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我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,但是煤炭总储量中含硫量较高的高硫煤占比较大。贵州是中国南方能源大省,煤炭保有资源储量居全国第5位。贵州煤炭中硫的平均含量为2.67%,高硫煤所占比例高达35.08%,高硫煤的洁净利用对于贵州省的经济发展与环境保护都有重要的意义。本文以贵州黔西南普安某煤矿煤样为研究对象,开展脱硫降灰试验研究。原煤性质分析表明,该煤样属于高硫、低中灰分无烟煤,无机硫含量较高,主要是硫化铁硫,占68.62%。偏光显微镜对煤中黄铁矿嵌布特征分析表明,煤中黄铁矿的嵌布特征较为复杂,主要以星点状、莓球状分散或连续分布于煤中。总体上原煤中黄铁矿总的嵌布粒度较细,需采用重选-浮选联合的分选工艺进行脱硫降灰。煤样微量元素含量分析表明:W、Li、Cu、Co、Mo、V等元素富集甚至显著富集,其次是Nb、Zr、Ta、Y、Hf等元素。煤中锂的含量在66.6-232μg/g之间,具有一定的综合利用潜力。浮沉试验结果表明:普安煤的可选性较差。为了获得硫含量小于2.00%的精煤,理论分选密度应低于1.54 g/cm3。在重力作用下,W、Sn、Mo、Cd最易被去除,其次是Cu、Th、V、U、Be、Cr、Ni、Pb、Co、Sb,其对微量元素的去除率取决于它们的赋存状态,元素含量与灰分产率的相关性可以揭示这些元素的存在形式。在洗煤过程中,Li作为一种有价值的元素可以富集在精煤中。精煤燃烧后的煤灰中Li2O理论含量高达0.26%。因此,重选是后续提锂的有利工艺。对原煤0.25-2 mm粒级进行摇床脱硫降灰试验,一次粗选可获得灰分8.34%、硫分1.89%、产率89.74%的精煤产品,中煤尾煤混合煤样粒度主要介于1-2 mm之间,产率占66.54%,硫分为8.32%。对中煤尾煤混合煤磨至-0.075 mm占75%,采用“一粗一扫”浮选工艺,可获得产率为59.76%的粗精煤(硫分4.01%)和硫品位为18.55%的硫精矿。对原煤-0.25mm粒级进行浮选脱硫试验,结果表明,柴油的捕收效果比煤油好,合适的用量为300 g/t。在柴油用量为300 g/t,起泡剂仲辛醇用量为100 g/t的条件下,对比邻苯三酚、巯基乙酸和氧化钙三种抑制剂的抑制效果。结果表明,当氧化钙用量为100 g/t时效果较好,精煤产率可达93.65%、硫分为1.74%、灰分为8.39%。氧化钙处理前煤与黄铁矿接触角非常接近,导致难以浮选分离;氧化钙处理后煤和黄铁矿的润湿性差异明显,黄铁矿表面接触角从93.3°降到68.5°,而煤表面接触角从94.8°升到97.3°,变化不明显,表明黄铁矿受到有效抑制。氧化钙促进了黄铁矿的化学反应并生成微细粒沉淀物质,主要元素为Ca和O以及C,生成的微细粒沉淀物质附着在矿物表面使得亲水性增强。