chế biến than bitum

chế biến than bitum: Tổng quan

Than bitum, một loại đá trầm tích dày đặc có hàm lượng carbon cao và chất dễ bay hơi đáng kể, đóng vai trò là nhiên liệu chính để phát điện và là nguyên liệu thô quan trọng để sản xuất than cốc trong ngành thép. Quá trình xử lý của nó là một hoạt động công nghiệp nhiều giai đoạn được thiết kế để nâng cấp than khai thác thô bằng cách loại bỏ tạp chất, giảm độ ẩm, và phân loại nó theo quy mô và chất lượng để đáp ứng các thông số kỹ thuật cụ thể của thị trường. Các quy trình cốt lõi thường liên quan đến việc chuẩn bị than (rửa và làm giàu), nghiền và định cỡ, và trong nhiều trường hợp, chuyển đổi thành than cốc luyện kim thông qua quá trình cacbon hóa ở nhiệt độ cao. Bài viết này phác thảo các giai đoạn chính của chế biến than bitum, so sánh các loại chính của nó, và kiểm tra các ứng dụng công nghiệp của nó.

Các giai đoạn chính trong chế biến than bitum

1. Chuẩn bị than (Rửa/Tận hưởng): Chạy của tôi (rom) than chứa tạp chất như đá phiến, đá phiến, đất sét, và cát. nhà máy luyện than (CPP) sử dụng các phương pháp tách vật lý dựa trên sự khác biệt về mật độ để loại bỏ các tạp chất này.

   • Tách trung bình dày đặc: Than được đưa vào bình chứa hỗn dịch magnetit nghiền mịn trong nước. Phao than sạch, trong khi rác nặng hơn chìm xuống. Điều này có hiệu quả cao đối với than thô.
   • sự chuyển động: Nước chảy qua lớp than, phân tầng vật liệu theo mật độ; than sạch nhẹ hơn nổi lên trên.
   • Tuyển nổi bọt: Đối với hạt mịn (<0.5 mm), bọt khí được truyền qua bùn; Các hạt than kỵ nước bám vào bong bóng và nổi lên.

2. nghiền và định cỡ: Than được tuyển chọn được nghiền và sàng thành các phần có kích thước khác nhau (VÍ DỤ., một cục, hạt dẻ, hạt đậu, Khỏe) theo yêu cầu của các khách hàng khác nhau—nhà máy điện, lò than cốc, hoặc nồi hơi công nghiệp.

3. Sấy nhiệt: Để giảm độ ẩm hơn nữa - đặc biệt quan trọng đối với than cốc để cải thiện hiệu suất lò luyện cốc - máy sấy tầng sôi hoặc máy sấy quay có thể được sử dụng..

4. cacbon hóa (làm cocacola): Để luyện thép, các loại than bitum cụ thể ("Luyện kim" hoặc "luyện cốc" than đá) được nung nóng trong lò cốc không có oxy ở nhiệt độ ~1100°C trong 12-36 giờ. Điều này làm mất đi các chất dễ bay hơi, mạnh mẽ để lại phía sau, than cốc xốp cần thiết để khử quặng sắt trong lò cao.

So sánh: Nhiệt vs. Chế biến than bitum luyện kim
Mặc dù các giai đoạn chuẩn bị ban đầu đều giống nhau, việc sử dụng cuối cùng quyết định các trọng tâm chất lượng khác nhau và quá trình xử lý tiếp theo.

Tính năng	nhiệt (hơi nước) Chế biến than	Luyện kim (luyện cốc) Chế biến than
Mục tiêu chính	Sản xuất nhiên liệu có nhiệt trị cao cho nhiệt/điện.	Sản xuất nguyên liệu có khả năng tạo thành cốc có độ bền cao.
Trọng tâm chất lượng chính	Giá trị sưởi ấm (kcal/kg), độ ẩm & hàm lượng tro, giới hạn lưu huỳnh.	Tính chất đóng bánh (tính lưu động của Gieseler), số sưng của nồi nấu kim loại (CSN), hóa chất tro & cường độ sau phản ứng (CSR).
Giai đoạn quy trình quan trọng	Rửa để giảm tro & lưu huỳnh; sấy khô để cải thiện giá trị nhiệt lượng ròng.	Pha trộn chính xác các loại than khác nhau để đạt được đặc tính luyện cốc mục tiêu; cacbon hóa ở nhiệt độ cao trong lò luyện cốc.
Sản phẩm cuối cùng	Than hơi cỡ lớn để phun than nghiền thành bột (PCI) hoặc nồi hơi Stoker.	Than cốc luyện kim cho lò cao; sản phẩm phụ như hắc ín, benzen, và amoniac được thu hồi.

Nghiên cứu trường hợp thực tế: Sự chuyển đổi Prosper-Haniel Cokery (Ví dụ lịch sử)

Xưởng coker Prosper-Haniel hiện đã đóng cửa ở Bottrop, Đức—từng là một trong những nước hiện đại nhất thế giới—là điển hình về chế biến than bitum tiên tiến để sản xuất than cốc. Nó xử lý tới 10,000 tấn than cốc nhập khẩu hàng ngày từ các nguồn toàn cầu như Úc và Bắc Mỹ.

• Quá trình: Than được trộn tỉ mỉ bằng hệ thống hoàn toàn tự động để đảm bảo đặc tính luyện cốc ổn định trước khi được nạp vào lò pin lớn.
• Công nghệ & Kiểm soát môi trường: Nhà máy này có công nghệ tiên tiến để thu giữ và tinh chế các sản phẩm phụ dễ bay hơi (Khí lò than cốc đã được tinh chế và sử dụng làm nhiên liệu). Nó sử dụng các hệ thống kiểm soát khí thải nghiêm ngặt để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường của EU.
• Di sản: Trong khi Đức đã loại bỏ dần hoạt động khai thác than cứng trong nước và giảm công suất sản xuất than cốc do chuyển đổi năng lượng thì cơ sở này đã chứng minh sự phức tạp về quy mô cần thiết để chuyển đổi than bitum thành vật liệu công nghiệp thiết yếu, nêu bật cách xử lý tăng thêm giá trị đáng kể ngoài việc chỉ khai thác mỏ.

---

Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)

1. Sự khác biệt chính giữa rửa than nhiệt và than cốc là gì?
   Sự khác biệt cơ bản nằm ở mục tiêu Giặt nhiệt chủ yếu nhằm mục đích giảm hàm lượng tro, mức lưu huỳnh, các tạp chất nói chung ảnh hưởng đến phát thải hiệu suất đốt cháy. Quá trình rửa luyện kim/ luyện cốc tập trung vào việc cải thiện các tính chất vật lý hóa học cụ thể quyết định hoạt động của nó trong quá trình cacbon hóa như áp suất giãn nở lưu động, độ bền cốc cuối cùng. Nó không chỉ là về độ tinh khiết mà còn về việc đạt được trạng thái vật liệu chính xác

2. Tại sao không thể sử dụng tất cả than bitum để sản xuất than cốc luyện kim?
   Chỉ những loại than có đặc tính đóng bánh cụ thể mới có thể tạo thành cốc kết dính xốp mạnh thích hợp cho lò cao Đặc tính này được gọi là khả năng đóng bánh là do sự phát triển của pha chất lỏng dẻo trong quá trình nung Khi nung nóng, than không đóng bánh hoặc than đóng bánh yếu không trở thành nhựa sẽ tạo ra than bột yếu không phù hợp để hỗ trợ gánh nặng lò cao Khoảng một phần ba số than bitum được giao dịch trên toàn cầu có các đặc tính cốc hóa cần thiết này

3. Điều gì xảy ra với các sản phẩm phụ từ quá trình chế biến than bitum, đặc biệt là trong quá trình sản xuất than cốc?
   Cơ sở hiện đại thu hồi các sản phẩm phụ có giá trị được tạo ra đặc biệt trong quá trình cacbon hóa. Chúng bao gồm

   • Gas lò than cốc: Tinh chế sử dụng làm nhiên liệu trong nhà máy thép hoặc bán
   • Than đá: Một nguồn hóa chất như hắc ín benzen toluene naphthalene
   • Dầu nhẹ: Tinh chế thành các sản phẩm như benzen toluene xylene
   • Amoni sunfat: Dùng làm phân bón
     Về mặt lịch sử, đây là những chất thải gây ô nhiễm nhưng việc thu hồi chúng mang lại cả lợi ích kinh tế và sự cần thiết cho môi trường.

4.Quy định về môi trường đã tác động đến việc chế biến than bitum như thế nào?
Các quy định đã thay đổi sâu sắc hoạt động thiết kế nhà máy Các quy định về xử lý chất thải rắn xả nước vào không khí đã thúc đẩy việc áp dụng các công nghệ như băng tải kín, hệ thống khử bụi tiên tiến, nhà máy xử lý nước thải toàn diện, mạch nước không xả thải, hệ thống thu hồi sản phẩm phụ hiện đại. Những biện pháp kiểm soát này giúp giảm đáng kể tác động môi trường nhưng cũng làm tăng chi phí vận hành vốn, định hình vị trí kinh tế của ngành