我国煤中微量元素赋存状态的研究进展

在研究和分析我国煤中微量元素赋存状态的大量研究文献的基础上，阐述了我国煤中微量元素赋存状态的研究现状和存在问题，探讨了今后煤中的微量元素赋存状态的研究方向和发展趋势，强调加强煤中的微量元素赋存状态方面研究仍是今后煤中微量元素环境地球化学研究的主要内容。     

煤热解过程中汞的析出规律研究

在一台小型流化床反应器中对煤热解过程中汞的析出规律进行研究。研究了煤热解过程中煤种、热解温度、煤粒尺寸、热解气氛、热解时间以及添加HBr对汞析出特性的影响。研究结果对于开发Hg的控制技术具有重要的参考作用。     

韩城燎原矿11#煤中微量元素的分布规律和赋存状态

通过对韩城燎原矿的11^#煤不同深度的煤样中的微量元素P、U、Ge和Ga进行分析,发现为11^#煤低磷煤;煤中U和Ga的含量均低于地壳中的平均含量,只有Ge含量略高于地壳中的平均含量。计算了这些微量元素与三态硫、灰分和挥发分的相关关系。结果表明Ga在煤中主要以无机态存在。P在煤中可能大部分以有机态存在,小部分以无机态存在。U与Ge在煤中可能主要以有机态存在,以无机态存在的可能性较小。     

煤热解过程中无机有害元素的变迁规律

在自行设计的加压密闭快速热解反应器中研究了神华和义马煤中Na、K、Pb和Mn等无机有害元素在氮气条件下随温度（300℃-700℃)的变化规律,进一步考察了热解气氛（氮气、氢气和二氧化碳）、压力对神华煤中这4种元素逸出规律的影响。结果表明：Na、K、Pb和Mn等元素在半焦中的残留量随温度的升高而减少,减少量随煤种而异,如在700℃时,神华煤中Na、K、Pb和Mn的析出率分别是义马煤的3、4．2、1．4和2．4倍;低压快速加氢热解有利于这4种元素的逸出。Pb是挥发性最强的元素,与热力学计算结果一致。     

煤中微量有害元素的挥发性

利用3 种热解反应装置(密闭模拟下落床、流动气氛模拟下落床和固定床)研究了 6种煤中 As、Pb、Cr、Cd 和 Mn等微量有害元素的挥发性随温度(300～1000℃)的变化规律,同时考察了热解装置的影响.结果表明,这 5 种元素的挥发性均随热解温度的升高而升高;6 种煤中 As、Pb、Cd均表现出与Cr 和 Mn相比具有较强的挥发性,但它们的挥发温度不同,其中 As 的挥发主要发生在 300～700℃,Cd 主要在 500℃以上挥发,Pb 主要在 800℃以上挥发.热解过程中,微量元素在半焦孔道内扩散时产生的反应是影响元素析出的重要因素之一.     

黔西南煤燃烧产物微量元素分布特征及富集规律研究

通过对黔西南高砷煤及燃烧产物(底灰、粗飞灰、细飞灰和烟气)中微量元素含量、水溶性及赋存状态的测定,分析了微量元素在燃煤产物中的分布特征及富集规律,探讨了燃煤过程中微量元素迁移转化机制.结果表明,As和Sb是黔西南高砷煤的主要危害元素,含量分别为(256±195)μg.g-1和(26±21)μg.g-1.根据元素在燃煤产物中富集程度的差异,将其分为4类:Ⅰ底灰富集型(Cr和W);Ⅱ均匀富集型(Cu和Ba);Ⅲ飞灰富集型(Mn和Mo);Ⅳ细飞灰超富集型(As、Cd、Sb和Pb).As的挥发性强于Sb和Pb.As在细飞灰上表现出强烈的富集;而Sb和Pb在原煤和燃烧产物中的分配具有明显的正相关关系(R2=0.990 1,P<0.05).亲石元素容易在底灰沉积或组成飞灰颗粒基质,亲硫元素燃烧后易于吸附在飞灰颗粒表面.而飞灰颗粒粒径越小,比表面积越大,所吸附的微量元素含量越高.     

煤中部分潜在毒害微量元素在表生条件下的化学活动性

利用连续化学浸取实验方法，对采自贵州省二叠经龙潭组的３２个煤样中的１０种潜在毒害微量元素化学的活动性进行了研究，结果表明：煤中Ｈｇ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｃｄ等元素具有极强的化学活动性，其中平均８３．８％的Ｈｇ、９３．５％的Ａｓ、８０．３％的Ｓｅ．６３．３％的Ｃ在．１％的Ｃｕ的８６．８％的Ｐｂ可以被带出煤中而进入表生环境；煤中Ｚｎ的化学活动性次之，只有平均４６．６％的Ｚｎ可能迁移进行环境中；Ｔｌ、Ｃｒ、Ｎｉ     

重庆某发电厂煤中微量元素的初步研究

重庆市是一个以煤为主要能源的城市，煤在能源消耗中占的比例长期保持在2／3左右。煤在燃烧过程中会释放出有毒有害物质，对环境和人体健康造成危害。为了保护重庆市民的身体健康，制定更加科学的有毒有害物质污染控制对策，本文以某电厂用煤为研究对象，分析了24个煤样中Hg、As、Se、Pb、Cd、Zn、Ba、Co、Cr、Cu、Li、Ni、V、Zr等微量元素的含量水平。结果表明：Hg、As、Se、Cd和Li等元素的浓度克拉克值大于l，说明这些元素在煤中呈富集状态：其余元素的浓度克拉克值小于1，在煤中这些元素呈分散状态。该发电厂然煤中的Hg、As、Pb和Se的含量更高，而其余元素的含量则比北方煤中的低。     

燃煤过程中微量元素的分布及逸散规律

本文在采用仪器中子活化（ＩＮＡＡ）和原子吸收法系统测定炉前煤，人工灰化灰，飞灰，底灰中微量元素浓度的基础上，通过对微量元素质量平衡率的计算，进一步研究了燃煤过程中微量元素的分布分配状况和逸散规律，依逸散程度将微量元素分为四类，同时指出某些有毒元素如Ｈｇ，Ｓｅ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｐｂ等散失量较大，值得引起注意。     

固定床煤热解有机气体析出规律的GC-MS分析

为了研究层燃炉块煤热解时有机气体的析出规律,在自行设计的可移动式-固定床上对神木煤进行了热解实验,煤颗粒尺寸为3~5mm;热解气在炉膛内的停留时间为1.76s,热解温度分别为1100K、1400K和1600K;采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测试分析了热解气中有机气体的析出规律;离线测试热解气体试样。研究结果显示:随着热解温度的升高,热解气中饱和脂肪烃含量降低,其中2-甲基戊烷和2,2,3-三甲基丁烷降低幅度分别为83.29%和59.66%;芳香烃含量升高,其中甲苯浓度增加了8倍。随着热解温度的升高,热解气CH组分中,碳含量增大,氢含量减小;热解气中的部分饱和脂肪烃经历浓缩、环化和析氢过程形成芳香烃。     

Occurrence and volatility of several trace elements in pulverized coal boiler

The contents of eight trace elements(Mn, Cr, Pb, As, Se, Zn, Cd, Hg) in raw coal, bottom ash and fly ash were measured in a 220 t/h pulverized coal boiler. Factors affecting distribution of trace elements were investigated, including fly ash diameter, furnace temperature, oxygen content and trace elements‘ characters. One coefficient of Meij was also improved to more directly show element enrichment in combustion products. These elements may be classified into three groups according to their distribution: Group 1. Hg, which is very volatile. Group 2: Pb, Zn, Cd, which are partially volatile. Group 3: Mn, which is hardly volatile. Se may be located between groups 1 and 2. Cr has properties of both group ! and 3. In addition, the smaller diameter of fly ash, the more relative enrichment of trace elements (except Mn). The fly ash showed different adsorption mechanisms of trace elements and the volatilization of trace elements rises with furnace temperature. Relative enrichments of trace elements(except Mn and Cr) in fly ash are larger than that in bottom ash. Low oxygen content can not always improve the volatilization of trace elements. Pb is easier to form chloride than Cd during coal combustion. Trace elements should be classified in accordance with factors.     

固体添加剂对煤气化过程中痕量元素的控制研究

基于改进的地球化学富集因子(MGEF),采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用(HD-AFS)和电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)测定了原煤和气化产生的灰焦中AS、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Hg、Pb、V、Se、Sr、Zn12种痕量元素含量,研究了石灰石、白云石、碳酸钠3种固体添加剂对痕量元素的控制规律,发现不同添加剂对痕量元素具有不同的抑制效果．向煤中添加石灰石和白云石后,几乎所有痕量元素在灰焦中的MGEF都增加．石灰石分解形成的CaO对AS、Co、Cr、Se、Zn的吸附既有物理吸附,也有化学吸附;对Cd、Cu、Hg、Pb、V、Sr的吸附主要是物理吸附,并且CaO对Cd、Cu、V的吸附能力大于Hg、Pb、Sr．白云石对AS、Co、Cr、Hg、Pb、V、Zn的抑制效果比石灰石好,但对Cu、Se、Sr抑制效果不及石灰石．向煤中添加碳酸钠后,灰焦中AS、Cd、Cr、Pb、Se的MGEF减少,Zn的MGEF增加,Co、Cu、Hg、V、Sr的MGEF变化不大．     

煤及其燃烧产物中有害痕量元素的淋滤特性研究

通过对我国西北部上湾与石嘴山电厂原煤、底灰和飞灰中As、Pb、Cd、Mop、Mo、Co和U等有害痕量元素在不同条件下的淋滤实验,采用原子荧光光谱（AFS）和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了痕量元素在2套（6个）样品、3种淋滤介质、4个不同时间段获取的淋滤液中的浓度,对比不同元素间淋出率、60h的最大淋出率和淋滤强度的差异性,分析痕量元素在不同条件下的淋滤特性;通过对比元素在原煤和燃煤产物中的含量、60h的最大淋出率以及淋滤液中元素的浓度,参考相关地下水的环境质量标准对痕量元素的环境效应进行了综合评价：As与Se的淋滤性较差,淋滤液中的最大浓度较低,对环境造成危害的可能性很小;Pb与Cd在淋滤液中的最大浓度较高,可能对环境造成危害.Mo与Co的淋出性好,淋出率高,同时淋滤液中的最大浓度是三类地下水环境质量标准的5～10倍,对环境造成危害的可能性最大.     

炼焦煤尾煤热解特性及富氢气体析出研究

基于热重分析和固定床热解试验,研究了升温速率和温度对高灰炼焦煤尾煤热解规律及产物的影响。采用Coats-Redfern积分法拟合计算了尾煤热解的动力学参数,得出尾煤热解反应活化能为22.6~66.2 kJ/mol,热解反应过程用三个二级反应进行描述。结果表明,温度对尾煤挥发分析出有重要的影响,600 ℃前气体缓慢析出,之后随温度升高,气体产量和热值增加显著,氢气、甲烷和二氧化碳先增加后减,一氧化碳随温度升高而增加;氢气在600 ℃前析出缓慢,之后大量析出,约900 ℃时达到最大析出量（72.61%）,之后下降;甲烷（22.09%）和二氧化碳在约800 ℃时达到最大值。30 g尾煤热解气体产量为4.3 L,氢气产量为1.72 L,产物具有较高的再利用价值。     

Modelling of the relationship betwen trace elements and three species of sulfur in coal

ＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｎｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｒｅｓｐｅｃｉｅｓｏｆｓｕｌｆｕｒｉｎｃｏａｌＬｕＸｉａｏｈｕａ，ＺｅｎｇＨａｎｃａｉＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＣｏｍ...