论文部分内容阅读
论文以全硫量ST(Total sulfur)为3.79%,硫酸盐硫Ss(Sulfate sulfur)为0.48%,硫化铁硫Sp(Pyrite sulfur)为2.31%,有机硫So(Organic sulfur)为1.00%的贵州六枝煤样为原料,开展铁盐浸出脱硫的工艺和动力学研究。对铁盐浸出脱硫过程得到更全面深入的认识,对促进高硫煤的科学利用具有重要意义。分别以硫酸铁和氯化铁的水溶液为氧化剂,对煤中硫分氧化浸出,通过单因素实验考察浸出温度、铁盐浓度、固液比、搅拌速率、浸出时间等因素对硫脱除率的影响。并对优选条件浸出后的煤样进行硫分分析、XRD分析和红外光谱分析。对浸出前后检测结果进行对比分析发现,除硫前后煤的基体没有受到损害,黄铁矿得到了有效脱除。以硫酸铁为浸出剂,优选的浸出工艺为：浸出温度87℃,硫酸铁溶液浓度1.0mol/L,固液比1：7.5,搅拌速率400rpm,浸出时间16h。在该条件下,煤中硫的脱除率为43.41%,FeS2中硫的脱除率为86.15%,其中FeS2中67.74%的硫氧化生成硫酸盐,32.26%生成单质硫。以氯化铁为浸出剂,优选的浸出工艺为：浸出温度87℃,氯化铁溶液浓度1.0mol/L,固液比1/5.0,搅拌速率400rpm,浸出时间16h,在该条件下,煤中硫的脱除率为49.69%,FeS2中硫的脱除率为90.91%,其中FeS2中65.19%的硫氧化生成硫酸盐,34.81%生成单质硫。热力学分析也表明,黄铁矿中的硫更易氧化成8O42-。未反应收缩核模型分析表明,氯化铁浸出过程受内扩散控制,随着反应的进行,反应的表观活化能由12.59kJ/mol升高到20.96kJ/mol。表观活化能的增加可能归功于反应生成的单质硫的对黄铁矿与Fe3+反应的阻碍作用。生成的单质硫扩散速率慢,随反应进行其逐步富集于黄铁矿表面,减少了黄铁矿表面的反应活性点,从而增大表观活化能,降低脱硫速率。