浅析煤中硫的分布特征与煤炭燃前脱硫研究现状

张 慎

（河北西柏坡发电有限责任公司,河北 平山 050400）

高硫煤中的硫含量较高，对后续设备和管道等会造成严重的腐蚀，并且不经处理的高硫煤燃烧，会造成其中90%的硫转化为SO，SO是有毒气体，会对环境造成严重的污染。因此，经济有效的脱硫技术也就具有十分重要的意义。

1 煤中硫的分布

我国煤中硫的分布存在一定的规律，含硫量小于0.5%的煤主要是有机硫，通常来源于原始植物蛋白，含硫量大于2%的煤属于高硫煤。绝大多数煤中硫呈无机硫形态，主要以黄铁矿硫形态存在。我国高硫煤的分布情况如表1。

表1 高硫煤的分布特征

相关研究统计发现，炼焦煤中气肥煤含硫量最高（3.42%），其次为肥煤（1.67%）、贫瘦煤（1.62%）、焦煤（1.43%）、瘦煤（0.90%）、气煤（0.66%）、1/2中粘煤（0.55%），1/3焦煤（0.53%）。根据成煤的不同条件，各个时代和不同地区形成的煤含硫量不同，总的变化趋势为海陆交互相沉积或者浅海相沉积煤田的煤中硫较高，陆相沉积煤的煤中硫普遍较低。

2 煤炭燃前脱硫研究现状

根据煤的利用阶段不同，煤脱硫分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。燃烧前脱硫，是在煤炭使用前进行处理，除去煤炭中的硫,可以有效地避免煤在燃烧中硫形态的改变，减少烟气中的含硫量，并减少烟道的腐蚀现象。

2.1 物理脱硫

物理脱硫方法我国目前应用最广、最可行和经济实用的脱硫方法，能够有效地除去煤中的无机硫，对有机硫效果有限。

2.1.1 重选脱硫

重选脱硫是充分利用煤与黄铁矿的密度差异，通过摇床、重介旋流器等设备，实现分选，实现含硫的矿物与煤的分离。由于三者之间的密度差异较大，通过重选脱硫法可以有效的实现煤的脱硫，并且成本较低、处理量大、对环境污染较小。

2.1.2 浮选法脱硫

该方法主要运用于细粒和微细粒煤炭脱硫，主要根据矿物表面的理化性质差异来实现分选任务。煤中黄铁矿的疏水性比普通黄铁矿要好，容易漂浮并进入泡沫层降低精煤率，影响脱硫效果。因此，还需要加强相关抑制剂以及其他浮选脱硫方法的研究。

2.1.3 磁选电选脱硫

该方法主要根据煤中有机质具有弱顺磁性的性质来实现煤的脱硫，包括溶剂磁性强化技术与表面磁性强化技术。但是该方法的除灰效果欠佳，通常与浮选法结合来进行煤的脱硫。

2.1.4 微波脱硫

微波脱硫主要包括直接脱硫法、微波化学脱硫法和微波预处理磁选脱硫法。直接脱硫法即是将煤直接暴露在微波照射下，煤中的含硫矿物在加热作用下，受热分解，从而达到脱硫的目的。微波化学脱硫法，是化学处理与微波照射相结合的方法，通过对煤的酸洗与碱浸渍完成脱硫处理。微波预处理磁选脱硫法，首先通过微波选择性的增强黄铁矿的磁性，然后采用磁选方法进行脱硫。

2.2 化学脱硫

化学脱硫主要用于煤中有机硫的分离。

2.2.1 热碱液浸出法

该方法的首先以碱液作为浸出剂（在一定的温度和压力条件下），将硫铁矿以及有机硫转化成硫化物或亚硫酸亚等，然后进行洗涤和过滤脱离出硫分。相关研究还发现，先通过强氧化剂脱除硫，然后再经热碱液浸出能够将无机硫完全脱除。

2.2.2 溶剂法脱硫

溶剂法包括熔融碱法、有机溶剂法与超临界流体萃取法。其中熔融碱法将熔融碱与煤粉混合，并与黄铁矿、有机硫反应生成可溶性物质，再通过洗涤就能够将硫和杂质脱除。超临界流体萃取法与有机溶剂法相似。

2.3 生物脱硫

生物脱硫法针对性较强，主要是利用微生物代谢的氧化还原反应，使含硫化合物氧化，再经过酸洗和过滤来进行脱硫。

2.3.1 生物浸出脱硫

该方法主要利用微生物作为氧化剂，如氧化亚铁硫杆菌等，通过氧化分解反应，将黄铁矿转化成不可燃的硫酸盐，然后经水溶解并洗脱除硫。该方法操作简单、耗能较低，成本较低、环保适用，但微生物的氧化分解时间较长。

2.3.2 生物表面氧化处理法

该方法是在煤浆中加入微生物，微生物与煤浆混合，并能够很好的附着在黄铁矿颗粒上，从改变黄铁矿的亲水性使其沉淀，沉淀进入尾矿实现脱硫。该方法具有较大的优越性，既缩短了脱硫时间，同时也具有较好的脱灰作用。

2.3.3 微生物絮凝法

微生物絮凝法主要是利用细菌对矿物絮凝的不同能力来对煤与黄铁矿进行分离，实现脱硫。

3 结束语

在实际应用中必然要对不同的煤炭采用不同的脱硫处理方案，因此还需要深入开展不同脱硫方法的研究，对各种方法取长补短。

[1]秦丙克,张月.煤炭燃前脱硫研究现状及进展[J].云南化工,2012(03).

[2]杨云云.煤中硫的分布特征与煤炭燃前脱硫研究现状[J].企业技术开发（学术版）,2012(10).