淺析煤中硫的分布特征與煤炭燃前脫硫研究現狀

張 慎

（河北西柏坡發電有限責任公司,河北 平山 050400）

高硫煤中的硫含量較高，對后續設備和管道等會造成嚴重的腐蝕，并且不經處理的高硫煤燃燒，會造成其中90%的硫轉化為SO，SO是有毒氣體，會對環境造成嚴重的污染。因此，經濟有效的脫硫技術也就具有十分重要的意義。

1 煤中硫的分布

我國煤中硫的分布存在一定的規律，含硫量小于0.5%的煤主要是有機硫，通常來源于原始植物蛋白，含硫量大于2%的煤屬于高硫煤。絕大多數煤中硫呈無機硫形態，主要以黃鐵礦硫形態存在。我國高硫煤的分布情況如表1。

表1 高硫煤的分布特征

相關研究統計發現，煉焦煤中氣肥煤含硫量最高（3.42%），其次為肥煤（1.67%）、貧瘦煤（1.62%）、焦煤（1.43%）、瘦煤（0.90%）、氣煤（0.66%）、1/2中粘煤（0.55%），1/3焦煤（0.53%）。根據成煤的不同條件，各個時代和不同地區形成的煤含硫量不同，總的變化趨勢為海陸交互相沉積或者淺海相沉積煤田的煤中硫較高，陸相沉積煤的煤中硫普遍較低。

2 煤炭燃前脫硫研究現狀

根據煤的利用階段不同，煤脫硫分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。燃燒前脫硫，是在煤炭使用前進行處理，除去煤炭中的硫,可以有效地避免煤在燃燒中硫形態的改變，減少煙氣中的含硫量，并減少煙道的腐蝕現象。

2.1 物理脫硫

物理脫硫方法我國目前應用最廣、最可行和經濟實用的脫硫方法，能夠有效地除去煤中的無機硫，對有機硫效果有限。

2.1.1 重選脫硫

重選脫硫是充分利用煤與黃鐵礦的密度差異，通過搖床、重介旋流器等設備，實現分選，實現含硫的礦物與煤的分離。由于三者之間的密度差異較大，通過重選脫硫法可以有效的實現煤的脫硫，并且成本較低、處理量大、對環境污染較小。

2.1.2 浮選法脫硫

該方法主要運用于細粒和微細粒煤炭脫硫，主要根據礦物表面的理化性質差異來實現分選任務。煤中黃鐵礦的疏水性比普通黃鐵礦要好，容易漂浮并進入泡沫層降低精煤率，影響脫硫效果。因此，還需要加強相關抑制劑以及其他浮選脫硫方法的研究。

2.1.3 磁選電選脫硫

該方法主要根據煤中有機質具有弱順磁性的性質來實現煤的脫硫，包括溶劑磁性強化技術與表面磁性強化技術。但是該方法的除灰效果欠佳，通常與浮選法結合來進行煤的脫硫。

2.1.4 微波脫硫

微波脫硫主要包括直接脫硫法、微波化學脫硫法和微波預處理磁選脫硫法。直接脫硫法即是將煤直接暴露在微波照射下，煤中的含硫礦物在加熱作用下，受熱分解，從而達到脫硫的目的。微波化學脫硫法，是化學處理與微波照射相結合的方法，通過對煤的酸洗與堿浸漬完成脫硫處理。微波預處理磁選脫硫法，首先通過微波選擇性的增強黃鐵礦的磁性，然后采用磁選方法進行脫硫。

2.2 化學脫硫

化學脫硫主要用于煤中有機硫的分離。

2.2.1 熱堿液浸出法

該方法的首先以堿液作為浸出劑（在一定的溫度和壓力條件下），將硫鐵礦以及有機硫轉化成硫化物或亞硫酸亞等，然后進行洗滌和過濾脫離出硫分。相關研究還發現，先通過強氧化劑脫除硫，然后再經熱堿液浸出能夠將無機硫完全脫除。

2.2.2 溶劑法脫硫

溶劑法包括熔融堿法、有機溶劑法與超臨界流體萃取法。其中熔融堿法將熔融堿與煤粉混合，并與黃鐵礦、有機硫反應生成可溶性物質，再通過洗滌就能夠將硫和雜質脫除。超臨界流體萃取法與有機溶劑法相似。

2.3 生物脫硫

生物脫硫法針對性較強，主要是利用微生物代謝的氧化還原反應，使含硫化合物氧化，再經過酸洗和過濾來進行脫硫。

2.3.1 生物浸出脫硫

該方法主要利用微生物作為氧化劑，如氧化亞鐵硫桿菌等，通過氧化分解反應，將黃鐵礦轉化成不可燃的硫酸鹽，然后經水溶解并洗脫除硫。該方法操作簡單、耗能較低，成本較低、環保適用，但微生物的氧化分解時間較長。

2.3.2 生物表面氧化處理法

該方法是在煤漿中加入微生物，微生物與煤漿混合，并能夠很好的附著在黃鐵礦顆粒上，從改變黃鐵礦的親水性使其沉淀，沉淀進入尾礦實現脫硫。該方法具有較大的優越性，既縮短了脫硫時間，同時也具有較好的脫灰作用。

2.3.3 微生物絮凝法

微生物絮凝法主要是利用細菌對礦物絮凝的不同能力來對煤與黃鐵礦進行分離，實現脫硫。

3 結束語

在實際應用中必然要對不同的煤炭采用不同的脫硫處理方案，因此還需要深入開展不同脫硫方法的研究，對各種方法取長補短。

[1]秦丙克,張月.煤炭燃前脫硫研究現狀及進展[J].云南化工,2012(03).

[2]楊云云.煤中硫的分布特征與煤炭燃前脫硫研究現狀[J].企業技術開發（學術版）,2012(10).