虽然现在全球清洁能源的消费比率逐年提升,但是作为传统能源之一的煤炭,仍然在世界能源消费领域占据着非常重要的地位。
近期,《罗刹海市》这首歌爆火,里面有句歌词“可是那从来煤蛋儿生来就黑,不管你咋样洗呀那也是个脏东西”。歌词的背后,想要表达的是更深层次的东西,这篇文章不作分析。如果从字面上来看,则说明了一个普遍的现象,那就是煤炭需要先“洗”才能用,而“洗”煤则是洗不净的。
那么,为什么煤炭必须经过“洗”这道工序才能被我们所使用呢?
(资料图片)
从地上或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等后的煤即原煤,原煤主要包括天然焦及劣质煤,不包括低热值煤等。原煤主要作动力用,也有一部分作工业原料和民用原料。
原煤中含有的物质包括有机物和无机物。其中有机物主要包括木质素、沥青、芳香族化合物和脂肪族化合物等,以及少量氨基酸、尿素和水溶性有机大分子物等;无机物则包括矿物质杂质,如硫、磷、微量元素,以及一些大分子的含氧物。此外,原煤中还含有一些微量物质,如放射性有机物、典质植物抗性物质以及饱和烃和仲里基烃等。
原煤中含有多种杂质成分,不同种类的原煤中杂质的种类和含量也会有所不同,主要取决于原煤的产地和形成环境。其杂质成分主要有:
矸石:主要是无机杂质,包括石块、泥质和碳酸盐等。
硫分:主要是有机硫和无机硫,是煤中最常见的杂质之一。
水分:包括外部水分和内部水分,对煤的加工和使用性能有重要影响。
灰分:主要由矿物质杂质组成,包括硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等。
挥发分:包括碳氢化合物、碳水化合物、含氧有机物等,是煤的重要性质之一。
重金属元素:如汞、铅、砷等,对环境和人类健康有一定影响。
有机污染物:如芳香烃、多环芳烃、含氧有机物等,对环境和人类健康有一定影响。
为什么要洗煤?
洗煤是煤炭加工和利用的重要步骤之一,煤炭在使用前必须经过水洗,以去除煤表面的浮尘和杂质,提高煤的质量和利用率,水洗的作用主要有以下几个方面:
去除煤表面的浮尘和杂质:煤炭在开采和运输过程中,表面会附着许多浮尘和杂质,这些杂质会影响煤的燃烧效果和热值。通过水洗,可以将煤表面的浮尘和杂质清洗干净,提高煤的质量和纯度。
提高煤的利用率:水洗可以去除煤中的矸石、石块等无机杂质,以及硫分、水分等有机杂质,减少这些杂质对煤的利用的影响,提高煤的利用率。
增加煤的稳定性和安全性:水洗可以去除煤中的挥发分和有机污染物,减少这些物质在燃烧过程中产生的有害气体和污染物,增加煤的稳定性和安全性。
可以看出,通过水洗的步骤,可以有效提高煤的纯度和质量、提高煤的热值和利用率、提高煤的燃烧效果和热值、降低燃烧过程中产生的有害气体和污染物,减少对环境的污染。
洗煤的程序是怎样的?
洗煤的具体方法有很多,程度也不尽相同,但归结起来,以下几个步骤必不可少。
一是筛选:将原煤通过多孔筛面进行筛选,根据煤炭粒度不同,将煤炭分成不同等级,筛出粒度较大的块状煤炭和粒度较小的粉末煤炭。
二是粉碎:将块状煤炭通过粉碎机进行粉碎,使煤炭颗粒变小,满足后续水洗的要求。
三是水洗:将经过粉碎后的煤炭放入水池中,加入适量的水,通过搅拌和浸泡,使煤炭与水充分混合,将煤炭中的杂质和有害物质溶解到水中,从而达到清洗煤炭的目的。
四是沉淀:将水洗后的煤炭和水溶液一起流入沉淀池,经过一定时间的沉淀,将水和煤炭分离,去除煤炭中的水分和杂质。
五是干燥:将沉淀后的煤炭进行干燥处理,通过烘干机或自然晾晒的方式,将煤炭中的水分去除,得到干燥的、高质量的煤炭产品。
经过洗煤的工序之后,煤炭一般就可以被筛分为甲级精煤、乙级精煤、中煤、煤矸石的煤泥了,不同的煤炭种类在相应的领域就可以使用了。