《ACS Engineering Au》：Coal Pretreatment Technologies for Clean and Efficient Utilization: A Review
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作为全球能源消费基石，煤广泛用于发电、钢铁、建材、化工及供热，对全球经济贡献显著且在可预见未来仍不可或缺。然而煤利用伴随高灰、硫、重金属及其他有害元素排放，故利用前实施有效可行的预处理至关重要。本综述总结煤预处理技术的研究进展、分类、基本原理及挑战，考察煤理化
作为全球能源消费基石，煤广泛用于发电、钢铁、建材、化工及供热，对全球经济贡献显著且在可预见未来仍不可或缺。然而煤利用伴随高灰、硫、重金属及其他有害元素排放，故利用前实施有效可行的预处理至关重要。本综述总结煤预处理技术的研究进展、分类、基本原理及挑战，考察煤理化性质对预处理及后续利用的影响，重点围绕脱灰、脱硫与分级高效利用三大目标对相关工艺进行对比分析。物理预处理工艺成熟、处理量大、成本低，但难以去除化学结合或细分散的内生杂质；化学预处理可实现深度脱硫、脱灰与结构改性，但普遍面临药剂耗量大、能耗高、设备腐蚀及二次污染等严峻挑战；生物预处理条件温和、环境友好，但反应速率慢、放大困难且对煤种适应性窄。煤预处理技术未来进展预计聚焦于智能过程控制、多技术集成、高值组分回收及面向应用的预处理策略，以支撑能源行业可持续发展。
研究背景方面，煤作为非可再生资源在全球能源结构中仍占据重要地位，国际能源署（IEA）数据显示2023年全球煤需求超85亿吨达历史峰值。但煤利用伴随高灰、高硫、重金属（如汞、砷、铅、铬）及有害元素排放，引发设备腐蚀、催化剂中毒、酸雨与汞释放等环境问题，燃后端二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术虽可控碳，但利用前端预处理能从源头降污提效。因此研究人员围绕煤清洁高效利用开展预处理技术系统综述。研究人员从煤理化性质出发，建立“煤阶—杂质赋存态—下游需求”决策逻辑，系统评述物理、化学、生物三类预处理技术原理、进展与边界，对比脱灰、脱硫、分级利用目标下的工艺适配性，给出基于煤种—目标产品—工艺约束的选择框架，指出未来方向为智能控制、多技术集成、高值组分回收与应用导向策略。该文发表于《ACS Engineering AU》，意义在于为煤前端提质与能源转型期低碳利用提供知识链与技术选型依据。
关键技术方法上，研究人员采用文献系统综述与分类比较方法，以煤阶（褐煤、亚烟煤、烟煤、无烟煤）和工业用途（动力煤、炼焦煤、化工煤）为样本维度，结合浮沉试验、孔隙表征（氮吸附、压汞、核磁共振）、元素分析与反应性评价等既有实验手段的文献结论，对物理（磁选、浮选、重选、静电分选）、化学（酸碱洗、热解、催化加氢）、生物（微生物脱硫）三类技术进行原理归纳与成熟度评估，未涉及新试剂合成与菌株构建操作。
研究结果部分，第2节煤基本特征中，研究人员阐明煤由有机质（镜质组、壳质组、惰质组）与无机质（硅酸盐、硫化物、碳酸盐、氧化物及痕量元素）组成，按煤阶分为褐煤、亚烟煤、烟煤、无烟煤，其密度、硬度、孔隙结构、电导率、元素组成、发热量、反应性与化学结构随煤阶演化；据此提出“煤阶—杂质赋存模式—下游需求”技术选型机制，并指出物理分离仅适用于外来矿物，内生矿物与有机硫需化学或生物法。第3节物理预处理中，磁选依赖煤与黄铁矿等磁性矿物磁化率差，湿式高梯度磁选对El-Maghara煤脱硫率约79%但精煤回收仅58%，协同热解或微波可将非磁硫转化为磁相使脱硫超90%但效率受煤依赖性强；浮选利用表面疏水/亲水差异，高阶煤天然适用，低阶氧化煤因含氧基团需热处理或离子液体微乳液改性，对有机硫去除有限（31%—51%）；重选基于密度差，对粗粒解离矿物效果好，超重力场处理细高硫煤可燃回收71.46%、脱硫49.27%但能耗待评；静电分选无水低耗，适合细煤但粒径<0.125 mm时脱灰率由61.88%降至25.56%。（后续原文在静电分选段截断，化学与生物预处理、结论未在所给文本内，故不推测。）
讨论与结论翻译部分，基于所提供正文，研究人员结论指出：物理预处理成熟低成本但限于相离杂质；化学法可深度改性但成本高且有二次污染；生物法温和但慢且难放大；技术选型须以煤阶、杂质赋存态与下游产品三者交互决定，而非单凭煤阶；未来聚焦智能控制、多技术耦合、高值元素回收及应用场景定制预处理。上述结论均出自所传文档摘要与第1—3节正文，未延伸至未提供章节。
