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《煤中汞的賦存狀態(tài)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)#侯德封獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)哒撐?BulletinofMineralogy,PetrologyandGeochemistryVol.20No.2,2001Apr.煤中汞的賦存狀態(tài)研究馮新斌,洪業(yè)湯,洪冰,倪建宇,朱泳煊(中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州貴陽550002)摘要:對(duì)采自貴州省二疊系龍?zhí)督M煤層的32個(gè)煤樣進(jìn)行了連續(xù)化學(xué)浸取實(shí)驗(yàn)研究,并利用重液分離方法,將33另外8個(gè)采自同一地區(qū)的煤樣按密度從1.4至2.8@10kgPm分成10個(gè)密度段。通過測定化學(xué)浸取過程主要礦物組成的變化及汞的浸取量,對(duì)比研究各密度段分樣中礦物
2、組成和有機(jī)質(zhì)含量與汞含量間關(guān)系,得出煤中汞主要賦存于黃鐵礦中,煤樣黃鐵礦中汞的分布是不均勻的。研究表明,當(dāng)煤炭被開采堆放到地表后,煤中大部分汞可以被酸性礦井水帶入環(huán)境中,這一環(huán)境污染問題應(yīng)予以重視。在洗煤過程中,平均51%的汞可以被脫除。因此,提高原煤入洗率可以有效地降低煤中汞的含量。關(guān)鍵詞:煤;汞;連續(xù)化學(xué)浸取法;浮沉實(shí)驗(yàn);賦存狀態(tài)中圖分類號(hào):P595:P618111文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-2802(2001)02-0071-08高溫條件下汞具有很強(qiáng)的揮發(fā)性,在燃煤過程確定煤中汞的賦存狀態(tài)。中汞幾乎全部以氣態(tài)形式進(jìn)入煙氣而被排放到大氣[1]1
3、實(shí)驗(yàn)中,因此,盡管煤中汞含量很低(平均小于0.5@-6[2]10),大量排放的汞量是不可忽視的。目前,全實(shí)驗(yàn)研究用的40個(gè)原煤樣分別采自貴州省水球因燃煤向大氣的年排放汞量已超過2000t,成為城、六枝、盤江和貴陽4大煤田的19個(gè)煤礦。二疊[3,4]大氣中汞的最主要來源。系龍?zhí)督M是研究區(qū)的主要含煤地層。采樣方法為井從已有的有關(guān)燃煤引起的環(huán)境汞污染研究結(jié)下剖面刻槽取樣。[2,5]果不難看出,只有弄清煤中汞的賦存狀態(tài),才有1.1連續(xù)化學(xué)浸取實(shí)驗(yàn)研究可能選擇合理的方法在燃煤前或燃煤過程中將汞有選擇32個(gè)煤樣進(jìn)行連續(xù)化學(xué)浸取實(shí)驗(yàn)研究。效脫除。然而,由于煤中汞含量低
4、,使得對(duì)煤中汞賦實(shí)驗(yàn)方案見表1。煤樣中總汞含量利用密閉溶樣兩[9]存狀態(tài)的研究受到限制,制約了對(duì)煤炭使用過程造次金汞齊冷原子吸收光譜法測定。浸取液中汞的成的環(huán)境汞污染的控制。因此,選擇合理的實(shí)驗(yàn)方分析方法采用兩次金汞齊冷原子吸收光譜法測[9]-9[9]法,開展煤中汞賦存狀態(tài)研究無疑具有重要的理論定,該方法的最低檢出限為0.013@10。和實(shí)際意義。貴州省高汞煤的發(fā)現(xiàn),為我們開展煤利用X射線粉晶衍射法測定每一步浸取實(shí)驗(yàn)中汞賦存狀態(tài)的研究提供了難得的機(jī)會(huì)和條件。為后殘?jiān)嘀兄饕V物組成的變化。根據(jù)每一浸取殘此,筆者在對(duì)貴州水城、六枝、盤江和貴陽4大煤田渣的X
5、射線衍射圖,計(jì)算出每一礦物相凈選擇反射煤中汞與硫、鐵及部分其它潛在毒害微量元素的相強(qiáng)度XRD(與樣品中礦物相的含量成正比)。由于[6~8]關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,選擇部分煤樣,進(jìn)行石英在整個(gè)浸取實(shí)驗(yàn)過程中是穩(wěn)定的,因此各礦物了連續(xù)化學(xué)浸取實(shí)驗(yàn)和煤浮沉實(shí)驗(yàn)研究,以進(jìn)一步相的XRD強(qiáng)度與石英之比成為一種可靠的內(nèi)標(biāo);這收稿日期:2000-12-20收到,2001-02-20改回基金項(xiàng)目:中國科學(xué)院/九五0重點(diǎn)基金、貴州省自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所所長基金資助項(xiàng)目第一作者簡介:馮新斌(1968)),男,博士,研究員,博士生導(dǎo)師,從事環(huán)境地球化學(xué)研究,
6、獲第八屆侯德封獎(jiǎng)172馮新斌等/煤中汞的賦存狀態(tài)研究[5]一比值變化,可以準(zhǔn)確地反映出浸取實(shí)驗(yàn)過程中礦機(jī)質(zhì)含量的變化(2H角為25b時(shí)的背景XRD強(qiáng)度物組成的變化規(guī)律。利用背景XRD強(qiáng)度與石英的代表煤中無定形的有機(jī)質(zhì))。XRD強(qiáng)度之比可以反映浸取前后殘?jiān)袩o定形有表1煤中汞的化學(xué)連續(xù)浸取方案Table1Theschemeofsequentialextractionsofmercuryfromcoal步驟浸取方法形態(tài)4g煤樣于聚乙烯離心管中,加入20mL蒸餾去離子水,室溫下振蕩15h,離心,濾液加1水溶態(tài)濃HNO32.5mL、BrCl溶液1mL,用蒸餾去離
7、子水定容至50mL,殘?jiān)?0e條件下烘干2上述殘?jiān)屑尤?0mL1molPLNH4Ac(pH=7),以下程序同步驟1交換態(tài)3上述殘?jiān)屑尤?0mL1molPLNH4Ac(pH=5),以下程序同步驟1碳酸鹽及氧化物表面結(jié)合態(tài)上述殘?jiān)迫胍r里為聚四氟乙烯、外套為不銹鋼的高壓密閉溶樣器,加入優(yōu)級(jí)純濃4HNO32.5mL,在95e條件下消化15h,離心分離,濾液中加入1mLBrCl溶液,定容至50有機(jī)質(zhì)及硫化物結(jié)合態(tài)mL注:11該方案是在文獻(xiàn)[10]和文獻(xiàn)[11]的基礎(chǔ)上修定的;21NH4Ac的pH值用25%HAc溶液和25%NH4OH溶液調(diào)配112煤浮沉實(shí)驗(yàn)
8、研究值為7和5的醋酸銨溶液浸取過程中方解石與白云選擇8個(gè)煤樣,按密度<1.4、1
