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《煤中汞的賦存狀態(tài)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、礦物巖石地球化學通報#侯德封獎獲獎者論文#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(中國科學院地球化學研究所環(huán)境地球化學國家重點實驗室,貴州貴陽550002)摘要:對采自貴州省二疊系龍?zhí)督M煤層的32個煤樣進行了連續(xù)化學浸取實驗研究,并利用重液分離方法,將33另外8個采自同一地區(qū)的煤樣按密度從1.4至2.8@10kgPm分成10個密度段。通過測定化學浸取過程主要礦物組成的變化及汞的浸取量,對比研究各密度段分樣中礦物
2、組成和有機質(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)化學浸取法;浮沉實驗;賦存狀態(tài)中圖分類號:P595:P618111文獻標識碼:A文章編號:1007-2802(2001)02-0071-08高溫條件下汞具有很強的揮發(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)形式進入煙氣而被排放到大氣[1]1
3、實驗中,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,全實驗研究用的40個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)化學浸取實驗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個煤樣進行連續(xù)化學浸取實驗研究。效脫除。然而,由于煤中汞含量低
4、,使得對煤中汞賦實驗方案見表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,選擇合理的實驗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驗中汞賦存狀態(tài)的研究提供了難得的機會和條件。為后殘渣相中主要礦物組成的變化。根據(jù)每一浸取殘此,筆者在對貴州水城、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)系進行研究的基礎(chǔ)上,選擇部分煤樣,進行石英在整個浸取實驗過程中是穩(wěn)定的,因此各礦物了連續(xù)化學浸取實驗和煤浮沉實驗研究,以進一步相的XRD強度與石英之比成為一種可靠的內(nèi)標;這收稿日期:2000-12-20收到,2001-02-20改回基金項目:中國科學院/九五0重點基金、貴州省自然科學基金和中國科學院地球化學研究所所長基金資助項目第一作者簡介:馮新斌(1968)),男,博士,研究員,博士生導師,從事環(huán)境地球化學研究,
6、獲第八屆侯德封獎172馮新斌等/煤中汞的賦存狀態(tài)研究[5]一比值變化,可以準確地反映出浸取實驗過程中礦機質(zhì)含量的變化(2H角為25b時的背景XRD強度物組成的變化規(guī)律。利用背景XRD強度與石英的代表煤中無定形的有機質(zhì))。XRD強度之比可以反映浸取前后殘渣中無定形有表1煤中汞的化學連續(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,殘渣在40e條件下烘干2上述殘渣中加入20mL1molPLNH4Ac(pH=7),以下程序同步驟1交換態(tài)3上述殘渣中加入20mL1molPLNH4Ac(pH=5),以下程序同步驟1碳酸鹽及氧化物表面結(jié)合態(tài)上述殘渣移入襯里為聚四氟乙烯、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有機質(zhì)及硫化物結(jié)合態(tài)mL注:11該方案是在文獻[10]和文獻[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煤浮沉實驗
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個煤樣,按密度<1.4、1
