王愛卿+孟令麗

摘 要：我國是一個煤含量相對豐富的國家，因此在對能源進(jìn)行充分利用時，也主要是以煤炭為主。對煤炭進(jìn)行利用時主要包括三種形式，首先是煤炭的燃燒，其次是煤炭的煉焦，最后是利用將煤炭用于化工生產(chǎn)。但就目前來講，對于煤炭的利用主要還是燃燒，但如果煤炭中含有的有害痕量元素直接釋放到外界環(huán)境中便直接會導(dǎo)致環(huán)境污染，所以必須要對其進(jìn)行處理。因此本文著重講述了利用煤炭洗選技術(shù)對煤炭中有害痕量元素進(jìn)行遷移以及脫除，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保的目的。

關(guān)鍵詞：煤；有害痕量元素；洗選；遷移；脫除率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.058

0 引言

煤炭洗選技術(shù)由于自身有著多種優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于工業(yè)洗煤中，將其應(yīng)用于洗煤過程中可以有效降低痕量元素向大氣中的排放量。現(xiàn)今已有多個國家的學(xué)者利用模擬洗選實(shí)驗(yàn)來對痕量元素的特性進(jìn)行了研究，根據(jù)具體的研究，痕量元素的脫除率會受到各種因素的影響。而本文主要是通過對實(shí)際的洗煤廠中的煤炭進(jìn)行現(xiàn)場研究，進(jìn)而有效地分析出在利用常規(guī)的物理方法對其洗選時，有害痕量元素的遷移與脫除的特性。

1 實(shí)驗(yàn)過程

首先選取兩個大型洗煤廠A和B進(jìn)行對煤炭的取樣，從A中選取煙煤進(jìn)行研究，從B中選取無煙煤進(jìn)行研究，而A和B都是采用重介質(zhì)洗煤技術(shù)來對自身煤廠中的煤炭進(jìn)行洗選[1]。對從A和B中取樣的煤進(jìn)行洗選，同時使用三產(chǎn)品重介旋流器對其進(jìn)行清洗，可以直接得到三種洗選后的產(chǎn)物，即中煤、矸石以及精煤。除此之外，三產(chǎn)品中介旋流器還會對各個產(chǎn)物進(jìn)一步處理，進(jìn)而得到產(chǎn)物精煤、產(chǎn)物矸石以及產(chǎn)物煤泥。因此為對煤廠中的有害痕量元素在洗選過程中的遷移和脫除特性進(jìn)行具體的研究，將分別對A和B兩個煤廠的各種洗選產(chǎn)物進(jìn)行取樣，為了提升實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，將進(jìn)行三次取樣，最終得到九份樣品，將其在實(shí)驗(yàn)室均勻混合后進(jìn)行分析。分析以后發(fā)現(xiàn)，煤樣A以及煤樣B的原煤含量均為100%，而B煤中精煤含量以及煤泥的含量均明顯高于A煤，其中煤樣A以及煤樣B中的精煤含量分別為47.9%、61.3%，煤泥的含量分別為6.5%、12.6%。但是對于矸石的含量來講，B煤是遠(yuǎn)小于A煤的，A煤中矸石的含量為29.7%，煤樣B矸石的含量為7.5%，兩者的中煤含量較為接近，分別為A煤22.4%，B煤20.8%。

由于會對外界環(huán)境造成嚴(yán)重污染的元素主要有汞、銻、錳、鈹、鎳、鈷、砷、鉛、鎘、鉻和硒這11種元素，對汞在進(jìn)行測定時主要采用的儀器為俄羅斯生產(chǎn)的固液相直接汞分析儀，此儀器可以準(zhǔn)確測定出汞的含量[2]。而對于另外十種元素在具體測定時則可以利用德國生產(chǎn)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀來進(jìn)行測量。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）煤炭中有害痕量元素的含量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測煤樣A以及煤樣B的各類成分中均含有11種有害的痕量元素，而且也含有灰分以及硫分。煤樣A中所有組成成分中含的汞元素都是最少的，即原煤中含量為0.278%，精煤中含量為0.081%，中煤中含量為0.315%，煤泥中含量為0.203%，矸石中含量為0.418%。而含量最多的元素為錳元素，即原煤中的含量為227.02%，精煤中的含量為30.1%，中煤中的含量為188.96%，煤泥中的含量為239.12%，矸石中的含量為567.95%。而其中處于中間含量的元素有鎳、鎳、鈷、砷、鉛、鉻以及灰分。對于其他的元素銻、鈹、鎘以及硫分等的含量相對較少。對于B煤樣來講，其組成的所有組分中11種有害痕量元素的含量與A煤樣相似，原煤中含量為0.295%，精煤中含量為0.0.228%，中煤中含量為0.105%，煤泥中含量為0.0.397%，矸石中含量為0.412%。而含量最多的元素為錳元素，即原煤中的含量為64.32%，精煤中的含量為43.16%，中煤中的含量為38.93%，煤泥中的含量為104.07%，矸石中的含量為518.93%。對于其他的元素銻、鈹、鎘以及硫分等的含量相對較少。除此之外，對于煤樣A以及煤樣B來講，其組成的成分里邊含有的灰分以及硫分的分布較不均勻，尤其是對于灰分和硫分個體的含量來講，灰分的含量是遠(yuǎn)大于硫分的含量的，幾乎所有組分中灰分的含量均為硫分含量的35-40倍。

對于以上的分析可以看出，用常規(guī)的物理方法對煤炭進(jìn)行洗選之后，可以有效地將有害痕量元素與煤炭進(jìn)行分離，同時對于灰分以及硫分的含量進(jìn)行分析，也均有明顯的降低。除此之外可明顯觀察到A中煤以及煤泥中硫分和灰分的含量相較于B來講更易于觀察，另外B中精煤灰分的含量相較于A來講，降低的比例比較小[3]。因此B中矸石的產(chǎn)率相對較低。

（2）有害痕量元素的遷移與脫除。為了更好地將有害痕量元素在煤炭中遷移與脫除規(guī)律進(jìn)行對比，可以利用以下的公式來計算煤炭中有害痕量元素的脫除率。即：

當(dāng)計算出的R>0時，即表示已經(jīng)脫除了有害的痕量元素，如果計算出的R<0時，既表示產(chǎn)物中的元素得到了富集，同時也要注意到痕量元素在進(jìn)行遷移和脫除會受到多種因素的影響，所以也要將其考慮進(jìn)去來對脫除率進(jìn)行評定。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論。經(jīng)過常規(guī)的物理洗選之后，煤炭中的有害痕量元素的含量均可以明顯地觀測出其有所降低，因此可以說利用煤炭洗選技術(shù)可以有效地對有害痕量元素的排放進(jìn)行控制[4]。

3 結(jié)束語

利用煤炭洗選技術(shù)對煤炭中的有害痕量元素進(jìn)行遷移脫除，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析可得，其可以有效地達(dá)到脫除的目的，所以可以在煤廠中利用該方法來控制有害痕量元素的排放。與此同時隨著未來社會的不斷發(fā)展，也會有更多的先進(jìn)技術(shù)被引入到工業(yè)洗煤中來，因此相關(guān)的工作人員也要不斷地摸索出新的工藝，來實(shí)現(xiàn)自身企業(yè)的長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱振武，禚玉群.煤炭洗選中有害痕量元素的遷移與脫除[J].煤炭學(xué)報，2016，41（10）：2434-2440.

[2]李小樂，孫海程，段倫博等.不同添加劑/吸附劑對循環(huán)流化床燃燒痕量元素遷移的影響規(guī)律[J].燃燒科學(xué)與技術(shù)，2016， 22（01）：45-49.

[3]楊昆，劉翠玲，王永勝.內(nèi)生變量分析視角下的煤炭開采和洗選業(yè)效益研究——以山西省為例[J].科技和產(chǎn)業(yè)，2016，16（09）：5-8.

[4]劉利民.煤炭洗選加工過程中有關(guān)粒度控制問題的探討[J].山東煤炭科技，2016（01）：195-196.endprint