随着半导体产业及光伏产业的迅猛发展，工业硅的需求量与日俱增。工业硅属高能耗产业，其生产主要采用硅石为原料，炭质材料作为还原剂，在电热炉内生产的。长期以来，木炭是用于硅冶炼最好的还原剂。但随着环保意识的增强，森林的禁伐，导致了木炭的货源紧缺，价格大幅度上涨，严重影响了炼硅企业的经济效益。为缓解工业硅生产中能源紧缺问题，开发出一种来源更为广泛，价格更低廉的炭质还原剂势在必行。本研究针对这一问题，采用来源更为广泛，价格相对较低的煤为原料制备新型煤基还原剂。本研究主要目的为采用烟煤以及褐煤为原料，制备替代木炭用于工业硅生产的煤基还原剂。主要内容有①针对烟煤作还原剂，其各项性能较好但存在灰分高的问题，采用油团聚选择性絮凝工艺，除去煤中的大部分灰分，制备得到低灰分精煤以适应生产需要。②根据云南褐煤资源丰富，且价格低廉的特点，以褐煤为原料采用中低温干馏对褐煤进行炭化处理，脱去其中的大部分水分和挥发分，得到性能较好的褐煤半焦。通过分析褐煤半焦灰分的成分，针对其中有害杂质主要以金属氧化物的形式存在，采用化学脱灰法，对半焦进行处理。得到精制半焦的炭化条件以及脱灰的最佳条件，为应用于工业化生产提供理论基础。通过实验研究以及精煤的性能测定，可得到①对烟煤进行油团聚脱灰处理其主要影响因素有煤的粒径大小、水煤浆浓度的大小、团聚剂油用量以及絮凝时间。且通过单因素实验得到煤的粒径为250目、水煤浆浓度为0.033g／mL、油用量为10mL、絮凝时间为10min时实验效果最佳，烟煤灰分可由11.61％降至4％，理论上可用于工业硅的生产。②对云南褐煤采用中低温干馏制备得到各项性能较好的褐煤半焦，通过分析其中灰分的主要成分进行脱灰处理，得到最佳条件：炭化终温为500℃，碳化时间为1h制备得到褐煤半焦，酸浸半焦粒径为0.5mm＜r＜1mm，盐酸浓度为5mol／L，液固比值为5，酸浸时间为24小时，半焦灰分可由10.30％降为6.04％，其中脱铁率达到了73.78％，有害成分大幅度减小，可用于炼硅。本文对工业化实验进行了环境评估和技术经济评价。本工业化实验生产规模(达产年)为处理原料褐煤5万t／a，生产深度脱灰半焦10000t／a及煤焦油1000t／a。项目投入的总资金为900.00万元，年销售收入为1120.00万元，在预计10年经济寿命期内，共计为国家及地方交纳602.56万元税金和392.93万元，在项目的主要经济指标中，其中投资利润率为29.11％、投资利税率为35077％、销售利润率24.36％及成本利润率为34.77％。作为主要经济指标之一的投资回收期为：税前的投资回收期为2.79年和税后的投资回收期为4.04年。因此从各项经济指标来看，项目的经济运行情况将会良好运转，为国家和地方发展做出巨大贡献。