《浮选法脱除煤中硫的试验研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浮选法脱除煤中硫的试验研究（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 0 1 1 年 3 9卷第 1 6 期 广州化工 6 1 浮选 法脱 除煤 中硫 的试验研究 黄会蓉 ，金会心 ( 贵州大学材料与冶金学院，贵州 贵阳5 5 0 0 0 3 ) 摘 要： 在分析煤样性质的基础上， 考察了捕收剂正十二烷用量、 起泡剂仲辛醇用量、 抑制剂C a O用量以及矿浆浓度对贵州高 硫煤脱硫率的影响。结果表明在捕收剂用量 1 2 k g t ， 起泡剂用量 1 0 0 g t ， 抑制剂用量 2 k g t ， 矿浆浓度 1 2 0 g L的条件下脱硫率能 达到 4 2 9 8 ， 对脱硫前后煤样工业分析结果进行比较， 发现精煤总硫明显降低， 发热量有所增高， 煤的质量
2、得到了改善。 关键 词 ： 煤； 浮选； 脱硫 S t u d y o n Hi g h S u l f u r Co a l De s u l f u r i z a t i o n b y F l o a t i o n M e t h o d HU A NG Hu i r o n g。) l N Hu i x i n ( C o l l e g e o f M a t e r i a l s S c i e n c e a n d M e t all u r g y E n g i n e e ri n g ， G u i z h o u U n i v e r s i t y ， G
3、u i z h o u G u i y a n g 5 5 0 0 0 3 ， C h i n a ) Abs t r a c t ：On t h e b a s i s o f c o a l s a mp l e p r o p e r t i e s ，ma d e t we l v e s i l a ne f o r c o l l e c t o r ，s e eo c t y l a l c o h o l s f o r f r o t h e r ， Ca O for i n hi bi t o r st he e f f e c t o f a n d p u l p d
4、e n s i t y t o t he h i g h s ml f u r c o a l d e s u ffu r i z a t i o n we r e i n v e s t i g a t e d t h e a mo u n t o f d o d e c a n e， T h e r e s u l t i n d i c a t e d t h a t 4 2 9 8 s u l f u r c a n b e r e mo v e d u n d e r t h e o p t i mi z a t i o n c o n d i t i o n s ：o f c o
5、l l e c t o r d o s a g e 1 2 k g t ，f r o t h e r d o s a g e 1 0 0 g t ，i n h i b i t o r s d o s a g e 2 k g t ，a n d p u l p d e n s i t y 1 2 0 g L Di f f e r e n c e i n d u s t ri a l a n a l y s i s r e s u l t s b e t we e n o rig i n a l c o a l s a mp l e a n d d e s u l f u r i z a t i o
6、 n c o a l s a mp l e wa s a l s o i n v e s t i g a t e d。me a n wh i l ei t s h o we d t h a t w h e n s u l f u r w a s r e mo v e d b y t h i s me t h o dh e a t i n g v alu e a n d q u a l i t y o f C O al wa s i mp r o v e d Ke Y wo r ds：C O al ；f l o t a t i o n：d e s u l f u r i z a t i o n
7、在煤炭 的加工利用 过程 中，煤 中硫 分对环境造成 了严重 污 染， 受到人们的密切关注。研究有效的脱硫技术已成为当今选 煤界的一个重要课题。在我国，高硫煤占煤炭储量的 1 3 ，占生 产原煤的 1 6， 脱硫已成为我国洁净煤技术的主要目标之一。 煤中硫可分为两种： 无机硫和有机硫， 无机硫主要是以二硫 化物和硫酸盐形式存在， 二硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫， 少部 分为白铁矿硫， 两者是同质多晶体。硫酸盐硫主要存在于 C a S O 中。有机硫 以硫 醇(一S H) 、 硫 化物 、 二硫 化物 ( 一SS一) 和 以 噻吩系为代表的芳香环硫的形态和煤基体直接键合。另外， 在 煤中也会有少量
8、的单质硫 、 P b S 、 C u F e S 2 、 F e A s S 、 Z n S 。 对于燃煤脱硫技术的研究 ， 从 2 0世纪初至今已有9 0多年的 历史。根据脱硫原理的不 同可分为物理法、 化学法、 微生物法。 物理法脱硫相对来说比较便宜 ， 操作简单， 无污染， 但效果不佳。 化学脱硫能比较有效的脱除， 但是化学方法操作条件苛刻， 会造 成煤质变化。微生物脱硫方法效果好， 但尚不成熟。随着高硫 煤和难选煤 的开采及其产量 的增 加 ， 浮 选在细粒级 煤炭 的分选 ， 尤其是在脱除煤 中极细粒嵌布 的黄铁矿方 面发挥着越来 越重要 的作用 - 4 。 为了通过浮选法脱除贵州某
9、矿高硫煤样中的硫， 本试验选 用正十二烷作捕收剂， 仲辛醇作起泡剂 ， C a O作抑制剂， 在 X F D 型0 7 5 L单槽浮选机内进行浮选脱硫试验， 考察各因素对脱硫 效果 的影响。 1 浮选脱硫基本原理 浮选法脱硫是细粒和超细粒煤分选中应用最为广泛的方法 之一 。J 。由于粒度较细， 密度和粒度的作用极小 ， 不可能利用 它们之间的差异来进行分选。而是根据矿物表面物理化学性质 的差异进行分选 的方法 。 在浮选过程中， 矿物表面的疏水性可以用气 一液 一固三相 的接触角来表示从而解释疏水性矿 粒为什 么能容易粘 附到气 泡 上， 可浮性较好 。接触角 0的大小决定于气泡， 矿物表面和
10、 水三相界面张力 y ， 在三相接触平衡时则有： 固 气 = 固 液 + 气 液 c o s 0或 c o s 0 = y 气液 气泡与矿粒粘着前后单位表面积 自由能的变化为： A G= y 固 气一( y 周 气+一y 气 液) 若以接触角表示为： A G= 气 渣 ( c o s 01 ) 该式有时称为浮选 过程 的热 力学 方程 式。 由此 可 见 ， 从理 论上 说 ， 当矿粒极亲水时 ， 气泡与矿粒粘着 的过程 不能 自发 进行 ( 0= 0 。 ， A G=0 ) ； 而对所 有接触 角 00 。 矿 粒都有 自发进 行 的 趋势。这是因为矿粒附着在气泡上都伴随着系统 自由能降低
11、， 只不过 自发进行的可能性有所不同。 基金项目 ： 贵大人基合字 ( 2 0 0 8 ) 0 2 4号。 作者简介 ： 黄会蓉 ( 1 9 8 7一) ， 女 ， 硕士研究生 ， 主要从事煤 泥浮选研究工作。Em a i l ： h h y 0 4 1 3 3 3 1 0 3 1 6 3 c o m 6 2 广州化工 2 0 1 1 年 3 9 卷第 1 6期 2试验 2 1 煤 样制 备及 分析 实验室煤泥浮选采用贵州某矿高硫煤样为原料， 按照 国家 标准程序进行了煤样的掺匀、 缩分 ， 制备出试验用煤质分析样和 煤泥 浮选用样 。其工业分析 结果 如表 1 所 示 ， 从 表 中可以看
12、出 ， 样 品的全硫含量 为 5 7 0 。筛 分结果 表 明，黄铁 矿在 7 4 m 粒级以下 占总量的6 9 2 6 ， 证明其解离状态较好。 表 1 煤样 工业 分析 T a b l e 1 P r o x i ma t e An a l y s i s o f C o a t S a mp l e 2 2仪器和设备 主要仪器： 单槽浮选机 ( X F D型 0 7 5 L) ， 武汉洛克有 限公 司； 电子天平( P L 2 0 0 2型) 梅特勒 一托利多仪器( 上海) 有限公 司； 真空过滤机( 2 X Z一 2型) ， 上海 日岛科学仪器有限公司； 电热 恒温干燥箱( 1 0 1
13、 1 A B S型) ， 北京市永光明医疗仪器厂等。 2 3试 验 流程 使用球磨机将原煤磨细并对磨后煤样进行粒度分析， 取不 同重量的煤样加入到定量的水溶液中， 配成不同液固比的煤浆 ， 采用 X F D型 0 7 5 L单槽浮选机搅拌煤浆使之混匀， 混匀一段时 间后按先后顺序加入抑制剂， 捕收剂， 起泡剂， 待反应一段时间 后进行刮泡， 将刮出精煤抽滤后用热水洗涤并干燥， 所得煤样进 行全硫分析。煤样全硫分析采用艾氏法。 试验流程如下 ： 原煤干燥一磨矿一测定原煤硫 分一进 行浮选一抽 滤一 热水 洗一 测定精煤硫分 。 2 4计算方法 试验脱硫率的计算方法按照下式计算： 脱硫率 ：s y
14、 - 8 i s j1 0 0 式中： s 广原煤硫分 精煤硫分 一精煤产率 3结果与讨论 3 1 捕收剂用量对脱硫率的影响 试验以正十二烷为捕收剂， 研究了正十二烷用量对样品硫脱除 率的影响。固定条件： 起泡剂仲辛醇用量 1 0 0 g t ， 抑制剂 C a O用量 2 k g t ， 矿浆浓度8 0 g L ， 样品粒度 一 7 4 t u n占6 9 2 6 。分别考察了 当捕收剂用量为 1 k g t ， 1 2 k g t ， 1 4 k g t ， 1 6 k g t ， 1 8 k g t 时原煤 中硫 的脱除率的变化 睛况。试验结果如图 1 所示 。 I 0 I 2 1 4
15、1 6 1 8 D o s a g e o f c o l l e c t o r ( k g t ) 图 1 捕收剂用量对脱硫率的影响 F i g 1 Eff e c t o f c o l l e c t o r d o s a g e o n d e s u l f u r i z a t i o n 由图 1可以看出， 当捕收剂的用量越大时， 脱硫效果越来越 差。这主要是由于， 随着捕收剂用量的增大 ， 矿物表面的疏水性 提高， 从而导致精煤与气泡的附着牢固性增强。从浮选动力学 方面解释， 如果疏水性颗粒越容易粘附到气泡上， 则可浮选越 好， 黄铁矿更易随煤粒一起上浮而进入泡沫产品， 浮选精煤硫分 增加。而当捕收剂用量过小时， 虽然脱硫效果比较好， 但是不能 保证精煤产率， 无法实现工业价值。综合考虑， 本实验选用捕收 剂用量为 1 2 k g t 为最佳捕 收剂用量 。 3 2起泡剂用量对脱硫率的影响 试验以仲辛醇为起泡剂 ， 研究了仲辛醇用量
