燃煤锅炉烟气和飞灰中汞形态分布研究

采用安大略方法(OHM)对某220MW燃煤锅炉烟气及飞灰中的Hg0,Hg2 和HgP进行了取样分析,得出3种价态汞的形态分布特性.汞形态分布随烟气通过静电除尘器而发生很大变化.飞灰对汞的吸附不仅与飞灰的粒径分布强烈相关,同时还与吸附于飞灰表面的其他元素的物理化学性质有关.煤中氯元素的含量,烟气中NOx以及氧的含量与氧化汞的形成呈正相关,而煤中硫元素的含量与氧化汞的形成呈负相关.     

燃煤飞灰对锅炉烟道气汞的吸附研究

通过实验室模拟试验，研究了燃煤飞灰颗粒组分对于燃煤烟道气中气相汞的吸附脱除特性。试验结果表明，汞吸附量随飞灰烧失量的增长而增大，飞灰中不同类型介质的气相汞吸附特性差异显著，其中未燃尽炭吸附性能最强，吸附剂BET比表面积与其汞吸附量呈正相关关系，载气气相汞浓度与汞吸附量成非线性正相关关系，吸附温度与汞吸附量呈较显著负相关关系。燃煤飞灰炭粒所具有的多孔隙结构和巨大比表面积有利于吸附脱除烟道气中汞污染物。     

硫化钠球磨反应固化垃圾焚烧飞灰中的重金属

为改善垃圾焚烧飞灰中重金属含量，本试验采用硫化钠球磨反应固化垃圾焚烧飞灰中重金属。结果表明，硫化钠的最佳用量为0.125‰，球磨反应最佳时间为5 min，固化后飞灰Cd、Cr、Cu、Pb、Zn质量浓度均符合GB 16889-2008规定，其中Cd、Cr、Cu、Zn质量浓度远低于标准限值，Pb质量浓度较靠近标准限值。处理每吨飞灰硫化钠成本为0.5～0.8元，是“螯合剂+水泥固化法”成本的2.5‰左右。本方法成本低，效率高，操作简单，实用性强，为飞灰处理提供了有效路径。     

铜陵有色卡尔多炉渣中稀贵元素的预富集试验

富含Au、Ag、Pt、Pd、Se等稀贵元素的卡尔多炉渣在返回卡尔多炉再提金、银前,进行预富集可以提高卡尔多炉的工作效率,降低卡尔多炉的生产成本,解决返回料越积越多问题。铜陵有色金属公司对其卡尔多炉渣进行了浮选预富集工艺研究,结果表明：以硫酸亚铁为硫化矿物的活化剂、硫化钠为氧化矿物的活化剂,采用粗选1重点回收硫化矿、粗选2重点回收氧化矿的2粗2精2扫、中矿顺序返回浮选流程,可获得Au、Ag、Pt、Pd、Se品位分别为508.76 g/t、55.78%、9.36 g/t、16.92 g/t、2.94%,Au、Ag、Pt、Pd、Se回收率分别为95.60%、90.09%、78.00%、88.50%、86.70%的浮选精矿;浮选尾矿采用SLon-400型离心选矿机重选,可获得金、银品位分别为9.45 g/t和1 600 00 g/t,金、银流程回收率分别为2.27%和3.28%的重选精矿;全流程的金、银回收率分别达9787%和9337%。因此,浮选-重选工艺是卡尔多炉渣的高效回收工艺,重选尾矿中的金、银可考虑采用化学选矿方法回收。     

煤矿复垦区土壤重金属含量时空分布及富集特征研究

为研究煤矿复垦区土壤重金属污染的时空变化及富集特征,以安徽淮南市潘一矿复垦区土壤为例,在2008-2010年期间对复垦区土壤中Cu,Mn,Ni,Pb,Cd,Hg,As 七种重金属元素进行了测定,并利用Surfer8.0软件对重金属的水平分布特征进行可视化表达。采用富集因子法来判断土壤中重金属人为污染情况。结果表明：煤矸石充填复垦区土壤,随着覆土年限的增加,除Mn和As元素外,Cu,Ni,Pb,Cd和Hg这5种重金属元素含量均高于淮南市土壤背景值,并出现一定程度的累积;从表层土壤重金属元素的水平空间分布看,煤矸石山的堆积、淋溶和粉煤灰贮灰场的存在对周边土壤造成了一定程度和范围的重金属污染。复垦区土壤剖面上Cu,Ni,Pb,Cd元素含量呈现表层（0~20 cm）和底层（80~100 cm）含量高,中部（20~80 cm）含量低的分布规律。分析重金属元素的富集因子,表明复垦区土壤已经受到了煤矿开采和煤矸石充填活动的影响。其中Cu,Ni,Pb,Hg和Cd元素已经出现富集,并且Cu,Ni,Pb,Hg元素达到了轻微污染水平,Cd元素达到了显著污染水平。Mn和As元素主要来源于土壤母质,没有受到污染。     

循环流化床锅炉飞灰微观特性的研究

从微观角度入手,通过氮吸附仪、压汞仪和扫描电子显微镜观测了某循环流化床锅炉中不同粒径段飞灰颗粒的微观特性。结果表明：飞灰的含碳量与其粒径之间具有峰值特征;不同粒径段飞灰的吸附等温线均近似为第Ⅱ类;孔类型主要为锥形孔、平行板狭缝孔和墨水瓶状孔;孔径分布很宽,但未发现2 nm以下的孔;飞灰的孔径分布从几纳米至几万纳米,最可...     

煤中镓元素富集规律特性研究

为探究煤中镓元素与矿物质在选煤过程中的富集规律,以平朔高灰高硫煤为研究对象,通过筛分、浮沉试验对各粒度级和各密度级分离产品及其煤灰产品进行制备,并且采用化学法、X射线衍射法分别对产品中的镓元素和矿物质进行分析。结果表明,同一试验样品其灰中镓元素的富集程度均远高于试验样品本身,富集比为1.12～11.78,即通过燃烧均达到了富集的效果,尤其小粒度级和小密度级范围内的煤灰中镓元素富集量高,富集比分别为3.36和11.78。此外,试验样品燃烧前后镓元素的富集因子EF都在0.4～0.85的范围内,说明镓元素与煤灰的相关性较大。进一步通过镓元素与矿物质的相关性分析发现,镓元素主要富集在高岭石、勃姆石中,试验样品经过燃烧后发现,镓元素与高岭石的燃烧产物红柱石的相关系数为0.797,说明镓元素在燃烧的过程中从高岭石迁移到了红柱石中。     

燃煤炉渣混凝土材料配比及强度特性试验研究

为了制备出适合羊场湾煤矿底板强度的燃煤炉渣混凝土,以电厂燃煤炉渣、水泥、砂子、石子等为原材料配制混凝土,并对炉渣混凝土进行了抗压强度试验研究。研究结果表明:燃煤炉渣是影响混凝土强度的直接原因,炉渣含量的增加会使混凝土抗压强度降低;燃煤炉渣混凝土最佳配比为水泥∶燃煤炉渣∶水∶砂子∶石子=1∶2∶0.74∶0.33∶0.67,混凝土抗压强度可达15MPa以上。     

淮南煤矸石山周边土壤中蚯蚓对重金属的富集特征

为研究蚯蚓对煤矸石周边土壤中重金属的富集作用,从不同堆积年限煤矸石山周边土壤采集蚯蚓,分析了蚯蚓中Zn,Pb,Cd,Ni,Cr,V,Cu与土壤中相应重金属浓度关系。结果表明：随煤矸石堆积时间的增加,蚯蚓体内Pb,Cd,Cu含量增加,Ni,Cr,V含量先增加再降低,而Zn含量变化规律不明显;蚯蚓体内Zn和Cd含量可较准确反映煤矸石周边土壤中重金属浓度,而蚯蚓体内Ni,Cr,V含量可在距离上显示与煤矸石山远近关系;蚯蚓只对Zn和Cd产生富集效应（富集系数大于1）,且对Cd富集作用最大。蚯蚓可作为煤矸石山周边土壤Cd和Zn的指示生物。     

含钛高炉渣/绿矾协同焙烧富集金红石机理研究

含钛高炉渣和绿矾是以钒钛磁铁矿为原料经选矿后冶炼生铁和二氧化钛工艺中排出的两种主要固体废弃物, 上述两种固废的共同处置对钛铁工业的发展具有重要意义。采用含钛高炉渣和绿矾为原料, 提出了一种富集金红石的新工艺。含钛高炉渣和绿矾经过共焙烧, 其中绿矾热分解为二氧化硫和三氧化二铁, 进而二氧化硫和含钛高炉渣中的钙钛矿及含钛辉石发生硫酸化反应, 钙镁组分转化为硫酸盐, 而钛组分被富集为金红石。系统地研究了工艺参数对含钛高炉渣富集过程的影响。研究发现, 加入Na2SO4可以显著提高Ti的富集效率。在绿矾与含钛高炉渣质量比为2、硫酸钠添加量为10%、焙烧温度为650℃、保温时间4 h的最优条件下, 含钛高炉渣中钛的转化率达98%, 富集后金红石含量约为8.6%, 后续可通过浮选进一步富集。Na2SO4的加入促进了熔融Na3Fe (SO4)3的形成, 熔融物能够渗透含钛高炉渣内部进行硫酸化反应, 气液固相反应加速了钛的富集过程。     

降低锅炉飞灰可燃物技术的研究与应用

分析研究了影响飞灰含碳量的因素及针对这些因素进行一些技术改造,降低了飞灰含碳量,发电标准煤耗明显下降,增强了煤炭企业综合利用电厂的市场竞争力,保证了综合利用电厂的安全、稳定、经济运行,为今后开发粉煤灰综合利用打下了良好的基础,同时也为煤炭企业带来了巨大的经济效益和社会效益。     

重金属元素在沉积物中的变化特征研究

用原子吸收光谱仪测定北太湖沉积物重金属元素Fe、Mn、Zn和Cu的含量,结果表明：北太湖沉积物中重金属元素含量不同类型差异大小依次为Fe＞Mn＞Zn＞Cu、不同区域含量大小依次为梅梁湾＞大浦口＞贡湖湾（除Fe外）;不同元素季节性变化幅度依次为Mn＞Fe＞Zn＞Cu、其中贡湖湾重金属元素呈现出Mn和Fe元素含量为冬＞夏、Zn和Cu含量为冬春＞夏秋的季节性特征。     

针铁矿对垃圾焚烧飞灰中重金属离子的固化作用及机理分析

垃圾焚烧飞灰是一种危险固体废弃物,必须经过固化稳定化,满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》后方能填埋。针铁矿是一种表面带有丰富羟基功能基的固体表面活性剂,利用其表面羟基对金属离子的络合作用能够对垃圾焚烧飞灰进行固化。本论文探讨了工艺参数对针铁矿固化飞灰毒性浸出效果的影响;又利用酸碱滴定表征了针铁矿表面羟基化特性;用格氏图处理酸碱滴定数据,计算出针铁矿表面羟基活性位点密度。结果表明:在针铁矿添加量为15%、液固比为0.4、固化时间为3 d的条件下,固化后的飞灰能够满足生活垃圾填埋场进场要求;金属离子能够进入针铁矿表面stern层被紧密吸附,碱性条件下则更加有利于离子在针铁矿双电层的扩散层中吸附。      

煤及燃煤产物中稀土元素的分布赋存特征研究进展

稀土元素因其特殊的性质被广泛用于永磁、冶金、储氢材料等领域,消费量逐年递增。我国是稀土元素储量大国,至2020年我国稀土元素矿产量在世界占比逐年下降,近几年有所回升,但仍需要寻找和开发其他可作为稀土元素供应源的材料。煤作为一种有机矿产,形成过程中可富集稀土元素。深入认识煤中稀土元素含量及赋存状态对后续研究其燃烧产物中稀土元素赋存和提取回收具有重要意义。国内外学者分时代、地区、煤级研究煤中稀土元素含量,对煤及其燃烧产物中的稀土元素赋存状态研究进行总结,并初步认识到我国煤及其燃烧产物中的稀土元素分布赋存特征。目前研究表明,中国煤中的平均稀土元素含量是世界煤中的平均稀土元素含量的两倍;晚二叠世时期煤中稀土元素相对富集;煤中稀土元素主要以硅酸盐态存在。稀土元素性质稳定,经过燃烧后可在燃煤产物中明显富集,主要富集在非磁性的细飞灰颗粒中。对于煤中稀土元素含量的统计应综合考虑样品来源矿区的覆盖率、样品处理方式、微量元素测试方式等因素,以提高统计数据的代表性和准确性。综合直接观测、表征测试方法、逐级化学提取法及数理统计方法以推测得到较为可靠的赋存状态。我国煤炭消费量可观,能源供应以火力发电为主,燃煤产...     

模糊控制理论在锅炉给煤量控制中的应用

燃煤锅炉蒸汽压力回路的控制难点在于给煤量的控制,由于燃烧过程中参数的多变性,常规控制方法很难得到较快的响应特性和准确的给煤量参数,文中采用模糊控制器对蒸汽压力回路进行调解,得到较精确的控制效果,从而避免了资源浪费问题。     

中国煤型锗矿床中的关键金属和有害元素:赋存特征与富集成因

煤型锗矿床是全球工业用锗的主要来源,其中富集的关键金属和有害元素值得密切关注。论述了我国内蒙古乌兰图嘎和云南临沧煤型锗矿床中富集的关键金属和有害元素的含量、赋存特征和富集成因。乌兰图嘎锗矿床富集的关键金属有Ge,W以及贵金属元素Au,Pt和Pd,富集的有害元素包括Be,F,As,Sb,Cs,Hg和Tl。临沧锗矿床富集的关键金属有Ge,W,Nb和U,富集的有害元素包括Be,As,Sb,Cs等。锗矿床中富集的Ge,W和U主要存在于有机质中。乌兰图嘎煤中的有害元素As,Hg,Sb和Tl主要与黄铁矿有关,还有部分As存在于有机质中,Be,F和Cs分别与碳酸盐矿物/黏土矿物、黏土矿物和伊利石有关。临沧煤中的Nb,As和Sb具有有机-无机的混合亲和性,Be存在于有机质和硫酸铍矿物中,Cs的主要载体为伊利石。乌兰图嘎锗矿床中关键金属组合Ge-W和有害元素组合As-Hg-Sb-Tl的富集是不同的热液流体侵入泥炭或煤层造成的,而临沧锗矿床中富集的元素组合Ge-W和Be-Cs-Nb-U为含N 2的碱性热液和含CO 2的火山热液混合后对花岗岩基底强烈淋溶的结果。     

神华煤与生物质燃料掺烧的积灰特性研究

本文主要针对某1000 MW燃用神华煤机组锅炉开展掺烧生物质燃料的积灰特性研究,通过沉降炉积灰试验研究了不同烟气温度、不同掺混比例等工况下神华煤和生物质掺烧的积灰倾向.研究表明,神华煤掺烧生物质燃料后积灰加剧.随着生物质掺混比例的增大,生物质灰中的Ca元素会形成低熔点化合物,发生明显的熔融流动.随着烟气温度的升高,灰颗...     

山西平朔矿区11~#煤中镓的分布特征及富集因素

在对平朔矿区大量地质勘探(钻孔)资料与煤质资料分析的基础上,运用SEM-EDX,X射线衍射,光学显微镜等方法对平朔矿区11#煤样品进行研究。结果表明:该煤层中镓的富集和分布主要受陆源碎屑、沉积环境和地下水作用的影响。     

煤氨混燃方式与掺氨比对燃料排放特性的影响研究

将煤与氨混燃逐步减少煤电是实现降碳的1种新途径，但煤氨混燃后的排放特性仍不清晰，需进一步从煤氨混燃方式与掺氨比对燃料排放特性的影响进行实验研究。因此，基于平焰燃烧器开展煤氨混燃实验，探究燃烧方式(预混、非预混)、掺氨比(0～100%)对排放特性的影响，采用烟气分析仪、热电偶与热重分析仪检测燃烧器上方高度沿程烟气中温度分布，并分析气体排放特性及飞灰特性。研究表明：当预混燃烧时，掺氨比越高，氨燃烧对煤氨气固燃料燃烧的促进作用越明显，即燃烧温度越高；而非预混燃烧时，掺氨比越高对燃烧越不利，即燃烧温度越低，但在燃烧前期消耗更多O₂,是由于此时氨燃烧速率更快，且存在氨与煤争夺O₂的现象，体现了掺氨后对燃烧反应的抑制作用。在预混、非预混2种燃烧方式下，掺氨后相比于纯煤燃烧则NO_x大幅增加，纯氨燃烧时NO_x浓度均有降低的趋势，掺氨比增加，CO₂浓度降低，非预混燃烧时CO₂浓度低于预混燃烧。当掺氨比≥60%时，在剧烈反应段，根据质量变化速率曲线，质量变化速率峰由单峰逐渐向...