油团聚加煤系黄铁矿抑制剂脱除煤中黄铁矿硫的研究

第２１卷第２期　２００６年６月　安徽工程科技学　院学报　Ｖｏ１．２１．Ｎｏ．２　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｊｕｎ．，２００６　文章编号：１６７２—２４７７（２００６）０２—０００５—０３　油团聚加煤系黄铁矿抑制剂　脱除煤中黄铁矿硫的研究　陈跃华，徐建平，蔡昌凤　（安徽工程科技学院生化工程系，安徽芜湖　２４ｌＯＯＯ）　摘要：油团聚是以脱除煤中灰分为主的团聚技术，脱硫的效率很低，采用山西介休的高硫煤，探索在油团聚过　程中加入不同的黄铁矿抑制剂（巯基乙酸、重铬酸钾、高锰酸钾）对脱除煤中黄铁矿硫的影响．结果表明加入黄　铁矿抑制剂对脱硫效率有一定程度的影响．　关键词：高硫煤；黄铁矿硫；脱硫；油团聚　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＤ９４　我国高硫煤约占煤炭总储量的１／３，煤燃烧排放出的ＳＯ。气体是形成大面积酸雨的主要原因，因此硫　对环境造成的污染受到了人们的高度重视，开发高效、经济的脱硫技术已成为大气污染控制和煤炭行业可　持续发展的重要课题［１］．而燃前脱硫技术又因成熟度高、运行和投资费用低成为优先发展的技术之一．　国内外目前研究的燃前脱硫技术主要有重介、浮选、选择性絮凝、团聚等，后三者也适用于高解离的微　细高硫煤脱硫．油团聚在脱灰方面效果较好，本研究探讨了在油团聚过程中加入煤系黄铁矿抑制剂来提高　其脱硫率的研究．　１　理论基础　１．１油团聚机理　煤微粒具有天然的疏水性，若在煤中加入非极性油，会强化煤的疏水性．非极性油强化疏水的机理由　以下两方面组成：（１）非极性油珠与疏水油珠和疏水颗粒发生黏附，然后在它表面适度展开，使颗粒表面的　疏水性得到进一步增强，从而使颗粒悬浮体的疏水聚团行为获得强化；（２）非极性油在两个疏水颗粒之间　形成油桥，把它们紧密联系在一起，从而大大提高了聚团抗碎的能力，使聚团能稳定的存在和继续生长．　１．２煤系黄铁矿抑制剂作用机理　在浮选过程中，抑制剂指的是起破坏和削弱矿物与捕收剂相互作用，增强矿物表面亲水性的一类药　剂．煤系黄铁矿抑制剂是指在浮选煤泥过程中，起破坏和削弱黄铁矿与捕收剂之间的相互作用，增强黄铁　矿表面亲水性的一类药剂．无机抑制剂的作用机理比较复杂，包括以下三个方面：（１）与被抑制矿物表面进　行化学反应，形成亲水络合物；（２）在矿浆中形成亲水胶体，以胶体形式吸附于矿物表面；（３）调整矿浆浓度　的ｐＨ值，改变矿粒的电性，从而影响它们的浮选特性　］．　２　实验部分　２．１　实验样品　本实验采用的是山西介休煤矿的高硫煤，煤样分析结果见表１．　表１煤质分析　２．２试验仪器与药品　快速智能定硫仪，ＪＪ一１大功率电动搅拌器（常州国华电器有限公司），ＴＤＬ一４０Ｂ型低速台式大容量　收稿日期：２００６—０３—１０　基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０５７４００１）；安徽省自然科学基金资助项目（０００４６２０７）　作者简介：陈跃华（１９８１一），女，内蒙古乌盟人，硕士研究生．　维普资讯 http://www.cqvip.com

安徽工程科技学院学报　离心机（上海安亭科学仪器厂），ＳＨＺ一３循环水真空泵（上海华光仪器仪表厂），ＤＨＧ一２００３Ａ电热鼓风　干燥箱（金坛市荣华仪器制造有限公司），万用电炉，比重计，ＦＣ１０４电子天平．　煤油，重铬酸钾，巯基乙酸，高锰酸钾，氯化锌（宿州化学试剂厂）．　２．３　实验流程　人比重液离心分离，将分离得到的浮物和沉物分　图ｌ技术路线图　别过滤烘干，称重，分析硫分（按国标ＧＢ／Ｔ２１５—１９９６对样品的黄铁矿硫含量进行测定），计算脱硫率和　精煤产率．流程图如图１．　２．４　实验内容　以煤油为团聚剂，在转速为２　０００　ｒ／ｍｉｎ、团聚作用时间为３　ｍｉｎ的条件下对抑制剂的种类、作用时间　以及用量对脱硫率、精煤产率等的影响进行了正交实验，试验条件按Ｌ。（３　）正交表排列．　３实验结果与分析　３．１正交实验设计与结果　正交实验设计如下：抑制剂的种类（Ａ）：巯基乙酸、重铬酸钾、高锰酸钾．抑制剂的作用时间（Ｂ）：　３　ｍｉｎ、５　ｍｉｎ、１０　ｍｉｎ．抑制剂的量（Ｃ）：４００　ｇ／ｔ、６００　ｇ／ｔ、８００　ｇ／ｔ．实验中采用精煤产率），（　）、脱硫率　（Ｖｏ）２个评指标作为评价指标，考察了３个因素的３个不同水平对脱硫效果的影响．正交实验的结果见表　２．各因素对团聚脱硫效果的影响极差分析见表３．　表２正交实验的设计及结果　由表３可见，在油团聚过程中ＪＪＩＡ．的３种黄铁矿抑制剂对脱除煤中的黄铁矿均有一定的效果，由表２　可得，对２个评价指标而言，３个因素对实验结果都有一定的影响．从表２中各因素极差Ｒ的大小可以得出　各因素对３个评价指标的影响主次顺序为：精煤产率为Ｂ＞Ｃ＞Ａ，脱硫率为Ｂ＞Ａ＞Ｃ．　综合考虑，可以确定Ｂ（抑制剂的作用时间）为主要影响因素，Ａ（抑制剂的种类）次之，ｃ（抑制剂的量）　的影响最小．　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２期　陈跃华．等：油团聚加煤系黄铁矿抑制剂脱除煤中黄铁矿硫的研究　３．２　最佳实验条件的确定　选择各　素最佳水平时，先选处于主要地位的指标，即　素Ｂ，它的２个指标的影响都是处于主要地　位．综合考虑脱硫　和精煤产率，选择Ｂ：；对于因素Ａ，由于精煤产率各个水平均比较高，所以以脱硫率为　主要考虑因素，所以选择Ａ　；对于　素Ｃ，两个指标均是Ｃ　最好，所以选择Ｃ。．综合以｝二３个水平的选取，　得出的最佳实验条件为Ｂ　Ａ：Ｃ　，即抑制剂作用时问（Ｂ）为５　ｍｉｎ，所选用的抑制剂（Ａ）为重铬酸钾，抑制　剂的量（Ｃ）为４００　ｇ／ｔ．　３．３　验证实验　为检验最佳条件的可靠性，按照所确定的最佳条件，利用实际高硫煤进行重复实验，从实验结果可知　（见表４），在所选的条件下，黄铁矿硫的脱除是稳定的，平均脱除率可达到３３．　Ｏ　，精煤的产率也比较理　想，为７６．７３　．　表４　实验结果表　４　结论　（１）选择的３个　素对脱硫率和精煤产率都有一定的影响，抑制剂的作用时问对效果的影响最显著，　其余依次为抑制剂的种类和抑制剂的量；　（２）３种抑制剂的脱硫效果顺序依次为：重铬酸钾＞巯基乙酸＞高锰酸钾；　（３）通过实际高硫煤的验证实验说明，在所选的条件下，黄铁矿硫的脱除是稳定的，并且精煤产率也比　较理想．　参考文献：　［１］　徐建平．高硫煤脱硫可行性研究［Ｊ］．煤炭科学技术，２００１．２９（１）：２８—３２．　Ｅ２］　杨巧义．石志敏．油团聚脱灰工艺的研究［Ｊ］．煤炭ＪＪｆ１工与综合利用．１９９４（５）：３８—４１．　Ｏｎ　ｐｙｒｉｔｅ　ｆｒｏｍ　ｃｏａｌ　ｂｙ　ａｄｄｉｎｇ　ｐｙｒｉｔｅｓ　ｄｅｐｒｅｓｓｏｒ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｏｉｌ　ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ　ＣＨＥＮ　Ｙｕｅ—ｈｕａ，ＸＵ　Ｊｉａｎ—ｐｉｎｇ，ＣＡ１　Ｃｈａｎｇ—ｆｅｎｇ　（１）ｅｐｔ．ｏｆ　Ｂｉｏｃｈ．Ｅｎｇｎ．．Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　ｌ＇ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ．Ｗｕｈｕ　２４　ｌＯ００・Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｉｌ　ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　ａ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ａｓｈ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ，ｗｉｔｈ　ａ　ｌｏｗ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ．　ｌ、ｈｅ　ｈｉｇｈ　ｓｕｌｆｕｒ　ｃｏａｌ　ｆｒｏｍ　Ｊｉｅｘｉｕ　ｉｎ　Ｓｈａｎｘｉ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｌ１ｉｓ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｐｙｒｉｔ—　ｉｃ　ｓｕｌｆｕｒ　ｂｙ　ａｄｄｉｎｇ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｙｒｉｔｅｓ　ｄｅｐｒｅｓｓｏｒｓ　Ｏｒｌ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ　ＷａＳ　ｅｘｐｌｏｒｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔ　ｕｄｙ，Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ａｄｄｉｎｇ　ｐｙｒｉｔｅｓ　ｄｅｐｒｅｓｓｏｒｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｏｉｌ　ａｇｇｌｏｍｅｒａｔ　ｉｏｎ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｕｌｆｕｒ－ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｒａｔｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｓｕｌｆｕｒ　ｃｏａｌ；ｐｙｒｉｔｉｃ　ｓｕｌｆｕｒ；ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｏｉｌ　ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ