，只能脱出煤中的无机硫，目前虽得到了一定的应用，但我国煤炭中的黄铁矿多呈细粒嵌布，煤中的硫大都被炭质污染，致使当前通用的重选和浮选方法脱硫效果不佳，而且包括湿式磁选在内的这些方法需要庞大的煤泥水处理系统，但我国煤炭资源2/3以上分布在干旱缺水的西北和华北地区，难以采用这些耗水量大的分选方法，且其投资、运行成本都非常高，易造成新的环境污染，又做不到炉前在线分选，因此并未被大规模应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种煤脱硫降灰的方法，可降低煤炭中的硫与灰分含量，还可以生产更多优于不同行业、不同用煤设备对煤炭质量标准的高质煤，提高煤炭企业的经济、环境和社会效益。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种煤脱硫降灰的方法，先将煤粉碎成煤粉，然后将煤粉加水制成煤浆，再在煤浆中加入分散剂，搅拌均匀后送入超导磁选机的分选腔内，进行磁选，所得的无磁部分即为脱硫降灰后的精煤。

所述的煤粉的粒径小于0.2mm。

所述的煤浆的质量浓度为20-30％。

所述的分散剂为六偏磷酸钠、硅酸钠、草酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠中至少一种，用量为1000-1500g/t煤粉。

所述的搅拌时间为10-20min。

所述的超导磁选机的磁场强度为5-6.5T。

所述的超导磁选机的分选腔内的煤浆流速为2.2-3.2cm/s。

所述的超导磁选机的脉动频率为80-150次/min。

本发明的原理如下：

煤中基质(碳氢化合物)是逆磁性物质(其平均比磁化系数为-5.0×10^-9m³·kg^-1)，煤中的矿物杂质和无机硫矿物都是弱的顺磁性物质(它们的比磁化系数因不同的成煤过程有所差异，一般矿物杂质的比磁化系数在(12-570)×10^-9m³·kg^-1，无机硫铁矿的比磁化系数一般在(3.4-4000)×10^-9m³·kg^-1，由于磁性的差异，在具有强大磁场力(例如超导磁选机)的分选空间中实现煤基质和部分矿物质的分离，从而达到脱硫、降灰的目的。

本发明的有益效果：

1、是一种燃前物理煤脱硫降灰的方法，具有生产工艺简单，设备少，成本低，经济效益好，对环境无损害等优点，能够用于大规模的工业化生产。