在煤中怎样提取硫磺

煤中硫的脱除方法

按照脱硫工序在煤炭利用过程中所处阶段的不同，煤碳脱硫可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。

煤炭燃烧后脱硫又称烟道气脱硫（Flue Gas Desulphurization，简称FGD），是指对燃烧后产生的气体进行脱硫。按产物是否回收，烟道气脱硫可分为抛弃法和回收法；按照脱硫过程的干湿性质又可分为湿式脱硫、干式脱硫和半干式脱硫；按脱硫剂的使用情况，可分为再生法和非再生法。FGD法技术上比较成熟，属末端治理，经过小试和中试已投入工业运行。尽管脱硫率可高达90%，但工艺复杂，运转费用高，副产品难以处置。

煤炭燃烧中脱硫（固硫）是在采用低温沸腾床层燃烧（800～850℃）的过程中，向炉内加入固硫剂如CaCO3、CaO或MgO等粉末，使煤中的硫转化成硫酸盐，随炉渣排出，可脱除50%-60%的硫。其脱硫效率受到温度的限制，而且固硫剂的磨制过程中需要消耗大量的能量，燃烧后增加了锅炉的排灰量。采用该方法无法将所有的硫转化成硫酸盐，只能在一定程度上降低烟气中的硫含量，不能从根本上解决烟气的污染问题。此技术目前尚不成熟，而且存在易结渣、磨损和堵塞等难题，成本高。

煤炭燃烧前脱硫是在煤炭燃烧前就脱去煤中硫分，避免燃烧中硫的形态改变，减少烟气中硫的含量，减轻对尾部烟道的腐蚀，降低运行和维护费用。燃烧前脱硫较之另两种脱硫工艺有许多潜在的优势，而且符合“预防为主”的方针。因为众多家庭用煤、中小锅炉用煤量大，来源不一，不易控制，而在选煤厂就把硫脱除到一定范围，从源头进行控制。所以，燃烧前脱硫具有重要意义。

煤炭的燃烧前脱硫可以分为物理脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法等。

物理脱硫法利用煤和黄铁矿的性质（如表面性质、密度、电及磁性等）差异而使它们分离，包括重选、浮选、磁分离、油团聚等方法。该方法工艺较简单，投资少，可以脱除50％左右的黄铁矿，而对煤质中高度分散的黄铁矿作用不大，且不能脱除煤炭中的有机硫。

化学脱硫法是利用不同的化学反应，将煤炭中的硫转变为不同形态，而使它们从煤中分离出来。在众多的化学脱硫方法中，目前经济技术效果较好的，且颇具应用前景的主要是碱法脱硫和溶剂萃取脱硫工艺。新开发的温和的化学脱硫法主要有辐射法、电化学法等。化学脱硫方法虽然能脱除无机硫和一部分有机硫，但有两个致命缺点，一是大多数化学脱硫法是在高温、高压和强氧化-还原条件下进行的，并使用不同氧化剂，故设备及操作费用显著提高；二是由于在这样的反应条件下，煤的结构、煤的粘结性被破坏，热值损失大，因而使所净化煤的用途受到了限制，难于在工业上大规模应用。

煤炭的生物脱硫法是由生物湿法冶金技术发展而来的，是在极其温和的条件下（通常是温度低于100℃、常压），利用氧化-还原反应使煤中硫得以脱除的一种低能耗的脱硫方法。它不仅生产成本低，而且不会降低煤的热值，还能脱除煤中有机硫，从而引起了世界各国的广泛关注。尽管煤炭生物脱硫目前还处于试验阶段，但它在经济上很有竞争力，是一种很有前途的煤炭燃烧前脱硫方法。

国内目前对微生物煤炭脱硫研究较多的是脱除黄铁矿硫，且仅限于试验室小型试验，对大规模培养微生物研究得较少，而微生物如何及时供应也是影响煤炭脱硫的一个重要方面，对脱除有机硫的研究国内尚处于起步阶段。国外对微生物脱除煤中硫的研究，不仅进行了脱除黄铁矿硫的研究工作，在有机硫的脱除方面也取得了很大进展。

目前，常用的生物脱硫的方法有浸出法、表面氧化法和微生物絮凝法[7-9]等。

（1）生物浸出脱硫

生物浸出法就是利用微生物的氧化作用将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸，硫酸溶于水后将其从煤炭中排除的一种脱硫方法。具体方法是将含有微生物的水浸透在煤中，实现微生物脱硫。

刘生玉、印海南等认为，FeS2脱除的基本反应[27-29]如下（下面反应都是在氧化酶的参与下进行的）：

2 FeS2 + 7O2+2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 （1）

2FeSO4 + 0.5 O2+ H2SO4 → Fe2（SO4）3 +2 H2O （2）

FeS2 + Fe2（SO4）3 → 3FeSO4 + 2S （3）

2S + 3O2 + 2H2O → 2H2SO4 （4）

生物浸出脱硫目前常用的反应方式有堆浸法和浆态床流动法。堆浸法只需在煤堆上撒上含有微生物的水，通过水浸透，在煤中实现微生物脱硫，生成的硫酸在煤堆底部收集，从而达到脱硫的目的。浆态床流动法是将煤粉碎后与细菌、营养介质一起置于反应器内，在通气条件下进行煤的脱硫。

该法研究历史较长，技术较成熟。优点是装置简单、经济、不受场地限制、处理量大等。由于是将煤中硫直接代谢转化，当采用合适的微生物时，还能同时处理无机硫和有机硫，理论上有很大应用价值。其缺点是处理时间较长，一般需要数周；浸出的废液容易造成二次污染。

（2）微生物表面处理法

即表面改性浮选法。这是一种将微生物技术与选煤技术结合起来，开发出的一种微生物浮选脱硫技术。该法是将煤粉碎成微粒，与水混合，在其悬浮液下通入微细气泡，使煤和黄铁矿表面均附着气泡，在空气和浮力作用下，煤和黄铁矿一起浮到水面。但是，如果将微生物加入悬浮液中，由于微生物在黄铁矿表面，使黄铁矿表面由疏水性变成亲水性。与此同时微生物却难以附着在煤粒表面，所以煤表面仍保持疏水性。这样煤粒上浮，而黄铁矿则下沉从而将煤和黄铁矿分离，达到煤炭中脱除黄铁矿的目的。

该法优点是处理时间短，当采用对黄铁矿有很强专一性的微生物（如氧化亚铁硫杆菌）时，能在数秒钟之后就起作用，抑制黄铁矿上浮，整个过程几分钟就完成，脱硫率较高。该法缺点是煤炭回收率较低。

（3）微生物絮凝法

利用一种本身疏水的分歧杆菌的选择性吸附作用，在煤浆中有选择地吸附在煤表面，使煤表面的疏水性增强，结合成絮团，而硫铁矿和其它杂质吸附细菌，仍分散在矿浆中，从而实现脱硫。该法较新，应用较少，还有待于进一步研究和推广。

对煤进行脱硫有如下几种方法：

一、物理法： 通常用重力分离或磁分离法去除煤分中的硫化铁(黄铁矿)，以此形式存在的硫约占煤中硫分的2/3。

二、化学法：煤经粉碎后与硫酸铁水溶液混合，在反应器中加热至100～130℃，硫酸铁与黄铁矿反应转化为硫酸亚铁和单体硫，前者氧化后循环使用，后者作为副产品回收。

三、气化法：煤在1000～1300℃高温下，通过气化剂，使之发生不完全氧化，而成为煤气。煤中硫分在气化时大部分成为硫化氢进入煤气，再用液体吸收或固体吸附等方法脱除。

四、液化法： 煤的液化有合成法、直接裂解加氢法和热溶加氢法等。在液化过程中，硫分与氢反应生成硫化氢逸出，因此得到高热值、低硫、低灰分燃料。

扩展资料：

燃煤后烟气脱硫技术

燃媒后烟气脱硫就是媒燃烧后所产生烟气的股值 (FGD），是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。世界各国研究开发的烟气脱硫技术达200多种，但商业应用的不超过20种。在FGD技术中，按脱破剂的种类划分

可分为以Ca2SO3为基础的钠法、以NH3为基础的氨法和以有机碱为基础的有机碱法5中，目前普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上，按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法；按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。

参考资料来源：百度百科-脱硫

在经过炼油的主要生产车间后（例如常减压、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化等），会分离出石油中的硫，以含硫污水的形式输送至硫磺回收处理车间。硫磺车间对含硫污水中的硫进行回收处理，生产出产品硫磺，与此同时也对污水进行了净化。

硫磺不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳。作为易燃固体，硫磺主要用于制造硫酸、染料和橡胶制品，也应用于医药、农药、火柴、火药和工业陶瓷、建材制品辅助材料等工业部门。

原料气（酸性气体）经过燃料转化，使硫化氢氧化成硫磺，未反应的原料气再重新进行氧化，从捕集器分离出的液体硫，经造粒成型、包装出厂。

扩展资料

硫磺熔点112.8～119.3℃，沸点444.6℃，不溶于水，稍溶于酒精和醚类，易溶于二氧化碳、四氯化碳和苯。该品属于二级易燃物，自燃点205℃，其粉尘或蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，属易燃固体危险品。

主要用来生产硫酸、染料、烟花爆竹及橡胶制品，还可用于军工、医药、农药等部门。食品硫磺在食品工业中可用来防腐、杀虫、漂白、熏染等，还可用于淀粉工业软化玉米及其它原料用。采用本工艺生产的硫磺颗粒特别适用于烟花爆竹、军工、医药行业，以及用于漂白、熏染用途。

从事工业硫磺的生产、运输、贮存及加工的工作人员，操作时应使用必要的防护用品。

工业硫磺的包装容器上应有明显、牢固的标志，内容包括：生产厂名、厂址、产品名称、商标、等级、净质量、批号、生产日期、本标准编号和符合GB 190规定的“易燃固体”标志。

固体产品可用塑料编织袋或者内衬塑料薄膜袋进行包装，也可散装，其中包装块状硫磺可不用内衬塑料薄膜袋，散装产品应遮盖，但粉状硫磺不可散装。液体硫磺应使用专门容器设备储装。

产品的运输按国家的有关规定执行。

去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂，采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液。脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫固定在燃料渣内。化工厂、冶炼厂等常采用碳酸钠、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气，并可解吸回收利用。

钙法脱硫

利用硫酸钙化学和物理的稳定性达到脱硫目的，原料是石灰石、消石灰等，首先是使SO2溶解：SO2+H2O=H2SO3，H2SO3=HSO3-+H+，HSO3-=H++SO32-使石灰石溶解：

CaO+H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2=Ca2++2OH-，使两种溶液进行化学反应吸收溶解的SO2：

Ca2++SO32-=CaSO3，CaSO3+(1/2)H2O=CaSO3·(1/2)H2O。

对液体进行氧化：

HSO3-+(1/2)O2=H++SO42-，Ca2++SO42-=CaSO4↓，CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O↓

最后的产物是CaSO4·2H2O↓（就是石膏），是一种不溶于水的稳定物质，可用于建筑材料和水泥制作的原料。

以上这种方法就是通常所说的石灰石—石膏法烟气脱硫（FGD）的化学机理。

镁法脱硫

利用中国的特产氧化镁进行脱硫的方法，原料是镁矿石、氧化镁等，也经过了SO2溶解，MgO溶解：MgO+H2O=Mg(OH)2，MgO+2CO2+H2O=Mg(HCO3)2，

使两种溶液进行化学反应吸收溶解的SO2：

Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O，

Mg(HCO3)2+SO2=MgSO3+H2O+2CO2，

MgSO3+H2O+SO2=Mg(HSO3)2，

MgO+Mg(HSO3)2=2MgSO3+H2O 要完成此过程MgO要有5%的过量。

对液体进行氧化：

MgSO3+1/2O2=MgSO4，

MgO+SO2+1/2O2=MgSO4在经过结晶浓缩可生产肥料级的MgSO4·1H2O，也可生产工业级MgSO4·7HO，如果不进行或抑制MgSO3氧化，可以再生脱硫剂并生产硫酸

石灰石是目前广泛应用于燃煤、冶炼锅炉等领域的脱硫剂。随着近年能源尤其是电力的紧张局势，引起煤炭资源的大量开采，许多含硫量较高的劣质煤、煤矸石进入市场。如何提高石灰石的脱硫能力和开发利用率成为业内关注和研究的新课题。

在全面建设小康社会的今天，国家提出经济建设必须要与人口、资源和环境的和谐发展，走可持续发展道路。社会各界对环保事业日益重视，但是燃煤能源的利用所引起的大气污染日趋严重。2003年二氧化硫的排放量达2158.7万吨（中国环保统计年鉴2003），其中燃煤发电供热所产生的二氧化硫占了很大的比重。目前，我国在煤炭资源的综合利用中，优质煤开发利用后，留下大量的劣质煤、煤矸石。二氧化硫污染形势更加严峻，烟尘的脱硫问题引起各界高度重视。

从国外引进的循环流化床锅炉（CFB炉）近年在我国得到推广应用。为发挥CFB炉的优越性，必须配备石灰石脱硫粉剂。国内由于缺乏现成的石灰石脱硫粉剂的制取技术，更无现成的制粉设备，必须从国外进口。但进口设备价格昂贵，且多数引进设备由于石灰石原料差异，不适应国内的需要，已经严重制约着CFB炉技术的应用。

对于脱硫粉，有标准的技术指标要求。较早进入中国市场，在业内具有相当权威的CFB锅炉制造商——美国FW公司，对石灰石脱硫粉划分5级，最好第1、2级，一般为3级，4级为及格，第5级不合格；粉体粒度级配要符合相应Ahlstrom、FW曲线。

2.方案简介

以粉体机械领域资深专家为主的技术团队，依据石灰石矿的成型机理和石灰石脱硫粉的作用原理理论，结合脱硫效果相关技术参数，选定以冲旋式制粉机组为核心的粉碎工艺。经过多次试验、对比和调整，对粒度级配、生产能力、加工成本、噪音、粉尘等进行调试和测定，获得了大量的实验数据，并于1998年开始试制生产石灰石脱硫粉剂。

试验样机投入使用后，应杭州协联热电要求，提供石灰石粉剂，用于 220t/h CFB炉脱硫。经地矿部浙江省中心实验室现场取样，送美国FW公司进行测试，粒度级配符合Ahlstrom曲线，脱硫活性2级。经CFB炉使用，在钙硫比规定范围内，实际脱硫率大于85%，完全满足CFB炉的脱硫要求。浙江省科技厅组织专家对“高活性石灰石脱硫粉剂冲旋式制取技术”项目的研究和应用成果进行了技术鉴定，“用该机组生产的石灰石脱硫冲旋粉，比表面积大、成本低、脱硫效果明显，级配粒度能满足现在CFB炉的使用要求，……，该技术处于国内领先水平。”

3.方案内容

从石灰石矿的成型机理分析，在粉碎过程中，单体粉粒获得相应的外部颗粒组织形貌和内部组织结构，使之成型，从而拥有高脱硫能力。其实质就在于顺应石灰石的组织结构特性施行粉碎，产生以抗拉为主的脆性应变，裂纹急速发育，沿着形成的网络开裂，料块粉碎成粉末，获得其自然成型特性，凸现出大比表面积的颗粒形貌和裂纹充分发育的组织结构，使石灰石天然碱性（CaCO3）得到发挥的优越条件，显示出对酸性物（SO2）的最佳化合能力，遵循气固两相反应规律，生成中性硫酸钙盐。同时粒度级配又适合于CFB炉燃烧脱硫特性。将此机理应用于实际，就改善了凌空粉碎方式。物料受空气带动旋转的状态下，受到高速运行的刀具冲击，按物料的天然网纹结构和力学特性，粉碎并获得良好的颗粒形貌，使比表面积增大，裂纹充分发育和获得热爆效能，具有高化学活性，充分体现成型机理的作用。综合运用冲旋粉碎、旋涡分离、筛风分级、级配调控等最新技术优化组合。使粉碎后物料经分级、输送和收集，得到成品，减少粉尘溢出。

硫磺别名硫、胶体硫、硫黄块。外观为淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味。分子量为32.06，蒸汽压是0.13kPa，闪点为207℃，熔点为119℃，沸点为444.6℃，相对密度(水=1)为2.0。硫磺不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳。作为易燃固体，硫磺主要用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝等。

2.而且制造成的焦炭比原煤有更好的用途，燃烧更充分，燃烧值更大，制作焦炭不影响煤作为燃料使用。在焦炭当作燃料使用的过程中，热能还可以综合利用，比如，利用废热采暖，生产热水，温室用热等。

3.焦炭当作燃料，燃烧后的灰也有很好的用途，比如当作肥料，建筑材料，制造水泥的原料等。