煤炭在燃燒后,煤炭中的有機(jī)硫幾乎都轉(zhuǎn)化為SO2而隨煙氣排入大氣。以我國動力用煤的含硫量來估算,1998年由于燃燒煤而排入大氣的SO2近20O0萬噸,嚴(yán)重地污染大氣及環(huán)境。例如,有些燃用高硫煤的城市(如貴陽、重慶、蘇州、南昌)經(jīng)常下酸雨,其pH值有時低至3左右。
另外,煤炭中黃鐵礦在燃燒時幾乎全部轉(zhuǎn)化為SO2并隨之排入大氣:
4FeS2+11O2-2Fe2O3+8SO2↑
那些含碳酸鈣礦物較多的高硫煤,在燃燒時,Cac⒐分解為Cα和CaO,CaO和SO2在空氣下形成CaSO4:
CaO+SO2+1/2 O2→CaSO4
因?yàn)榧僀asO4的分解溫度較高(在1300℃以上),所以,通常情況下,煤燃燒后其CaSO4大部可殘留在煤灰中。煤中的單質(zhì)硫在燃燒時,全部轉(zhuǎn)化為SO2。煤中的硫酸鹽礦物如石膏在較低燃燒溫度下不分解,但將失去全部結(jié)晶水。綠礬則在燃煤時釋放出SO2、SO3:
2FeSO4→Fe2O3+S02+S03
煤炭中的硫主要為無機(jī)硫和有機(jī)硫,兩者在煤的洗選過程中的動態(tài)不同。通常有機(jī)硫在煤中分布均勻,不易洗脫,以致洗選后的精煤的有機(jī)硫含量因有機(jī)質(zhì)比較的增大而增高。在洗矸中,因有機(jī)質(zhì)比例小而有機(jī)硫含量一般都較少。洗中煤的無機(jī)硫和有機(jī)硫則介乎精煤和洗矸之間。無機(jī)硫中的黃鐵礦由于其密度大(5.0左右),因此在洗選煤的過程中較易與煤分離而大多沉積在洗選中;也有一部分沉積在中煤中。在精煤中黃鐵礦則很少。通常在高硫洗選中,硫鐵礦硫的含量高達(dá)5~15%以上。因此,常可以從這類洗矸中收回黃鐵礦而作為黃鐵礦資源。這樣,不僅可增加煤礦的經(jīng)濟(jì)效益,而且可減少洗選對環(huán)境的污染,同時還可回收一部分發(fā)熱量在8.36~10.45MJ/kg(2000~2500kcal/kg)的沸騰爐用煤。
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