微波脫硫的研究工作在國際上早已開展, 在我國則剛剛開始。應(yīng)用微波技術(shù)脫除煤中硫的原理主要是含黃鐵礦的煤在微波的照射下, 微波被礦物有選擇地吸收, 其能量轉(zhuǎn)化為熱量, 黃鐵礦和灰成分的受熱速度是煤的1. 6～ 2. 9 倍, 黃鐵礦在高溫的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榇判愿鼜姷拇判渣S鐵礦, 硫則變?yōu)榱蚧瘹涠尫懦鰜怼?/p>

FeS2+ H2 FeS1+ x + H2S 式中: 0< x < 1。

磁黃鐵礦比黃鐵礦的順磁性更大, 用普通的磁選機可將其除去。隨著微波輻照時間的增加, Fe1- xS、FeS1+ x 生成量增大, 適當(dāng)控制微波照射時間, 可使磁黃鐵礦生成量最大, 從而得到最佳磁分離脫硫效果。

煤的微波脫硫不僅與采用的方法有關(guān), 而且與煤中硫化物的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。從宏觀上講, 煤質(zhì)和微波能量之間相互作用關(guān)系可用下式表示:

P = 55162×10- 12f ·E 2·E″

式中: P 為吸收功率; f 為應(yīng)用頻率; E 為電場強度; E″為復(fù)介電常數(shù)的虛部。

從上式可以看出, 在給定微波頻率和場強的條件下, 煤質(zhì)吸收功率與復(fù)介電常數(shù)的虛部成正比。煤是一種非同質(zhì)混合物, 混合物中復(fù)介電常數(shù)的虛部不同, 使得在微波照射下非同質(zhì)的物質(zhì)接受的能量也不同。用這種方法不僅能脫硫, 還能避免煤的特性變異〔3〕。

我國許多高硫煤中的硫主要以黃鐵礦形式存在。在微波場中黃鐵礦的響應(yīng)速度比煤大得多, 而且黃鐵礦在被微波加熱的同時其磁性提高, 由黃鐵礦變?yōu)榇劈S鐵礦, 因而可以采用普通的磁選方法進行精選分離〔4〕。

微波脫硫的效果比較顯著, 無機硫的脫除率為 31. 98% , 有機硫的脫除率為6. 96%。因此, 有理由相信, 隨著研究的不斷深入, 微波脫硫技術(shù)有望達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的要求。

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