基于电场与软锰矿联合技术对高硫煤脱硫行为的强化
刘作华1
袁海洋1
郑国灿2
陶长元1
刘仁龙1
谢昭明1
杜军1
吴丙山3
1.重庆大学化学化工学院,重庆 400044;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 4000442.重庆大学分析测试中心,重庆4000443.重庆大学经济与工商管理学院,重庆 400044
摘要：中高硫煤利用过程中产生大量的SOx排放到空气中,对环境造成严重的污染,这导致其利用困难.为实现中高硫煤清洁高效利用,基于软锰矿中二氧化锰的强氧化性,采用电场与软锰矿联合的技术促进高硫煤脱硫,重点考察不同反应条件对高硫煤脱硫率及软锰矿中锰的浸出率的影响,利用XRD,FTIR,XPS等分析测试方法,研究脱硫反应前后煤元素组成、硫含量等主要性质变化,探究其脱硫机理.结果表明,当软锰矿与高硫煤质量比为1/7,煤浆质量浓度为0.05 g/mL,反应时间5 h,反应温度80℃,初始硫酸浓度为1.2 mol/L,电流密度为600 A/m2时,与预处理煤相比,高硫煤脱硫率可达40.56％,锰的浸出率为95.23％.在相同反应条件下,与无电场浸出相比,电场的引入可使高硫煤脱硫率提高19.93％,软锰矿中锰的浸出率提高16.77％.经电场与软锰矿联合脱硫后的煤中的固定碳及热值略微降低,而挥发分和灰分略微增加,小分子增多,另外,煤中的分子结构基本未改变.在电场的作用下,软锰矿中二氧化锰的强氧化作用会促进煤粒表面有机分子键断裂,使高硫煤粒内部无机硫及有机硫充分暴露,并与电解生成的高价铁、锰离子发生反应,最终,无机硫被氧化为单质硫或者硫酸根离子脱除,有机硫则主要被氧化成亚砜及砜后水解,以达脱硫目的.
关键词：高硫煤电场强化软锰矿脱硫机理氧化
分类号：TQ150.6(电化学工业)
资助基金：煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主研究课题重点资助项目(2011DA105287-zd201902)
论文发表日期：2022-05-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 2078-2087 )
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