浅谈选煤生产中的硫分问题

安信茂

摘要:煤中的黄铁矿硫可以通过洗选加工的方法去除

关键词:选煤 硫分

一、前言

煤中有灰分、硫分是主要的有“害”杂质,硫分不仅对发电厂有害,对炼焦工业也是有害的,对其他各种工业和民用以及环境有很大的危害性。煤中硫含量的测定属于元素分析范畴,煤中硫的含量随原始成煤物质和成煤时的沉积条件不同而有所高低。硫不像煤中主要成份碳、氢、氧是随着煤化程度的变化而变化。

二、煤中硫分的危害

我国煤炭产量的80%左右都用作动力煤,动力煤主要用于工业锅炉和发电,煤中硫分是电厂排烟中SOx的直接来源。使用高硫煤的电厂,为符合环保要求,要为除硫、固硫额外增加大笔投资和运行费用。与此同时,还将造成设备腐蚀、堵灰和泄漏,严重影响锅炉运行的经济性和安全性。

煤炭另一个主要用途是用于炼焦,炼焦过程中,煤中的硫分只有5%～10%随着高炉气逸出,其余的在炉内循环。焦炭中的含硫量增加,会使冶炼的钢铁中的含硫量增加,增加钢铁的热脆性。此外焦炭中的硫含量高还会使冶炼过程的环境污染加剧。

提供低硫的动力煤和炼焦煤可以减少下一个使用环节的问题,为此,通过在选煤厂对原煤的洗选加工,排出矸石、杂物同时可以降低硫的含量,其费用要比发电厂、炼焦厂采取固硫、脱硫措施减少很多。所以说,在选煤厂预选进行脱硫是很有必要的。

三、选煤生产中的硫分控制

煤中硫通常以硫酸盐硫、硫铁矿硫和有机硫三种形态存在。硫酸盐硫在我国煤炭中的含量一般很少,大多数情况下,煤中主要是黄铁矿硫。这种硫在黄铁矿中主要呈结核状、透镜状、团块状等形态存在,这种硫铁矿可以通过洗选加工法除去。而以极细颗粒浸染在煤的有机质中的硫,则难以用分选的方法除去。煤中的有机硫一般不能用物理的方法脱除。

选煤厂在生产时,要根据原煤的筛分试验、原煤的浮沉试验以及用户的要求来生产,以确保硫分及各项指标的要求。

下面以我们生产运营的平朔木瓜界选煤厂为例来说说硫分的控制。

平朔木瓜选煤厂主要以入洗平朔三号井工矿的煤为主,以加工地方矿的外来煤为辅。选煤厂设计的产品主要有两种动力煤,一种是平二煤:灰份≤19%硫份≤1.3% 发热量≤5500大卡/kg;一种是平三煤:灰份≤25%硫份≤1.2% 发热量≤5000大卡/kg。

三号井工矿以采4号、9号煤层为主。4号煤层原煤全硫平均含量0.48%,属特低硫分煤,1.6密度液选后,全硫含量平均为0.60%,说明经分选后精煤硫分比原煤硫分略有升高。9号煤层原煤全硫平均含量2.32%,属中高硫分煤,经1.6密度液选后干基全硫含量为0.86%～3.41%,平均值1.93%,仍以中高硫煤为主。

硫分赋存状态:原煤4号煤以有机硫含量为主,其次为硫化铁硫;9号煤层则以硫化铁硫为主,有机硫含量次之,硫酸盐硫含量甚微。从4号煤层至9号煤层,有机硫与硫化铁硫呈明显的增高特征。1.6密度洗选后硫化铁硫降幅最大,表明黄铁矿硫以结晶粒状及结核状产出易脱除;有机硫则不易脱除,降幅较小。

通过这些数据我们可以看出,为了达到产品煤关于硫份的要求及企业经济效益,就必须依托低硫的4号煤与高硫的9#煤分别入洗,然后根据产品煤关于硫分的要求,进行配煤处理,以达到产品煤对硫分、灰份的的要求。

目前,由于平朔3#井工矿试生产主要是采掘9号煤,其生产的毛煤质量不稳定,硫份在0.9%～1.2%间波动,灰份在28%～40%间波动,平朔木瓜界选煤厂生产的主要是平三煤,从硫分的角度来说,不用入洗就可以达到要求。在实际生产中,+13mm经过浅机槽分选机分选后,随着大块矸石被选出后,硫分出现下降(产品中硫分稳定在0.9%～1.03%),说明,煤中的硫分主要是以黄铁矿硫存在。

四、结束语

选煤生产中的的硫分处理问题,在选煤厂初步设计时,根据原煤的各项化验数据,在选择要选煤生产工艺时就做为主要的因素加以考虑。待工艺设备确定后基本上生产的产品就趋于定型,在正常生产中我们要能过严格管理,加强过程监控来确保产品煤中硫份的相对稳定。同时,可以能过部分变换生产工艺流程,生产多种产品,然后进行掺配处理,来满足用户对产品的要求。

参考文献:

[1]匡亚莉.选煤工艺设计与管理.中国矿业大学出版社,2006。

[2]欧泽深,张文军.重介质选煤技术.中国矿业大学出版社,2006。

(作者单位:中煤建筑安装工程公司)