超声辅助H2O2脱除炼焦煤中有机硫的方法及机理研究*

元永国 王 瑞 穆晓刚

(1.辽源职业技术学院资源工程系，136201 吉林辽源；2.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，123000 辽宁阜新)

0 引 言

《中国能源发展报告2021》指出，2020年我国煤炭消费量占能源消费总量的56.7%，可见煤炭作为我国的主要能源之一[1]，未来几十年仍将发挥重要作用。炼焦煤兼具燃料与工业原料双重属性，在“碳达峰、碳中和”背景下，人们更应关注煤的非燃料属性。煤中含有硫物质，不仅在燃烧过程中产生有害气体SOx，污染环境[2]，还会在炼焦过程中转移到焦炭中，含硫量高的焦炭会在炼钢时影响钢铁的冷热强度[3-4]，较高的硫含量限制了炼焦煤的进一步加工利用。然而，中高硫煤储量占我国煤炭储量的1/4[5-6]，随着煤炭资源的不断消耗，部分中高硫煤逐渐被开发利用[7]。为了清洁、环保地利用中高硫煤炭资源，煤炭脱硫是其高效利用前的必要过程。

目前，常规的煤炭洗选只能脱去煤中大部分的无机硫，对煤中与有机质相结合的有机硫却束手无策[8]。国内外学者们主要采用化学氧化脱硫法并以超声[9]、微波[10]辅助脱除煤中的有机硫[11]，其中过氧化氢(H2O2)作为氧化剂具有较好的脱硫效果，H2O2属于弱氧化剂，不仅对煤中有机质的破坏小，而且H2O2氧化产物为水，是一种清洁型氧化剂。

煤样粒径是影响煤炭脱硫效率的一个重要因素，为了追求较高的脱硫率，实验室往往将煤样研磨至0.074 mm～0.125 mm[12-14]。然而，煤样粒度太小不仅会增加破碎成本，而且对于炼焦煤，如果粒度太小，不利于形成有一定强度的块状焦炭。……