燃煤灰渣中微量元素分布规律的研究

研究了锅炉飞灰和底灰中１５种微量元素的含量和分布，探讨了煤炭燃烧后，微量元素在灰渣中的集散及其影响因素，飞灰和底灰中大多数元素高于全国土壤背景值，７种元素高于克拉克值，其余８种低于克拉克值，飞灰中多数元素的地球化学富集因子高于１，呈富集状态，而底灰中多数元素富集因子小于１，飞灰和底灰中微量元素含量与煤中微量元素含量呈线性关系，微量元素含量不仅与煤有关，还受锅炉燃烧方式等人为因素影响。     

电厂污泥掺烧过程中元素迁移特性研究

电厂污泥掺烧的重金属元素及其他有害元素被排放到大气中,会对大气环境质量和人体健康产生不利的影响。采用X射线荧光光谱仪对厦门集美区某污泥掺烧燃煤电厂掺烧入炉煤、污泥、飞灰和底灰4种固体样品中的元素水平进行测定,分析了样品中Na、Mg、Al、Si、Ca、Fe、S、K、Ti等9种常量元素,以及P、Zn、Cu、Mn、Ni、Cr、As、Pb等8种微量元素的含量,并对元素的迁移特性进行研究。结果表明,由于污泥中元素含量较普通燃煤高,导致污泥掺烧电厂飞灰及底灰中的元素含量普遍高于普通燃煤电厂。元素在飞灰及底灰中的相对富集系数也表明微量元素更容易富集在飞灰中。通过计算元素的年挥发量发现,以气体形式较大量挥发的有害元素有:S、P、Mn、Zn、Pb、Cu、Ni、As、Cr,其中Cr及S的排放浓度超过国家标准限值。这些元素的环境风险影响需引起高度重视。     

煤灰中部分重金属元素含与燃料工况的关系模型

本文研究了燃烧温度、燃烧气氛、煤粉细度和灰粒细度等因素一煤燃烧产生的细微粒子中部分重金属元素含量的关系。建立了灰粒中元素 含量与各因素关系的模型，发现燃烧工况和灰粒细主与灰粒中元素的含量具有一定的相关关系，用地不同灰粒中的元素含量进行了预报，可用控制燃烧条件来减少重金属元素向大气的释放。     

燃煤电厂排放细微灰粒中痕量元素的分布与富集规律

本文测定了武汉市青山热电厂５＾＃锅炉在两种不同燃烧工况条件下，除尘器入口烟道灰的四种不同粒径灰粒中的Ｃｕ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｃｒ和Ｂｅ等七种痕量元素的含量。发现大部分元素有在细微粒子中富集的倾向，富集程度与颗粒物粒径大小、元素性质、元素存在形态及燃烧工况条件有密切关系。这种富集倾向可用痕量元素在燃烧过程中的蒸发－凝集作用来解释。     

煤灰中部分重金属元素含量与燃料工况的关系模型

本文研究了燃烧温度、燃烧气氛、煤粉细度和灰粒细度等因素与煤燃烧产生的细微粒子中部分重金属元素含量的关系,建立了灰粒中元素含量与备因素关系的模型,发现燃烧工况和灰粒细度与灰粒中元素的含量具有一定的相关关系.用模型对不同灰粒中的元素含量进行了预报,可用控制燃烧条件来减少重金属元素向大气的释放.     

燃煤烟气中汞形态分析的实验研究

在一维煤粉燃烧炉台架上采用EPA推荐的Ontario Hydro方法 ,测量了燃烧不同煤种排放的烟气中汞的形态分布情况 .结果表明 ,烟气中汞以颗粒态和气态汞的形式存在 .气态汞总量在 9— 2 3 μg·Nm- 3范围内 ,主要以单质汞的形式存在 ,占气态汞总量的 5 2 %—83 % ,而二价汞占 1 7%— 48% .飞灰中汞的浓度大大超过了底灰中汞的浓度 ,表明汞在飞灰中富集 ,在底灰中分散的行为     

天津市大气颗粒物中稀土元素的特征

本文通过对天津市天气颗粒物中稀土元素行为的研究。探讨大气颗粒物中主要组分的来源及其贡献。 天津市大气颗粒物中总稀土含量冬季为225—485ppm,夏季为82—127ppm。冬季高于夏季约三倍。颗粒物的稀土元素分布模式为主要富集铈族元素,呈斜率为负值的分布模式,且各曲线的稀土元素之间分馏情况也相似,有Eu负异常。 根据总稀土含量、稀土分布模式及富集因子等特征,可初步判断天津市大气颗粒物中主要组分是煤的飞灰及土壤,冬季以煤的飞灰为主,土壤次之。夏季以土壤为主,煤的飞灰次之。     

贵州城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征

为了探明城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征,采集贵州遵义市3个城市生活垃圾焚烧场的进场垃圾、渗滤液、飞灰、底渣和烟气样品,采用ICP-AES分析了城市生活垃圾各组分中Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr和Hg重金属含量,研究其重金属的分布和迁移特征,为实现生活垃圾焚烧无害化处理提供基础数据。研究结果表明,(1)生活垃圾渗滤液中Zn、Ni、Cu和Pb含量较高,各重金属含量基本表现为垃圾场二垃圾场一垃圾场三,各组分重金属含量基本表现为ZnCuNiPbCrCdHg。(2)底渣中Cu、Zn、Cr含量较高,Cd和Hg含量较低,飞灰中Cu、Zn、Pb、Cr含量较高,Hg含量较低。(3)底渣和飞灰重金属浸出含量均未超标,其中Pb和Cu属于潜在污染,烟气排放含量低于0.2 mg·kg~(-1),Cr、Cu、Ni和Zn重金属在烟气中均无检出。(4)重金属向渗滤液的迁移相对较弱(低于1%),底渣、飞灰和烟气等与焚烧相关的产物是重金属的主要迁移途径,Cu、Ni、Cr、Zn主要迁移至底渣中,Pb和Cd主要迁移至底渣和飞灰中,Hg主要迁移至飞灰和烟气中(27.1%~34.6%随烟气排出),综上可知,生活垃圾中Hg的治理和脱毒仍需要进一步提高。     

淮南燃煤电厂汞分配、富集与释放通量

汞是一种环境有害元素,燃煤汞排放业已成为当今中国最主要的汞污染源.有效的汞减排政策的制定需要准确了解煤中汞在煤炭燃烧过程中的分配规律及富集模式.本研究针对淮南燃煤电厂的原煤、飞灰、脱硫石膏和脱硫废水进行分析,研究发现,灰渣中的汞含量最低(9.8—27 ng·g~(-1)),其相对于原煤汞(约450 ng·g~(-1))的富集系数一般小于2.1%;飞灰中汞的含量相对较高(121—700 ng·g~(-1)),其富集系数介于9%—54%;而脱硫石膏中汞的浓度最高(1489—4589 ng·g~(-1)).通过物料平衡原理,计算出汞在各个燃煤产物中的分配如下:底灰占1%;飞灰占24%—32%;脱硫石膏及废渣液占7%—22%;大气排放占54%—64%.静电除尘器的脱汞效率为24%—32%,接近世界平均值;而脱硫装置的脱汞效率较低,为10%—29%.根据本研究的汞释放系数(0.24—0.29 g Hg·t~(-1)coal),计算出该电厂在2003—2010年的汞排放通量为1.8—7.3 t.本研究认为燃烧前原煤汞脱除,以及加大对现有脱硫装置的改造能够有效降低大气汞排放.     

不同粒径垃圾焚烧飞灰中重金属富集特性表征

针对杭州市生活垃圾焚烧飞灰按粒径级别进行其重金属特性表征,主要展开飞灰组成元素和矿物成分、重金属含量分布、以及重金属与飞灰颗粒的微观结合行为等研究.结果表明,＂SiO2-CaO-Al2O3-金属氧化物＂体系构成了重金属的富集载体;Zn、Pb、Cu、Mn、Ni、Cr、Sb等重金属在75—125μm飞灰颗粒中的占有率最高,达52%;Zn、Cu、Cr随着粒径减小其含量显著增加,其它重金属未见此趋势;通过SEM-EDX对飞灰颗粒表面和断面进行扫描电镜观察和面、线扫描元素能谱分析,在飞灰断面发现了更多类型、更密集的重金属分布.通过结合XRF、ICP-MS、SEM-EDX等仪器手段分析飞灰中重金属富集特性,深入探索重金属在飞灰颗粒中富集特征.     

Concentration profiles of various toxic and non‐toxic elements in sized coal fly ashes from coals of the León basin

The concentration levels of major (Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, Si, Ti) and some trace (Be, Se, Tl) elements were determined by atomic absorption spectrometry for the coal fly ashes emitted in the combustion of anthracite and soft coals. Total contents and concentration profiles were established for all elements studied as a function of the mean particle size. The content of those elements volatilized during coal combustion (Se, Tl) decreases with increasing particle size, while the unvolatilized elements show small changes in their concentration profiles. The content of aluminium shows a minimum level at a mean particle size of about 25 μm.     

Trace element uptake in plants grown on fly ash amended soils

Four crop plants were grown in a greenhouse in soils amended with 0, 5, 10, and 20% by weight of coal combustion fly ash to evaluate potential trace element uptake by the vegetation. The leaves and stems from each plant were harvested and analyzed for As, Cd, Co, Cu, Mn, Mo, Pb, Se, Tl, and Zn content during early, middle, and late growth. The trace element data were statistically analyzed using Analysis of Variance (ANOVA) to determine whether the trace element uptake in the four crop plants differed significantly between the soil treatments, and to identify significant differences in trace element uptake through time. The results show that the amount of amended fly ash does not significantly influence the concentration of most trace elements in plant tissue, and that some concentrations actually decrease with time. Although this study did not find a significant increase in trace element uptake, care must be taken in a natural environment where plants may behave differently.     

贵州省煤中挥发性和半挥发性微量元素分布规律的初步研究

研究了贵州省四大煤田不同层位、不同煤种中Hg,As,Se,Pb,Cd,Tl,Zn,Sb等挥发性和半挥发性微量元素的分布规律。贵州省原煤中Hg,As,Se,Pb,Cd,Sb等元素的含量高于地壳克拉克值;Tl,Zn等的含量低于地壳克拉克值;另外,除了Pb,Zn外,贵州省原煤中Hg,As,Se,Cd的含量远远高于东北和内蒙古东部地区。微量元素聚类分析结果表明,Hg,As,Sb可能主要分布于煤的黄铁矿中;Zn和Se可能主要赋存于闪锌矿中;Cd可能部分存在于硫化物中,部分存在于硅酸盐矿物相中;Pb可能主要存在于硅酸盐矿物相中;而Tl在煤中的赋存形式较复杂。     

东北、内蒙古东部地区煤炭中微量元素含量及分布规律

研究了东北和内蒙东部各矿区煤炭中As,Ba,Be,Cb,Co,Cr,Cu,Hg,Li,Mn,Ni,Pb,Se,Sr,V,Zn,Zr的含量水平及分布规律.煤灰灰分中多数元素含量高于克拉克值、土壤背景值及植物干物质中含量,呈富集状态.相关矩阵和聚类分析表明,煤炭中微量元素含量与基质元素有密切的依存性.由于复杂的成煤过程,煤炭中微量元素呈现独特的集散规律.     

Characterization of Santa Catarina (Brazil) coal with respect to human health and environmental concerns

The current paper presents the concentration, distribution, and modes of occurrence of trace elements of 13 coals from south Brazil. The samples were collected in the state of Santa Catarina. Chemical analyses and the high ash yields indicate that all studied coals are rich in mineral matter, with SiO₂ and Al₂O₃ dominating as determined by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES). Quartz is the main mineral species and is associated with minor levels of feldspars, kaolinite, hematite, and iron-rich carbonates. The contents of trace elements, including As, Pb, Cd, Ni, Cr, Mn, Be, V, U, Zn, Li, Cu, Tl, and Ni, in coals were determined. A comparison of ranges and means of elemental concentrations in Santa Catarina, Brazil, and world coals shows that the ranges of most elements in Santa Catarina coal are very close to the usual worldwide concentration ranges in coal.     

贵州省原煤中微量元素的组成特征

研究了贵州省各主要煤田中主要采煤层的Ａｓ,Ｂ,Ｂａ,Ｂｅ,Ｃｄ,Ｃｏ,Ｃｒ,Ｃ,Ｈｇ,Ｌｉ,Ｎｉ,Ｐｂ,Ｓｂ,Ｓｅ,Ｓｒ,Ｔｌ,Ｖ,Ｚｎ等微量元素的组成特征,贵州省原煤中微量元素的含量总体上的世界范围内的一致,但Ｓｂ,Ａｓ,Ｈｇ等有害元素则明显富集,由于煤炭成因上的特殊性,其微量元素的组成除受煤植物的影响外,后期在煤作用对其有决定性的影响。     

煤中痕量元素分布的多变量分析及实验研究

本文用多变量分析法研究了煤中痕量元素的分布，并用实验研究了有机溶剂提取前后青山烟煤中痕量元素的变化。多变量分析结果表明：Ａｓ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｖ，Ｐｂ等元素与Ｂｅ，Ｇｅ在煤中具有不同的分布特征，对青山烟煤的实验研究结果则表明：Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｐｂ等元素趋向于与煤中的矿物质相结合，而Ｂｅ，Ｇｅ两元素有较强的有机亲和性。实验研究结果与多变量分析结果相符。