上湾电厂有害痕量元素的迁移释放行为研究

应用原子荧光光谱（AFS）和电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）对我国西北部上湾电厂的原煤、底灰以及飞灰中Hg，As，Se，Pb，Cr，CA，Mo，Ni，Co，U和Th等11种有害痕量元素的含量进行了测定．根据燃煤过程中底灰和飞灰的产率，结合痕量元素在底灰和飞灰中的含量计算了电厂燃煤过程中痕量元素的挥发性．在实验室内通过对底灰和飞灰在酸性介质下的淋滤实验，研究了底灰和飞灰中痕量元素在60h内4个时间段的迁移释放行为．根据痕量元素的挥发和淋滤释放特性建立了元素的释放分配模型，研究结果表明，煤燃烧过程中痕量元素的挥发是导致环境污染的主要因素．     

煤燃烧过程中痕量元素分布规律的实验研究

以流化床燃煤过程为研究对象，在实验室小型一维煤粉燃烧炉上进行实验，研究了煤燃烧过程中痕量元素的排放特点．实验模拟流化床低温燃烧的特点，采用焦作无烟煤、西山贫煤、六盘水贫煤、萍乡烟煤、平顶山烟煤和小龙潭褐煤等6种典型煤分别在650℃，800℃和950℃3个工况下燃烧，结果表明Hg在灰中几乎不富集，是易挥发的痕量重金属元素；Pb在灰中的含量随温度升高有下降的趋势，部分富集在细微颗粒上随烟气排出；Cr和CA两种痕量元素大部分留在灰渣中，不易挥发。     

微波高压硝酸消化原子荧光法测定微量砷

采用微波消化测定煤和土壤中微量元素砷。用硝酸高压消解，然后用原子荧光仪测定。方法的检出限0.011ng／L，线性范围0～40ng／L，其回收率为90．95～104．25％。该方法简便了煤和土壤中砷的消化和测定，精密度高，检出限低。     

煤中环境敏感性痕量元素的挥发性研究

对我国西北部4个电厂原煤在实验室不同温度下进行燃烧实验,应用原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和仪器中子活化（INAA）等方法对煤和灰样中舡,Pb,Hk,Cd,Co,Se,Mn,U,Th,Be,Mo,Sb,Br和V等14种环境敏感性痕量元素的质量分数进行了测定,通过对比痕量元素在煤与灰样中质量分数的差异以及不同温度下痕量元素的挥发率,研究了在实验室不同温度下痕量元素的转化、分配规律,结合元素的赋存状态和物理化学特性,揭示了影响痕量元素燃烧迁移、分配规律的主要因素．     

煤中三态硫与痕量元素关系之研究

分别测定了青山烟煤和莱阳无烟煤化学脱硫前后的煤粉及不同比重的青山烟煤粉中三态硫和部分痕量元素的含量．发现煤中Ｃｕ，Ｃｏ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ａｓ和Ｂｅ等元素含量与三态硫有密切的相关关系．煤粉经５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ和１∶７ＨＮＯ３化学脱硫处理后，灰粒中Ｃｕ，Ｃｏ，Ｃｄ，Ｃｒ和Ｐｂ等元素含量显著减少．由此可知，煤粉化学脱硫不仅可减少煤燃烧对大气中ＳＯ２污染的影响，同时也可减少对大气重金属污染的影响．     

三种煤配合降低淮南煤灰熔点的研究

研究了淮南煤通过配煤降低灰熔点，以探讨符合Texcao气化炉灰熔点要求的配煤方案．选用主要原煤5种：淮南煤A为高灰熔点煤，其他4种原煤（分别为B、D、E和F）为低灰熔点煤．采用高灰熔融性淮南煤A与2种低灰熔点的煤相配加形成配合煤，其中配以C煤（固定50％）调整B煤或D煤等低灰熔点煤与淮南煤的百分比．进行配煤灰熔点研究．结果表明：配合煤的灰熔点比淮南煤显著降低，配合煤灰熔点的变化与3种煤的灰熔点没有简单的比例关系，配合煤的灰熔点与煤灰组成也有关系．ACB、ACE、和ACF三种配合煤在淮南煤比例为35％时，其灰熔点都低于1380℃．符合Texcao气化工艺要求，只有ACD配合煤的灰熔点不符合Texcao气化工艺要求．     

镧系元素地球化学效应的一个重要应用——以稀土元素的岩石分类和煤燃烧中的迁移富集过程为例

从镧系元素地球化学效应的角度,探讨了鄂尔多斯盆地东胜ZKA183-87钻孔中砂岩、煤的稀土分布类型和云南小龙潭矿区褐煤不同燃烧方式下的稀土元素迁移和富集规律.研究结果表明,砂岩、煤的稀土分布类型与前人研究结论基本致.发现褐煤燃烧时稀土元素的迁移和富集具有以下特征:无论哪种燃烧方式,褐煤中HREE均以同一种模式向飞灰和底灰中迁移;而LREE向飞灰、底灰迁移富集过程中则要受到燃烧方式的影响,不同的燃烧方式对其迁移模式影响较大;电厂粉煤燃烧时,愈是大离子LREE,愈趋于向飞灰相对富集,愈是大离子的HREE,则愈趋于向底灰相对富集;而褐煤的两种分级燃烧和不分级燃烧其飞灰/底灰的稀土分布模式则受燃烧方式和温度影响较大.镧系元素地球化学效应作为一种新方法,在研究各类地质体稀土元素特征是可行的,可以和传统的研究方法互相补充.     

煤燃烧和热解过程中As和Se的挥发实验

为了研究煤燃烧过程中痕量元素的挥发及其影响因素,对焦作煤和六盘水煤在200～1 000℃温度范围内进行了热解和燃烧试验,并将底灰中As和Se的变化与煤的热失重进行了对比分析.试验结果显示:As的挥发跟煤的热失重有一定的关系,当煤的热失重最剧烈时,As的挥发速率也最大;对于Se,由于其易挥发性,一般在600℃以后挥发趋于稳定.同时对这两种煤中痕量元素的挥发性进行了比较,发现焦作煤中痕量元素更易挥发,这主要是由于六盘水煤中的含硫量较高,大部分痕量元素跟硫铁矿结合,导致其熔沸点较高.最后,在800℃下对痕量元素As和Se的挥发行为进行了动力学分析.     

采用微波消解原子荧光光谱法测定煤中的汞

采用密闭微波方法快速消解煤、煤灰试样中的汞，并使用汞还原原子荧光光谱法进行测定．通过大量实验，比较了不同的酸体系及微波消解过程．其中煤样中汞的测定，选择体系为V2O5-HNO3-H2SO4-H2O2．灰样中汞的测定，选择体系为HNO3-HCl-HBO3．该方法能有效地将样品中的汞全部溶出，消化时间缩短至1h以内，并保证较低的分析空白,方法准确度经标准参考物质及加标回收实验验证，结果令人满意．     

一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置

江苏大学的“一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置”被授予发明专利．该发明涉及能源设备，是一种无焦油产生，且工艺简单，能生产高热值煤气的生物质和煤混合的气化方法及其装置．以生物质、煤两种物质为气化原料，流化床气化炉采用供风燃烧和供蒸汽气化的间歇工作；在供风燃烧阶段，煤和风供入炉内，使气化炉的煤料在流化状态下燃烧，放出热量；在气化阶段，向气化炉供入水蒸气和生物质，使高温碳料层在流化状态下发生水煤气反应、生物质在高温下干馏热解气化反应，所产生的高热值煤气经降温除尘处理后进入煤气净化系统；突出了生物质挥发分高，固定碳少，易于高温干馏热解，而煤固定碳高，灰熔点高，易于燃烧形成高温料层的优点，通过两者有机地融合可生产出不含焦油的高热值的燃料气．     

ICP-AES法测定煤飞灰中的主要与微量元素

应用ＩＣＰ－ＡＥＳ法,选取了适宜的仪器工作条件,考察了煤飞灰中的主要元素对测定的影响,对煤飞灰中的主要与微量元素进行了直接测定,通过对国际樯品及实际样品的测定,加标回收实验,建立了简便,快速,准确,理现性较好的ＩＣＰ－ＡＥＳ法测定煤飞灰中主要与微量元素的分析方法。     

煤燃烧过程中痕量元素的分类研究

采用原子吸收分光光度计(带测汞装置)、石墨炉原子吸收光谱仪和X射线荧光光谱仪，测定了一台220t／h煤粉炉中原煤、底渣和飞灰中9种痕量元素的质量分数．除As因质量分数低不能归类外，其他痕量元素按照在飞灰中相对富集系数不同，可分成3类：第1类是Pb，Zn；第2类是Mn，Cr，Se，Hg；第3类是Ba，Cd．按照飞灰相对于底渣痕量元素富集程度不同，可分成两类：第1类是Mn，Cr；第2类是Pb，Bd，Se，Zn，Cd，Hg．按照痕量元素挥发性和在燃烧产物中的分布规律，可分成3类：第1类是Hg；第2类是Pb，Ba，Zn，Cd；第3类是Mn．Se介于第1类元素和第2类元素之间．Cr同时表现出第1类和第3类元素性质．研究还发现除Mn外，其他元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加；Pb比Cd更容易挥发．     

煤灰中微量重金属元素的迁移性实验研究

为了解煤灰中部分微量重金属元素的迁移性，用去离子水、含有机酸及含无机酸三种滤液，对煤的灰化灰和循环流化床燃烧灰进行了长期的浸取实验，实验结果表明，不同淋滤液浸取率明显不同，煤灰中Cr,Ni和Zn的浸取率，含无机酸的淋滤液高于含有机酸的，含有机酸的淋滤液又高于去离子水，不同燃烧方式产生的为煤灰中，微量重金属元素的浸取率不同，高温灰化灰中As,Cr,Ni和Zn的浸取率基本上都高于循环流化床灰中的浸取率。As在中性和弱碱性条件下容易迁移，但是As和CaCO3在弱碱性条件下发生协同作用，共沉淀加脱硫剂CaO燃烧的煤灰中，残余的CaO转化为CaCO3，因此As的迁移性降低，煤灰中部分微量重金属元素发生迁移对周围水体会造成一定的污染。     

上窑灰场土壤微量元素的分布特征

淮南市是安徽省重要能源城市之一,在为华东地区输送煤电的同时,大量粉煤灰给淮南市的环境保护带来了巨大的压力.固废综合利用是淮南市改善环境面貌的主要手段,固废填充煤炭开采沉陷区,以废治废,是综合利用的途径之一.但是,固废中的有害微量元素是否会污染周边环境值得思考.在这样的背景下,对上窑灰场周围土壤进行取样调查,利用ICP-MS分析土壤样品中的8种微量元素含量,并综合两种方法对其进行评价.结果表明:土壤中某些微量元素如Cd含量较高,属5级污染.其余调查元素属无污染或轻微污染.研究结果为淮南市粉煤灰填充沉陷区提供一定的科学依据.     

贵州织金县以那矿区龙潭组煤中元素的地球化学特征

研究煤中元素的地球化学特征,对于还原聚煤环境以及探究元素对生态的影响具有重要意义。以贵州织金县以那矿区龙潭组多煤层为研究对象,综合利用数理统计方法、灰成分分析法和富集系数法研究了不同层段煤中常量元素、微量元素的地球化学特征。结果表明,各煤层总体为中灰分、特低挥发分、中高～高硫煤;各煤层硫以黄铁矿硫为主,黄铁矿硫与全硫显著正相关,黄铁矿呈聚集团块状和分散颗粒状分布,表明煤层中硫的富集可能受泥炭堆积时期海水的影响;大部分煤层灰成分指数大于0.22,27号煤层小于0.22,说明该矿区大多数煤层形成于海相环境,仅个别煤层为陆相沼泽成因;可采煤层中As的富集系数达6.02,属高砷煤,6、7、10号煤层F含量明显高于中国煤和世界煤中均值,属高氟煤,建议在煤炭开发利用过程中重视As、F等有害元素的治理和生态环境的保护。     

粉煤灰的理化性质及其对粘土影响研究初报

研究粉煤灰的理化性质及其对粘土理化性状的影响,寻找粉煤灰用于农业的新途径,研究结果表明：粉煤灰是多各颗粒集体合体,具有多孔、质轻、多砂、碱性等特征,含有植物生长需要的多种营养元素,对粘质土壤具有多功能的综合改良效果,是改良贵州酸性黄泥土的理想材料,也为火电厂综合利用粉煤灰另辟一条途径。     

煤中氟的无机/有机亲和性与洗选特性

为了有效脱除煤中微量有害元素氟，采用浮沉试验、煤中氟质量分数测定技术研究了中国煤中氟的无机／有机亲和性与洗选特性。研究内容包括：煤中氟与灰分、矿物成分之间的关系；煤中氟的有机亲和性与可选性；研究结果表明：煤中氟质量分数与灰分质量分数之间呈正相关关系；中国煤中氟质量分数与灰分之间存在以下指数增长关系；煤中氟质量分数与煤中矿物质的成分有关：煤中氟属“中等无机型”元素，无机亲和力较强，有机亲和力较弱：煤中氟以无机氟为主，有机氟为辅的方式赋存；原煤洗选是脱除煤中氟的一种可行的技术措施。     

粉煤灰土壤改良剂在现代种植环境中的应用研究

在研究分析中国现代种植环境中土壤微量元素循环的规律和缺乏现象的基础上，针对其不可持续性提出了选用低灰和低有害物质的粉煤灰作为土壤微量元素补充改良剂使用的理论观点，并通过选择用以大同煤为燃料的胜利油田发电厂排出的粉煤灰为研究对象，在龙口地区进行了大田种植玉米的试验研究。研究结果表明某些低灰的且有害元素含量少的煤所形成的粉煤灰，可以作为土壤微量元素补充的改良剂来大量使用并获得较好的土壤改良和农作物增产的效果。