第
33
卷 第
4
期
安徽理工大学学报
(
自然科学版
) Vol. 33 No. 4
2013
年
12
月
Journal of Anhui University of Science and Technology( Natural Science)
Dec. 2013
汾西炼焦煤中硫的赋存形态研究
葛 涛
(
安徽理工大学地球与环境学院
,
安
徽 淮南
232001)
摘 要
:
研究煤中硫的结构
、
赋存形态对有效脱除煤中硫的影响
,
节约回收稀缺炼焦煤资源
,
为
建立煤中硫的高效脱除方法提供科学依据
,
提高煤炭综合利用水平
,
节约稀缺煤种资源具有重
要
意义
。
利用
XPS
测试方法对汾西高硫炼焦煤中硫的赋存形态进行研究
,
结果表明
,
煤中无
机硫含量较低
,
以有机硫为主
。
有机硫的赋存状态共有
3
类
,
含量从高到低依次为硫醇
(
醚
)
类
、
亚砜类
、
噻吩类
。
关键词
:
XPS;
有
机硫
;
赋存形态
;
炼焦煤
中
图分类号
: TQ54
文献标志码
: A
文章编号
:
1672 - 1098( 2013) 04 - 0012 - 03
收
稿日期
: 2013 - 03 - 26
资助项目
:
低品质煤大规模提质利用的基础研究基金资助项目
( 2012CB214900)
作者简介
:
葛涛
( 1980 - )
,
男
,
安
徽涡阳人
,
讲师
,
在读博士
,
研究方向
:
环境工程
。
Research on Chemical Speciation of Sulfur in Cooking Coal of Fenxi County
GE Tao
( School of Earth Science and Environmental Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001,
China)
Abstract: Studying sulfur structure in coal and its chemical speciation has important significance in effective re-
moval of sulfur from coal,saving and recycling scarce resources of coking coal,providing a scientific basis for ef-
ficient removal of sulfur from coal,improving comprehensive utilization level of coal,coal saving scarce re-
sources. Sulfur chemical speciation in coking coal of Fenxi was studied with XPS method. The results showed
that inorganic sulfur content in coal is small,and organic sulfur content dominates. Three categories of organic
sulfur chemical speciation according content order from high to low are thiols ( ether)
,sulfoxides,thiophenes.
Key words:
XPS; organic sulfur; occurrence status; coking coal
炼
焦煤资源在中国所有煤种的资源总量中所
占比例仅约
1 /4,
属于稀缺煤种
。
其中
,
以山西省
汾西等
9
个矿区炼焦煤资源储量最大
,
可采储量约
占全国资源储量的一半
。
据预测
,
到
2015
年
,
全国
炼焦煤需求总量将新增
1. 8
亿吨
,
山西省炼焦煤产
量新增预计仅为
0. 8
亿吨
,
其他省区炼焦煤增量有
限
,
导致届时全国炼焦煤约有
1
亿吨供需缺口
。
煤
中硫含量高是多年来制约煤炭综合利用的主要原
因
,
深入研究煤中硫的结构
、
赋存形态对有效脱除
煤中硫
,
节约回收稀缺炼焦煤资源十分必要
。
煤中硫结构分析方法很多
,
文献
[1]
利用气相
色谱
-
质谱法对淮北煤田煤中有机硫进行了测定
与分析
、
文献
[2]
用红外池吸收法测定了煤粉
、
焦
碳中硫
。
而作为近年来出现的最有效的元素分析
方法之一
,X -
射线光电子能谱法在煤的表面结构
研究中被采用的更为广泛
[3 - 8]
。X -
射
线光电子
能谱
( XPS)
对材料表面化学特性具有高度识别能
力
,
且不会破坏样品的结构
,
既可用于分析样品中
存在的元素
,
也可直接检测这些元素的存在形式
。
其原理是用一束特定能量的
X
射线辐照样品
,
在
样品表面发生光电效应
,
产生与被测元素内层电子
能级有关的具有特征能量的光电子
,
通过对这些光
电子能量分布进行分析
,
便得到光电子能谱图
[9]
。