如何把硫从煤炭中分离出来?

作者&投稿:龙鱼 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
怎样从废弃的煤矸石中分离出煤炭~

但是对于不含硫铁矿或者含硫非常低的煤矸石该怎样处理并获取利润呢?由于洗煤过程中的洗选设备分选精度较低,这些煤矸石中仍含有不少的煤炭资源,回收这些煤炭资源,也能获得可观的经济效益,同时将煤矸石销售给发电厂或制砖厂,可以使利润最大化。那么呢?实际上从煤矸石中分离煤炭的方法和设备与从煤矸石中分离硫铁矿的方法和设备完全相同,原理也完全一样。就是通过重力选矿的方法和设备从煤矸石中分选出比重较大的矸石和比重较小的煤炭。由于矸石的比重大于煤炭,因此矸石作为重矿物从跳汰机的精矿槽排出,而煤炭比重较小,只能从跳汰机的尾矿槽排出,相比其他分选过程,该过程属于反跳汰选矿,最终得到的重矿物为废弃矸石,只能作为煤矸石发电厂的燃料或制砖原料,而轻矿物则属于煤炭,有较高的发热量,可以得到较高的市场售价。这样一来将煤矸石和煤炭分离后可以更为理想的经济效益,解决了煤矸石的处理问题,同时获得经济效益。下图就是从煤矸石中分离煤炭的工艺示意图:

分析硫含量,按照当量比1:1.2配生石灰粉拌均匀。

煤中硫的脱除方法

按照脱硫工序在煤炭利用过程中所处阶段的不同,煤碳脱硫可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。

煤炭燃烧后脱硫又称烟道气脱硫(Flue Gas Desulphurization,简称FGD),是指对燃烧后产生的气体进行脱硫。按产物是否回收,烟道气脱硫可分为抛弃法和回收法;按照脱硫过程的干湿性质又可分为湿式脱硫、干式脱硫和半干式脱硫;按脱硫剂的使用情况,可分为再生法和非再生法。FGD法技术上比较成熟,属末端治理,经过小试和中试已投入工业运行。尽管脱硫率可高达90%,但工艺复杂,运转费用高,副产品难以处置。

煤炭燃烧中脱硫(固硫)是在采用低温沸腾床层燃烧(800~850℃)的过程中,向炉内加入固硫剂如CaCO3、CaO或MgO等粉末,使煤中的硫转化成硫酸盐,随炉渣排出,可脱除50%-60%的硫。其脱硫效率受到温度的限制,而且固硫剂的磨制过程中需要消耗大量的能量,燃烧后增加了锅炉的排灰量。采用该方法无法将所有的硫转化成硫酸盐,只能在一定程度上降低烟气中的硫含量,不能从根本上解决烟气的污染问题。此技术目前尚不成熟,而且存在易结渣、磨损和堵塞等难题,成本高。

煤炭燃烧前脱硫是在煤炭燃烧前就脱去煤中硫分,避免燃烧中硫的形态改变,减少烟气中硫的含量,减轻对尾部烟道的腐蚀,降低运行和维护费用。燃烧前脱硫较之另两种脱硫工艺有许多潜在的优势,而且符合“预防为主”的方针。因为众多家庭用煤、中小锅炉用煤量大,来源不一,不易控制,而在选煤厂就把硫脱除到一定范围,从源头进行控制。所以,燃烧前脱硫具有重要意义。

煤炭的燃烧前脱硫可以分为物理脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法等。

物理脱硫法利用煤和黄铁矿的性质(如表面性质、密度、电及磁性等)差异而使它们分离,包括重选、浮选、磁分离、油团聚等方法。该方法工艺较简单,投资少,可以脱除50%左右的黄铁矿,而对煤质中高度分散的黄铁矿作用不大,且不能脱除煤炭中的有机硫。

化学脱硫法是利用不同的化学反应,将煤炭中的硫转变为不同形态,而使它们从煤中分离出来。在众多的化学脱硫方法中,目前经济技术效果较好的,且颇具应用前景的主要是碱法脱硫和溶剂萃取脱硫工艺。新开发的温和的化学脱硫法主要有辐射法、电化学法等。化学脱硫方法虽然能脱除无机硫和一部分有机硫,但有两个致命缺点,一是大多数化学脱硫法是在高温、高压和强氧化-还原条件下进行的,并使用不同氧化剂,故设备及操作费用显著提高;二是由于在这样的反应条件下,煤的结构、煤的粘结性被破坏,热值损失大,因而使所净化煤的用途受到了限制,难于在工业上大规模应用。

煤炭的生物脱硫法是由生物湿法冶金技术发展而来的,是在极其温和的条件下(通常是温度低于100℃、常压),利用氧化-还原反应使煤中硫得以脱除的一种低能耗的脱硫方法。它不仅生产成本低,而且不会降低煤的热值,还能脱除煤中有机硫,从而引起了世界各国的广泛关注。尽管煤炭生物脱硫目前还处于试验阶段,但它在经济上很有竞争力,是一种很有前途的煤炭燃烧前脱硫方法。

国内目前对微生物煤炭脱硫研究较多的是脱除黄铁矿硫,且仅限于试验室小型试验,对大规模培养微生物研究得较少,而微生物如何及时供应也是影响煤炭脱硫的一个重要方面,对脱除有机硫的研究国内尚处于起步阶段。国外对微生物脱除煤中硫的研究,不仅进行了脱除黄铁矿硫的研究工作,在有机硫的脱除方面也取得了很大进展。

目前,常用的生物脱硫的方法有浸出法、表面氧化法和微生物絮凝法[7-9]等。

(1)生物浸出脱硫

生物浸出法就是利用微生物的氧化作用将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸,硫酸溶于水后将其从煤炭中排除的一种脱硫方法。具体方法是将含有微生物的水浸透在煤中,实现微生物脱硫。

刘生玉、印海南等认为,FeS2脱除的基本反应[27-29]如下(下面反应都是在氧化酶的参与下进行的):

2 FeS2 + 7O2+2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 (1)

2FeSO4 + 0.5 O2+ H2SO4 → Fe2(SO4)3 +2 H2O (2)

FeS2 + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 + 2S (3)

2S + 3O2 + 2H2O → 2H2SO4 (4)

生物浸出脱硫目前常用的反应方式有堆浸法和浆态床流动法。堆浸法只需在煤堆上撒上含有微生物的水,通过水浸透,在煤中实现微生物脱硫,生成的硫酸在煤堆底部收集,从而达到脱硫的目的。浆态床流动法是将煤粉碎后与细菌、营养介质一起置于反应器内,在通气条件下进行煤的脱硫。

该法研究历史较长,技术较成熟。优点是装置简单、经济、不受场地限制、处理量大等。由于是将煤中硫直接代谢转化,当采用合适的微生物时,还能同时处理无机硫和有机硫,理论上有很大应用价值。其缺点是处理时间较长,一般需要数周;浸出的废液容易造成二次污染。

(2)微生物表面处理法

即表面改性浮选法。这是一种将微生物技术与选煤技术结合起来,开发出的一种微生物浮选脱硫技术。该法是将煤粉碎成微粒,与水混合,在其悬浮液下通入微细气泡,使煤和黄铁矿表面均附着气泡,在空气和浮力作用下,煤和黄铁矿一起浮到水面。但是,如果将微生物加入悬浮液中,由于微生物在黄铁矿表面,使黄铁矿表面由疏水性变成亲水性。与此同时微生物却难以附着在煤粒表面,所以煤表面仍保持疏水性。这样煤粒上浮,而黄铁矿则下沉从而将煤和黄铁矿分离,达到煤炭中脱除黄铁矿的目的。

该法优点是处理时间短,当采用对黄铁矿有很强专一性的微生物(如氧化亚铁硫杆菌)时,能在数秒钟之后就起作用,抑制黄铁矿上浮,整个过程几分钟就完成,脱硫率较高。该法缺点是煤炭回收率较低。

(3)微生物絮凝法

利用一种本身疏水的分歧杆菌的选择性吸附作用,在煤浆中有选择地吸附在煤表面,使煤表面的疏水性增强,结合成絮团,而硫铁矿和其它杂质吸附细菌,仍分散在矿浆中,从而实现脱硫。该法较新,应用较少,还有待于进一步研究和推广。




煤燃烧时的脱硫方法有哪些?
1、物理法:主要指重力选煤,利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异而使它们分离。该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。主要方法有跳汰选煤,重介质选煤,风力选煤等。2、化学法:可分为物理化学法和纯化学法。物理化学法即浮选;化学法又包括碱法脱硫,气体脱硫,热解与氢化脱硫,氧化法脱硫等。

煤炭脱硫的方法有哪些?
对煤进行脱硫有如下几种方法:一、物理法: 通常用重力分离或磁分离法去除煤分中的硫化铁(黄铁矿),以此形式存在的硫约占煤中硫分的2\/3。二、化学法:煤经粉碎后与硫酸铁水溶液混合,在反应器中加热至100~130℃,硫酸铁与黄铁矿反应转化为硫酸亚铁和单体硫,前者氧化后循环使用,后者作为副产品回...

煤燃烧时的脱硫方法有哪些?
1. 煤炭洗选脱硫:通过物理、化学或微生物方法在燃烧前净化煤,去除煤中的硫分和灰分。物理方法如跳汰选煤、重介质选煤和风力选煤,利用煤中硫和有机质的密度差异进行分离。化学方法包括浮选、碱法脱硫、气体脱硫、热解与氢化脱硫和氧化法脱硫。微生物法是利用微生物去除煤中的有机和无机硫。二、煤燃烧...

物理脱硫物理脱硫的方法
在处理煤炭中的硫污染时,物理脱硫技术提供了多种有效的手段。首先,泡沫浮选法是利用硫铁矿与煤表面湿润性的差异进行分离。硫铁矿由于其疏水性,能更容易地附着在气泡上,而煤则因其亲水性难以浮起。这种工艺设计基于矿物表面湿润性和浮选性的关系,通过控制浮选条件来去除部分无机硫。其次,油团聚分选脱...

用什么可以把煤炭里的硫去处
脱硫的方法 燃烧前脱硫:通过洗煤,或生化法去除硫。燃烧中脱硫:燃料里加脱硫固硫剂,例如型煤里加石灰等。燃烧后脱硫:燃料里加脱硫固硫剂,例如型煤里加石灰等。CaO+SO2=(加热)CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4 燃烧后脱硫:烟气中脱硫。

请问:煤炭燃前去硫如何操作?
1、物理法:主要指重力选煤,利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异而使它们分离。该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。主要方法有跳汰选煤,重介质选煤,风力选煤等。2、化学法:可分为物理化学法和纯化学法。物理化学法即浮选;化学法又包括碱法脱硫,气体脱硫,热解与氢化脱硫,氧化法脱硫等...

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化学脱硫法是利用不同的化学反应,将煤炭中的硫转变为不同形态,而使它们从煤中分离出来。在众多的化学脱硫方法中,目前经济技术效果较好的,且颇具应用前景的主要是碱法脱硫和溶剂萃取脱硫工艺。新开发的温和的化学脱硫法主要有辐射法、电化学法等。化学脱硫方法虽然能脱除无机硫和一部分有机硫,但有两...

燃煤脱硫有哪些方法
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CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2=Ca2++2OH-,使两种溶液进行化学反应吸收溶解的SO2:Ca2++SO32-=CaSO3,CaSO3+(1\/2)H2O=CaSO3·(1\/2)H2O。对液体进行氧化:HSO3-+(1\/2)O2=H++SO42-,Ca2++SO42-=CaSO4↓,CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O↓ 最后的产物是CaSO4·2H2O↓(就是石膏),是一种不溶...

高温脱硫原理
高温脱硫原理主要是利用高温的形式将硫分离出来。高温脱硫原理指煤炭完全气化后,在中、高温下,主要借助于可再生的脱硫剂与煤气中硫化物的反应,使硫化物能够分离出来的过程。硫是人体内必不可少的一种元素,基本氨基酸中蛋氨酸(甲硫氨酸)、半胱氨酸、胱氨酸均包含硫元素,这几种氨基酸参与多种重要蛋白...

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翠雨齐迈: (1)从经济角度考虑,以燃烧前脱硫成本最低,燃烧后烟道气脱硫成本最高.结合我国实际情况,短期内我国煤炭脱硫的主攻方向将以燃前脱硫为主,燃中脱硫与固硫并举,燃后烟气净化为适当补充. (2)我国大多数煤中硫主要以黄铁矿的形式存在,而且煤中硫的含量与粒径有较大的关系.通常,煤的粒径越大,则其含硫量也越高. (3)进一步开展煤中硫的分布赋存规律的研究,在此基础上针对各地煤中硫的分布赋存规律的不同,分别采取不同的脱除方法,以做到对症下药. (4)应研究开发温和的化学脱硫和生物脱硫方法,以降低煤中的有机硫含量

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