專利名稱：一種煤燃前脫砷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種煤燃前脫砷的方法，涉及一種利用超聲波和微波脫除原煤中砷的方法，具體地說(shuō)涉及一種在氧化過(guò)程和輻照作用下煤燃前進(jìn)行脫砷的方法。
背景技術(shù)：
砷是煤中常見的有毒致癌微量元素之一。燃煤釋放的砷是環(huán)境砷污染的重要來(lái)源，據(jù)估計(jì)全球每年燃煤5.45億噸以上，其中砷的排放量在5000噸以上。煤大量的燃燒，煤中砷在煤的利用過(guò)程中以氣體及固體殘?jiān)问竭M(jìn)入地殼開放環(huán)境，然后進(jìn)行遷移、轉(zhuǎn)化及再分配，嚴(yán)重地影響生物和人類社會(huì)的健康，甚至導(dǎo)致地方病爆發(fā)。傳統(tǒng)的方法，一般采用物理的浮選、重選等方法。此法雖然經(jīng)濟(jì)，工藝簡(jiǎn)單，卻只能脫出煤中的無(wú)機(jī)砷，對(duì)有機(jī)砷和結(jié)構(gòu)復(fù)雜及嵌布粒度很細(xì)的無(wú)機(jī)砷黃鐵礦無(wú)能為力。使用化學(xué)方法，雖能除去部分無(wú)機(jī)砷和有機(jī)砷，但多數(shù)化學(xué)方法需要強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫、高壓等苛刻的條件，能耗高，處理費(fèi)用高，且由于煤分子結(jié)構(gòu)被破壞而使熱值降低，易造成煤性質(zhì)的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種煤燃前脫砷的方法，目的在于提供一種廉價(jià)、高效的去除原煤中砷的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是加有氧化劑的水煤漿首先進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置，在此裝置中氧化劑與煤中各種形態(tài)的砷進(jìn)行充分接觸，然后進(jìn)入微波反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到脫除砷的目的。所述的脫除砷的方法，其具體的步驟如下1)、原煤的粉碎將所用的原煤粉碎至0.3mm以下。
2)、將粒徑小于0.3mm的煤粉制成濃度為20g/L-200g/L的水煤漿。
3)、將氧化劑添加入水煤漿中，氧化劑在水煤漿中的濃度為0.5％-3％。
4)、水煤漿進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置，以頻率10-100kHZ的超聲波對(duì)水煤漿進(jìn)行處理。
5)、將超聲波處理后的水煤漿送入微波反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到脫除砷的目的。
所述的氧化劑為三價(jià)的鐵氧化物、過(guò)氧化氫、過(guò)氧乙酸、含錳氧化物、含氯氧化物，或它們的混合物。濃度為0.5％-3％。
所述的超聲波處理時(shí)間為10-180分鐘。
所述的微波反應(yīng)時(shí)間為20-240分鐘。
本發(fā)明的特點(diǎn)經(jīng)過(guò)超聲波和微波兩步處理后，煤中的各種形態(tài)砷都可有效地得到脫除，具有操作過(guò)程簡(jiǎn)單、反應(yīng)溫和、脫除率高的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施方式1將含砷18ppm的晉源煤粉碎至0.3mm，配制成含氧化劑的水煤漿，水煤漿的濃度為25g/L.。所用的氧化劑為硫酸鐵，硫酸鐵用量占全部水煤漿重量的1％，進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置中處理30分鐘，再進(jìn)入微波反應(yīng)器反應(yīng)30分鐘，然后經(jīng)過(guò)冷卻、過(guò)濾、洗滌。得到脫砷精煤，精煤砷含量降至0.2ppm.。
實(shí)施方式2將含砷27ppm的王村煤粉碎至0.1mm，配制成含氧化劑的水煤漿，水煤漿的濃度為80g/L.。所用的氧化劑為過(guò)氧乙酸，過(guò)氧乙酸用量占全部水煤漿重量的1.5％，進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置中處理20分鐘，再進(jìn)入微波反應(yīng)器反應(yīng)45分鐘，然后經(jīng)過(guò)冷卻、過(guò)濾、洗滌。得到脫砷精煤，精煤砷含量降至0.4ppm.。
實(shí)施方式3將含砷53ppm的北京煤粉碎至0.2mm，配制成含氧化劑的水煤漿，水煤漿的濃度為180g/L.。所用的氧化劑為過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫用量占全部水煤漿重量的3％，進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置中處理45分鐘，再進(jìn)入微波反應(yīng)器反應(yīng)45分鐘，然后經(jīng)過(guò)冷卻、過(guò)濾、洗滌。得到脫砷精煤，精煤砷含量降至0.35ppm。
權(quán)利要求
1.一種煤燃前脫砷的方法，其特征在于是將加有氧化劑的水煤漿首先進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置中，在此裝置中氧化劑與煤中各種形態(tài)的砷進(jìn)行充分接觸，然后進(jìn)入微波反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到脫除砷的目的，其具體的步驟如下1)、原煤的粉碎將所用的原煤粉碎至0.3mm以下；2)、將粒徑小于0.3mm的煤粉制成濃度為20g/L-200g/L的水煤漿；3)、將氧化劑添加入水煤漿中，氧化劑在水煤漿中的濃度為0.5％-3％；4)、水煤漿進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置，以頻率10-100kHZ的超聲波對(duì)水煤漿進(jìn)行處理，超聲波處理時(shí)間為10-180分鐘；5)、將超聲波處理后的水煤漿送入微波反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到脫除砷的目的，微波反應(yīng)時(shí)間為20-240分鐘。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種煤燃前脫砷的方法，其特征在于所述的氧化劑為三價(jià)的鐵氧化物、過(guò)氧化氫、過(guò)氧乙酸、含錳氧化物、含氯氧化物或它們的混合物，濃度為0.5％-3％。
全文摘要
一種煤燃前脫砷的方法，涉及一種利用超聲波和微波脫除原煤中砷的方法，具體地說(shuō)涉及一種在氧化過(guò)程和輻照作用下煤燃前進(jìn)行脫砷的方法。加有氧化劑的水煤漿首先進(jìn)入超聲波反應(yīng)裝置，在此裝置中氧化劑與煤中各種形態(tài)的砷進(jìn)行充分接觸，然后進(jìn)入微波反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到脫除砷的目的。所述的氧化劑為三價(jià)的鐵氧化物、過(guò)氧化氫、過(guò)氧乙酸、含錳氧化物、含氯氧化物，或它們的混合物。濃度為0.5％－3％。超聲波處理時(shí)間為10—180分鐘。所述的微波反應(yīng)時(shí)間為20—240分鐘。經(jīng)過(guò)超聲波和微波兩步處理后，煤中的各種形態(tài)砷都可有效地得到脫除，具有操作過(guò)程簡(jiǎn)單、反應(yīng)溫和、脫除率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10L1/32GK1616611SQ200410012538
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月18日
發(fā)明者謝克昌, 米杰, 鮑衛(wèi)仁 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)