[發(fā)明專利]一種煤脫硫降灰的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711107415.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN107694748A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建英;張雪峰;吳旭;雷霄;李保衛(wèi);賈曉林;王介良;張鐵柱;趙德勝;劉芳;馬強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B03C1/005
• 分類號(hào): B03C1/005;B03C1/033
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務(wù)所(普通合伙)41122
• 代理人: 張愛軍,徐文婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及選礦領(lǐng)域，特別涉及一種煤脫硫降灰的方法。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)煤炭消費(fèi)大約有95％用于工業(yè)生產(chǎn)，根據(jù)2015年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)數(shù)據(jù)分析，2015年全國(guó)二氧化硫排放量1859.1萬(wàn)噸，工業(yè)二氧化硫排放量1556.7萬(wàn)噸，占全國(guó)二氧化硫排放總量的83.7％，煤炭在火力發(fā)電、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)過(guò)程中，二氧化硫和氮氧化物的排放量高居工業(yè)行業(yè)排放量的首位，煙(粉)排放量也占據(jù)了工業(yè)行業(yè)排放量中的第三位。這些煤炭利用過(guò)程中排放出的二氧化硫、氮氧化物、煙(粉)塵是產(chǎn)生霧霾的主要污染源，而且煤炭在工業(yè)利用中產(chǎn)生的二氧化硫會(huì)腐蝕設(shè)備和管道，影響設(shè)備壽命，更重要的是會(huì)嚴(yán)重污染大氣質(zhì)量，產(chǎn)生酸雨，并且還會(huì)影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，煤中硫分是造成煤炭利用過(guò)程中環(huán)境污染以及制約煤炭綜合有效利用的主要因素。

我國(guó)高硫煤中的硫分主要以無(wú)機(jī)硫?yàn)橹鳎医^大多數(shù)以黃鐵礦硫?yàn)橹?約占60-70％)，同時(shí)存在少量的白鐵礦硫，煤炭的含硫量越高，燃燒時(shí)SO₂生成量也越高(動(dòng)力煤燃燒時(shí)硫的釋放率約為90％)。當(dāng)前燃煤污染控制技術(shù)按其實(shí)施的先后順序可分為燃前、燃中和燃后三大類，燃前控制技術(shù)指煤炭燃前的脫硫降灰提質(zhì)技術(shù)，是在污染尚未產(chǎn)生之前就進(jìn)行治理，不僅能夠提高煤炭的利用效率、減少灰渣排放量，還能大大減輕煤中的硫分對(duì)后續(xù)工序設(shè)備的腐蝕，從而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命并降低生產(chǎn)成本，具有許多燃中和燃后控制技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。降低煤中硫和灰分含量，不僅可以有效降低煤炭在利用過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫的排放量，滿足工業(yè)用煤硫含量指標(biāo)，而且在煤炭脫硫過(guò)程中，由于煤系黃鐵礦和其它灰分礦物在尾煤中的富集，還可以回收硫資源、部分金屬資源和脫除部分煤中的有害元素。

燃前控制技術(shù)包括物理、化學(xué)和生物選煤方法等，其中化學(xué)和生物選煤方法雖然可以同時(shí)脫出煤中的無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫，但由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)和易產(chǎn)生二次污染等因素，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。物理選煤方法包括重介、跳汰、浮選、電選、磁選等，其中重選、浮選等濕法分選方式，只能脫出煤中的無(wú)機(jī)硫，目前雖得到了一定的應(yīng)用，但我國(guó)煤炭中的黃鐵礦多呈細(xì)粒嵌布，煤中的硫大都被炭質(zhì)污染，致使當(dāng)前通用的重選和浮選方法脫硫效果不佳，而且包括濕式磁選在內(nèi)的這些方法需要龐大的煤泥水處理系統(tǒng)，但我國(guó)煤炭資源2/3以上分布在干旱缺水的西北和華北地區(qū)，難以采用這些耗水量大的分選方法，且其投資、運(yùn)行成本都非常高，易造成新的環(huán)境污染，又做不到爐前在線分選，因此并未被大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種煤脫硫降灰的方法，可降低煤炭中的硫與灰分含量，還可以生產(chǎn)更多優(yōu)于不同行業(yè)、不同用煤設(shè)備對(duì)煤炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)煤，提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種煤脫硫降灰的方法，先將煤粉碎成煤粉，然后將煤粉加水制成煤漿，再在煤漿中加入分散劑，攪拌均勻后送入超導(dǎo)磁選機(jī)的分選腔內(nèi)，進(jìn)行磁選，所得的無(wú)磁部分即為脫硫降灰后的精煤。

所述的煤粉的粒徑小于0.2mm。

所述的煤漿的質(zhì)量濃度為20-30％。

所述的分散劑為六偏磷酸鈉、硅酸鈉、草酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉中至少一種，用量為1000-1500g/t煤粉。

所述的攪拌時(shí)間為10-20min。

所述的超導(dǎo)磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為5-6.5T。

所述的超導(dǎo)磁選機(jī)的分選腔內(nèi)的煤漿流速為2.2-3.2cm/s。

所述的超導(dǎo)磁選機(jī)的脈動(dòng)頻率為80-150次/min。

本發(fā)明的原理如下：

煤中基質(zhì)(碳?xì)浠衔?是逆磁性物質(zhì)(其平均比磁化系數(shù)為-5.0×10^-9m³·kg^-1)，煤中的礦物雜質(zhì)和無(wú)機(jī)硫礦物都是弱的順磁性物質(zhì)(它們的比磁化系數(shù)因不同的成煤過(guò)程有所差異，一般礦物雜質(zhì)的比磁化系數(shù)在(12-570)×10^-9m³·kg^-1，無(wú)機(jī)硫鐵礦的比磁化系數(shù)一般在(3.4-4000)×10^-9m³·kg^-1，由于磁性的差異，在具有強(qiáng)大磁場(chǎng)力(例如超導(dǎo)磁選機(jī))的分選空間中實(shí)現(xiàn)煤基質(zhì)和部分礦物質(zhì)的分離，從而達(dá)到脫硫、降灰的目的。

本發(fā)明的有益效果：

1、是一種燃前物理煤脫硫降灰的方法，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，對(duì)環(huán)境無(wú)損害等優(yōu)點(diǎn)，能夠用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。