[发明专利]从烟煤中除去黄铁矿硫的方法

说明书

本发明是通过研磨和附聚作用来降低烟煤中的黄铁矿硫和灰分含量的一个直接的方法。

在煤的生产中，最困难的问题之一是降低煤中的硫含量。煤中的硫通常以三种形式存在：有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐。由于有机硫是以煤分子结构的组成部分分布在煤块中，因此它的去除需要用化学处理。黄铁矿硫可以用物理清除法清除到各种所需的程度。硫酸盐，除了氧化和风蚀外，通常低于0.1%，因此，在煤的净化中，它常常不是重要的因素。

因此，对煤来说，在它使用前，有两种类型的脱硫方法：第一种典型的方法是化学方法，通常是把煤中的硫直接氧化或过原，而第二种类型的方法则是物理方法。化学方法包括在高温下，利用H₂，N₂，Cl₂，水蒸汽和空气等等之类的气体，或利用NaOH，Fe₂（SO₄）₃，CuSO₄等等的溶液进行的那些方法。这些化学方法能够除去无机和有机硫，但是脱硫的程度取决于所采用的特定方法。这些化学方法的缺点是常使煤中的挥发性物质和煤的发热值降低，而且化学方法的操作费用可以贵得使人不敢用，此外，这些方法本身还可能产生一些有毒的废弃物。

因此，重要的是开发先进的净化煤的物理方法，例如，通过改进传统的泡沫浮选法，选择絮凝法，油附聚法和磁选分离法等。物理净化方法的缺点之一是通常只能除去在煤的破碎过程中所释放出的部分黄铁矿硫。矿物（黄铁矿）的除去程度取决于矿物的大小，分布，黄铁矿颗粒的大小和原煤的其它物理特征。

油附聚法是传统的物理净化方法之一，它基于这样的原理，即：与煤中的无机物相比，煤粒是疏水的或至少是有较小的亲水性，因此，它就可被油附聚，并且通过加入能润湿含碳（疏水的）成分的适宜的桥键形成液来使煤粒从矿物中分离。

然而，许多研究表明，在煤的油附聚过程中发现贫黄铁矿不被附聚。参见Gregory，I.W.，“煤粉的油附聚过程”，采矿工艺情报交换所，R和D评论，1982年;Mezey    E.J.“对煤废弃物的油吸附的应用”，美国EPA报导，EPA600/7-79-025C，1979。在试图介决这个问题的过程中，许多方法都已经研究改变黄铁矿的表面特征，这是基于改变黄铁矿的表面特征以提供亲水性。Perrott    et    al，Chemicol    and    Metallur-gical    Engineering，25（5）182～188（1921），公开了粉煤，水和油的湿法研磨，其中油包裹了30%（wt）的煤，搅拌这些组分的浆液，生成一种油和煤的混合物，而煤可以从水、灰分和其它的亲水组分中分离出来。在由Perrott等所讨论的其它方法中（在同一出版物），搅拌煤粉，水和油的浆液（其中油包裹25%wt的煤），煤/油混合物通过在100目的筛上过筛从亲水组分和灰中分离出来。通过这种方法，作为烟煤中黄铁矿硫减少的一个例子，原烟煤中的黄铁矿硫在回收的煤油混合物中从3.01%减少到2.10%。在上述的两个方法中，油量都大于10%（以煤的重量计），而黄铁矿硫的减少则很少。

加拿大专利1，144，500公开了搅拌油，煤和最大为50%的水（以固体重量计）的浆液，生成煤的附聚物。该附聚物通过筛来分离，而通过闪蒸从附聚物中提取出挥发性物质。附聚物通过筛从亲水性物质和无机物中分离，有利于除去黄铁矿的所述的搅拌-充气-分离洗涤循环这里没有公开。

美国专利3，856，668公开了在含大约2-10%的烃（以煤的重量计）（如果烃是重油，较好为的是3-7%）的水煤浆中煤粒的筛分。根据本发明的有利于除去黄铁矿的搅拌-充气-分离洗涤循环这里也没有公开。

在油附聚过程中，关于黄铁矿不予附聚的其它困难是处理煤块中黄铁矿散布的不同程度的问题，它取决于煤的类型和来源和其它的矿物例如黄铁矿中黄铜矿（CuFeS₂）的存在。通常，在煤中黄铁矿高度分散，使得黄铁矿除去更加困难，并且，它与黄铜矿一起伴生由此而改变了黄铁矿的表面性能（就黄铁矿相应的氧化作用或抑浮剂的作用而论）。因此，人们已经发现，在特定的煤中，对黄铁矿不予附聚的油附聚技术的成功地进行了改进，但这种改进对其它多数的煤是完全不适宜的。

本发明的目的是提供一种从烟煤中使黄铁矿不阻聚的方法。

本发明的另一个目的是提供一个基本上减少烟煤中灰分含量的方法。

本发明的这些和其它的目的，将通过如下最佳实施例来描叙，并从权利要求和本发明的实施中更进一步地体会。