超纯煤制备意义及制备方法简介.pdf

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1、超纯煤制备意义及制备方法简介谢翠平，杨建国，王羽玲（中国矿业大学化工学院，江苏徐州221008）摘要：阐述超纯煤在代油水煤浆和煤基材料制备上的意义，介绍了超纯煤的几种制备方法，分析了超纯煤制备技术上的发展方向。关键词：超纯煤；制备；意义；方法中图分类号：TO536文献标识码：A文章编号：1006-6772（2004）03-0045-03维，并且煤基活性炭的质量远比木质活性炭低。用"!制备超纯煤的意义于制取碳材料，如碳纤维复合材料、石墨质等，可煤炭一直是中国的主要能源。煤炭的常规利用用做电极、电极糊、甚至人工肾脏等，可以解决传主要是作为一次能源以及煤炭的转化。目前在煤炭统制法

2、中成本高的问题。利用中比较突出的是制备代油水煤浆和煤基材料。由此可见，无论是代油水煤浆还是优质煤基材水煤浆作为代油燃料，属于低污染洁净煤燃料，对煤质，尤其是煤的灰分有着很高的要求，超料，需要有很高的热值，易于点火和排渣，高灰煤纯煤则可达到这些要求，它有着广阔的应用前景和炭不仅影响热值，还会增加飞灰和排渣量，并且加潜在的巨大的经济社会效益，超纯煤制备的研究也重设备的磨损，使燃烧系统复杂化，此外，灰成分越来越重要。直接关系到灰熔点的高低，决定排渣方式的选用，#!制备超纯煤的方法所以在制备优质水煤浆，尤其是替代柴油和天然气用于内燃机、燃气轮机、航空涡轮发动机等的精细#$"!化学脱

3、灰法［1］水煤浆时应选用灰分较低的煤（灰分小于1%）。!"#"#氢氟酸法通常情况下，煤炭只是作为燃料，其附加值较氢氟酸法基本原理是用HF和H2SiF6与煤中的灰低，而它用于制取煤基材料则可增加其附加值，提分进行化学反应，使煤中的灰分转变为可以溶于HF高煤炭经济效益。如制备活性炭，活性炭的灰分在溶液的金属氟化物或金属氟酸盐，而SiO2转化为SiF4活性炭发生物理吸附，尤其是在催化领域使用时，［4］和水，从煤中除去。氢氟酸法包括：酸化氟化铵、有可能发生不必要的催化反应，从而影响其吸附性氢氟酸—盐酸、盐酸—氢氟酸—盐酸等体系。能，同时由于灰分含量及灰分成分的差异，有时比该法能有效

4、的去除大多数矿物杂质，能适应各表面和孔隙结构类似的活性炭吸附能力差别很大，种类型的原煤，对粒度没有严格要求，有利于简化影响了活性炭的使用，因此脱灰是改进活性炭质量磨碎工艺，降低能耗。但氢氟酸有剧毒，腐蚀和污［2］的重要内容。此外，目前制备优质活性炭的原染较严重。料一般价格昂贵的木柴、果壳以及合成树脂和纤!!收稿日期：2004-03-25!!作者简介：谢翠平（!"#$—），女，江苏如皋人，中国矿业大学化工学院矿物加工专业，在读硕士研究生，从事超低灰煤的制备研究工作。超纯煤制备意义及制备方法简介45［5］2.1.2常规酸碱法品。在国外一般采用沸点为36C短链烃戊烷作为常规酸碱法

5、基本原理是在一定的温度和压力桥连液。下，在氢氧化钠的作用下，煤中游离的SiO2和硅该法用短链烃戊烷作桥连液，选择性好，不用酸盐生成可溶行的硅酸盐被除去，高岭土类矿物和高温即可回收，能有效降低成本，能有效地制取超某些硅酸盐与碱作用，生成不溶于碱但能溶于酸的纯煤，它的最大地问题是短链烃沸点低、易挥发和衍生物Na2O·AI2O3·18SiO2·1.5H2O，碳酸盐和着火点低，整个过程需密封完成。多种金属氧化物能溶于酸，经过酸碱两步处理，部2.2.2油团-浮选法分黄铁矿硫也能被除去它包括NaOH—HCI，其主要流程是，将煤制成一定浓度的微细粒煤NaOH—H2SO4，NaOH—HCI

6、—HNO3等体系，最常浆，分别加入调整剂和桥连液，经高速搅拌后，形见的是NaOH—HCI法。成疏水聚团，然后通过浮选分离煤粒聚团和矿物该法脱灰效率高、适应面宽、精煤回收率高，质。桥连液包括煤油、柴油、燃料油等常规长链烃但是工艺（尤其是后续的化学药剂与副产物回收或多环芳烃等。工艺）复杂，成本较高。该法与OTP工艺相比，能大幅度降低用油量，［6］2.1.3熔融沥滤法机械夹带低，产品水分较低，可在不需大改动现有熔融沥滤法（MCL）主要原理是，将煤在反流程、设备的条件下，用于解决入料粒度过细、分应炉用处于高温和高浓度状态的熔融的氢氧化钠或选效果不佳的浮选问题，但其油耗太高，给其工业

7、氢氧化钠与氢氧化钾沥滤，沥滤过程中煤中大部分化带来一定的障碍。［8］［9］矿物转为可溶的碱金属盐，含硫成分转化为无机硫2.3摩擦电选法化物，多硫化物以及其它可溶的含硫化合物，沥滤摩擦电选法是利用煤中有机质具有的介电常数后用稀酸及水处理洗涤碱处理过的煤，除去可溶性和电导率比煤中黄铁矿和大部分矿物质低的特点来杂质即可。制取低灰煤的方法。主要原理是微粉煤在强气流携该法脱灰降硫效果好，能在使硫分降低50%带下，进入摩擦带电器，与摩擦带电器表面及相互的前提下同时除去有机硫和无机硫。之间碰撞摩擦后，煤与矿物质带上极性相反的电［