淺談選煤生產(chǎn)中的硫分問題

安信茂

摘要:煤中的黃鐵礦硫可以通過洗選加工的方法去除

關(guān)鍵詞:選煤 硫分

一、前言

煤中有灰分、硫分是主要的有“害”雜質(zhì),硫分不僅對(duì)發(fā)電廠有害,對(duì)煉焦工業(yè)也是有害的,對(duì)其他各種工業(yè)和民用以及環(huán)境有很大的危害性。煤中硫含量的測(cè)定屬于元素分析范疇,煤中硫的含量隨原始成煤物質(zhì)和成煤時(shí)的沉積條件不同而有所高低。硫不像煤中主要成份碳、氫、氧是隨著煤化程度的變化而變化。

二、煤中硫分的危害

我國(guó)煤炭產(chǎn)量的80%左右都用作動(dòng)力煤,動(dòng)力煤主要用于工業(yè)鍋爐和發(fā)電,煤中硫分是電廠排煙中SOx的直接來源。使用高硫煤的電廠,為符合環(huán)保要求,要為除硫、固硫額外增加大筆投資和運(yùn)行費(fèi)用。與此同時(shí),還將造成設(shè)備腐蝕、堵灰和泄漏,嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

煤炭另一個(gè)主要用途是用于煉焦,煉焦過程中,煤中的硫分只有5%～10%隨著高爐氣逸出,其余的在爐內(nèi)循環(huán)。焦炭中的含硫量增加,會(huì)使冶煉的鋼鐵中的含硫量增加,增加鋼鐵的熱脆性。此外焦炭中的硫含量高還會(huì)使冶煉過程的環(huán)境污染加劇。

提供低硫的動(dòng)力煤和煉焦煤可以減少下一個(gè)使用環(huán)節(jié)的問題,為此,通過在選煤廠對(duì)原煤的洗選加工,排出矸石、雜物同時(shí)可以降低硫的含量,其費(fèi)用要比發(fā)電廠、煉焦廠采取固硫、脫硫措施減少很多。所以說,在選煤廠預(yù)選進(jìn)行脫硫是很有必要的。

三、選煤生產(chǎn)中的硫分控制

煤中硫通常以硫酸鹽硫、硫鐵礦硫和有機(jī)硫三種形態(tài)存在。硫酸鹽硫在我國(guó)煤炭中的含量一般很少,大多數(shù)情況下,煤中主要是黃鐵礦硫。這種硫在黃鐵礦中主要呈結(jié)核狀、透鏡狀、團(tuán)塊狀等形態(tài)存在,這種硫鐵礦可以通過洗選加工法除去。而以極細(xì)顆粒浸染在煤的有機(jī)質(zhì)中的硫,則難以用分選的方法除去。煤中的有機(jī)硫一般不能用物理的方法脫除。

選煤廠在生產(chǎn)時(shí),要根據(jù)原煤的篩分試驗(yàn)、原煤的浮沉試驗(yàn)以及用戶的要求來生產(chǎn),以確保硫分及各項(xiàng)指標(biāo)的要求。

下面以我們生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的平朔木瓜界選煤廠為例來說說硫分的控制。

平朔木瓜選煤廠主要以入洗平朔三號(hào)井工礦的煤為主,以加工地方礦的外來煤為輔。選煤廠設(shè)計(jì)的產(chǎn)品主要有兩種動(dòng)力煤,一種是平二煤:灰份≤19%硫份≤1.3% 發(fā)熱量≤5500大卡/kg;一種是平三煤:灰份≤25%硫份≤1.2% 發(fā)熱量≤5000大卡/kg。

三號(hào)井工礦以采4號(hào)、9號(hào)煤層為主。4號(hào)煤層原煤全硫平均含量0.48%,屬特低硫分煤,1.6密度液選后,全硫含量平均為0.60%,說明經(jīng)分選后精煤硫分比原煤硫分略有升高。9號(hào)煤層原煤全硫平均含量2.32%,屬中高硫分煤,經(jīng)1.6密度液選后干基全硫含量為0.86%～3.41%,平均值1.93%,仍以中高硫煤為主。

硫分賦存狀態(tài):原煤4號(hào)煤以有機(jī)硫含量為主,其次為硫化鐵硫;9號(hào)煤層則以硫化鐵硫?yàn)橹?有機(jī)硫含量次之,硫酸鹽硫含量甚微。從4號(hào)煤層至9號(hào)煤層,有機(jī)硫與硫化鐵硫呈明顯的增高特征。1.6密度洗選后硫化鐵硫降幅最大,表明黃鐵礦硫以結(jié)晶粒狀及結(jié)核狀產(chǎn)出易脫除;有機(jī)硫則不易脫除,降幅較小。

通過這些數(shù)據(jù)我們可以看出,為了達(dá)到產(chǎn)品煤關(guān)于硫份的要求及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,就必須依托低硫的4號(hào)煤與高硫的9#煤分別入洗,然后根據(jù)產(chǎn)品煤關(guān)于硫分的要求,進(jìn)行配煤處理,以達(dá)到產(chǎn)品煤對(duì)硫分、灰份的的要求。

目前,由于平朔3#井工礦試生產(chǎn)主要是采掘9號(hào)煤,其生產(chǎn)的毛煤質(zhì)量不穩(wěn)定,硫份在0.9%～1.2%間波動(dòng),灰份在28%～40%間波動(dòng),平朔木瓜界選煤廠生產(chǎn)的主要是平三煤,從硫分的角度來說,不用入洗就可以達(dá)到要求。在實(shí)際生產(chǎn)中,+13mm經(jīng)過淺機(jī)槽分選機(jī)分選后,隨著大塊矸石被選出后,硫分出現(xiàn)下降(產(chǎn)品中硫分穩(wěn)定在0.9%～1.03%),說明,煤中的硫分主要是以黃鐵礦硫存在。

四、結(jié)束語

選煤生產(chǎn)中的的硫分處理問題,在選煤廠初步設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)原煤的各項(xiàng)化驗(yàn)數(shù)據(jù),在選擇要選煤生產(chǎn)工藝時(shí)就做為主要的因素加以考慮。待工藝設(shè)備確定后基本上生產(chǎn)的產(chǎn)品就趨于定型,在正常生產(chǎn)中我們要能過嚴(yán)格管理,加強(qiáng)過程監(jiān)控來確保產(chǎn)品煤中硫份的相對(duì)穩(wěn)定。同時(shí),可以能過部分變換生產(chǎn)工藝流程,生產(chǎn)多種產(chǎn)品,然后進(jìn)行摻配處理,來滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的要求。

參考文獻(xiàn):

[1]匡亞莉.選煤工藝設(shè)計(jì)與管理.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2006。

[2]歐澤深,張文軍.重介質(zhì)選煤技術(shù).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2006。

(作者單位:中煤建筑安裝工程公司)