煤中形态硫的超声电化学强化浮选剥离机理的研究

The study of mechanism on removal of different forms of sulfur in coal on enhanced flotation using a sonoelectrochemical method. The combination of ultrasound technology and electrochemistry is used to desulfurization and deash, follows flotation on coal. The effects of treatment conditions on sulfur and ash were studied by a single-factor and orthogonal method. The conditions include slurry concentration, electrolyte concentration, organic additive concentration, current density, electrolytic voltage, sonoelectrolytic time, sonoelectrolytic temperature and ultrasound intensity. The samples include different coal mostly in Xinjiang were analysed and classified by special nature; The study including mechanism that organic addition peels off different forms of sulfur; effect of ultrasound on electrolyte and flotation; oxidation-reduction through coal granula surface and interior; the influence on enhanced flotation desulfurization, calorific value, wet, volatility and so on using a sonoelectrochemical method. The study aims to theoretical basis and applied conditions in the method of enhanced flotation desufurization and deash using a sonoelectrochemical method. The technology can utilize coal resource in efficient, convenient and clean way, achieve increases in energy efficiency and environmental protection. The newly developed technology presents promising prospects for efficient, economic and simple method.

研究煤中形态硫的超声电化学强化浮选剥离机理。将超声辐射与电解相结合，对煤浆进行超声电解脱硫降灰，并对易浮选煤辅以浮选。通过先单因子后正交的方法,考察矿浆浓度、电解质浓度、有机助剂浓度、电流密度、电解电压、电解时间、电解温度、超声强度等因素对超声电化学强化浮选脱硫降灰的影响；主要对新疆地区不同变质程度煤的性质进行分析，科学分类；研究有机助剂促进煤中形态硫剥离的机理；超声波对电解和浮选的促进机制；超声电解条件下煤的表面及内部形态硫氧化还原机理及其对煤浮选脱硫机制的影响,对煤发热量、水分、挥发性等性质的影响。获取煤燃前超声电化学强化浮选脱硫降灰的理论依据和应用基础条件。该技术实现煤炭在高效、方便和洁净使用过程中达到节约能源和保护环境的目的，将有望为煤燃前脱硫开辟一条高效、低廉、温和的新途径。

研究煤中形态硫的超声电化学强化浮选剥离机理。将超声辐射与电解相结合，对煤浆进行超声电解，并对易浮选煤辅以浮选。通过先单因子后正交的方法,考察矿浆浓度、电解质浓度、有机助剂浓度、电流密度、电解电压、电解时间、电解温度、超声强度等因素对超声电化学强化浮选脱硫降灰的影响；主要对新疆地区不同变质程度煤的性质进行分析，科学分类；研究有机助剂促进煤中形态硫剥离的机理；超声波对电解和浮选的促进机制；超声电解条件下煤的表面及内部形态硫氧化还原机理及其对煤浮选脱硫机制的影响,对煤发热量、水分、挥发性等性质的影响。获取煤燃前超声电化学强化浮选脱硫降灰的理论依据和应用基础条件。.芳核缩聚程度随煤中C%的增加而增加，C%达到81.7以后，含氮、硫芳香核由易氧化的吲哚、硫醇、苯并噻吩向难氧化的唑啉、二苯并噻吩类结构转化加剧。有机溶剂如正丙醇对煤中含硫有机结构单元具有溶解剥离作用；对煤颗粒表面有润湿作用，能提高浮选精煤收率。过量有机溶剂增加煤颗粒表面的亲水性，降低浮选精煤收率。超声辐射的冲击波能促进电解过程电子的传递速率，降低电流密度。超声空化产生的剪切、破碎作用能改善煤颗粒表面的疏水性，提高煤浮选的精煤收率。超声电解过程中，煤中形态硫在活性官能团如活性氧自由基作用下，由疏水性的黄铁矿、硫醇、硫醚、双硫醚、噻吩类含硫基团氧化还原成亲水性硫酸根、磺酸根基团，通过浮选分离实现形态硫的剥离。.在碱性、中性电解质基础上，进一步获得了酸性条件下最佳应用条件。硫酸为电解质，正丙醇为有机助剂，拜城低硫煤降硫率高达70.9%。该技术实现煤炭在高效、方便和洁净使用过程中达到节约能源和保护环境的目的，将有望为煤燃前脱硫开辟一条高效、低廉、温和的新途径。