褐煤的开发和利用

一、褐煤的煤质特征及赋存条件褐煤与烟煤、无烟煤比较,煤化程度最浅,有机物的聚合芳香度低,平均分子量较小,大部分有机质由能溶于中性有机溶剂中的沥青和溶于碱中的腐植酸组成,不溶介的残渣很少。根据成煤条件和煤化程度的不同,褐煤可分土状褐煤、暗褐煤、亮褐煤及褐炭(柴煤),从年青褐煤到年老褐煤,其可     

进口煤煤种快速鉴别及褐煤污染行为分析

对3种进口煤进行了X-衍射、扫描电镜及红外光谱分析。X-衍射研究表明三种煤物相差异较大,扫描电镜显示褐煤颗粒紧密程度比烟煤和无烟煤大。红外光谱图表明,与褐煤和烟煤相比,无烟煤透光率相对较低,褐煤脂肪烃与芳烃含量比值I_1,含氧量与芳烃含量比值I_2明显高于无烟煤、烟煤。200℃下,褐煤释放污染性气体和小颗粒,500℃裂解和燃烧完成。     

煤化程度与高压电选关系的研究

 本文通过对不同煤化程度煤的介电性质的研究，指出不同煤化程度煤的介电常数有较大差异，中变质程度烟煤介电常数较小，而低变质程度的褐煤和高变质程度的无烟煤介电常数较大。在电选机上分选实验结果表明，电选对中变质程度的烟煤有较好的分选效果，可以有效脱除煤中粘土矿和黄铁矿等有害杂质，对煤炭产品深加工具有重要意义。     

霍西煤田不同密度煤中常微量元素地球化学特征

以霍西煤田灵石矿区10号煤不同密度煤样为研究对象,采用原子荧光光谱法(AFS),X射线荧光光谱法(XRF)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)等方法测定样品的常、微量元素质量分数;运用数理统计方法分析了煤中常微量元素在不同密度煤中的分布规律,并探讨了不同密度煤中微量元素的赋存特征。研究结果表明,霍西煤田10号煤为中-高硫煤,有机硫含量较高。煤中Mo,Cd,Sb,U和As属超富集元素;Li,W,Pb和Bi为富集元素。微量元素Li,Bi,Tl,Sb,As,Mo,Pb,Cd,U,Th和Hf的含量随样品密度的增大均呈现不同程度的递增趋势;Be变化平稳,W表现为先递增后降低的分布特征。元素Mo,U,Sb,Cd和Bi主要以硅酸盐(黏土)矿物吸附态存在;Pb和As与硫化物矿物有关;Si,Ti,Li和Th具有磷酸盐和铝硅酸盐亲和性;Sr和Y偏于碳酸盐亲和性和硅酸盐亲和性;Hf和Zr主要赋存于矿物中;Be和W具有较强的有机亲和性。     

3种煤的气化反应动力学研究

采用热重分析仪,考察了3种典型煤种的气化反应特性;利用缩核芯模型,模拟了3种煤的气化过程,并对拟合结果进行了分析。结果表明:随气化温度的升高,3种煤的气化反应性均增加;3种煤的气化反应性大小次序为无烟煤<烟煤<褐煤;3种煤的气化反应活化能分别为褐煤124.9 k J/mol、烟煤154.3 k J/mol、无烟煤100.7 k J/mol;缩核芯模型适用于褐煤和烟煤的气化,但不适用于无烟煤。     

腐殖煤生烃排烃的显微组分及其标志

通过对渗出沥青体的煤岩学研究表明，研究区烟煤中的壳质组分和富氢镜质组分以及褐煤中的树脂体是煤生烃排烃的母体。渗出沥青体不仅常见于南华北太原组低煤阶腐殖烟煤中，在广西百色盆地第三系褐煤中也有发现，甚至相当丰富。渗出沥青体可作为煤生烃排烃的良好标志和直接证据，但不能作为有机物质进入成熟阶段的标志。渗出沥青体是煤成油初次运移衍生的重质烃类组类，荧光体和油滴则可能代表了初次运移脱离母体的重质烃类组分，荧光     

不同煤种物理化学性质对煤自燃的影响分析

通过孔隙结构分析、扫描电镜分析、元素分析、工业分析和真密度测定等试验,对褐煤、烟煤和无烟煤10个煤样进行研究,得出了煤的挥发分、H、O、S含量的大小和煤的自燃能力强弱成正相关,煤真密度的大小与孔隙率近似成负相关;双孔隙系统结构的发育程度及真密度大小与煤化程度有关,为煤矿实施有针对性地防灭火技术提供了理论依据。     

萍乐坳陷带中西部煤中微量元素的地球化学特征

通过样品的分析测试数据,研究了萍乐坳陷带中西部煤中微量元素的含量特征,探讨了煤中微量元素的赋存状态,并对微量元素进行了初步评价。研究结果表明,煤中微量元素的平均含量与中国煤相比,高于中国煤的平均含量的元素有Ga、U、F、P、As;与世界煤相比,高于世界煤中的平均含量的元素有Ga、U、F、As;与地壳的平均含量相比,Ge、U、As等元素明显偏高,在煤中的富集系数EF1,且U元素有明显富集(EF为11.46);微量元素U、Cl、P以有机态及无机态赋存于煤中,Ga、F、Ge、As主要以无机态赋存于煤中,且F元素主要赋存于硫酸盐硫中,As主要赋存于黄铁矿中;F、As元素含量高于煤中有害微量元素参考限定值,在使用过程中应加以防治;煤中有益微量元素Ge、Ga、U的平均含量远低于工业边界品位值,尚未具备利用价值。     

《2008年版加工贸然禁止类商品目录》发布新增禁止进出口煤种

4月5日,商务部、海关总署联合发布《2008年版加工贸易禁止类商品目录》,禁止进出口无烟煤,无烟煤滤料,炼焦烟煤,其他烟煤,煤砖、煤球以及类似用煤制固体燃料,褐煤,制成型的褐煤,泥煤(包括肥料用泥煤),焦炭或半焦炭,甑炭,煤气、水煤气、炉煤气以及类似气体,从煤、褐煤或泥煤中蒸     

低温氧化对煤TG-DSC曲线的影响研究

采用综合热分析仪研究了褐煤、烟煤和无烟煤的低温氧化对TG-DSC曲线的影响。研究结果表明:在煤氧化热解的过程中,褐煤和烟煤均能吸附氧并与氧反应;在吸氧增重阶段,褐煤和无烟煤的质量降低,烟煤的质量增加;与原样相比,煤氧化样的燃点降低;在失水减重阶段,烟煤失去水分质量至最低点时其温度升高。     

采煤活动对煤矿地下水化学特征的影响研究

采煤活动会影响天然水化学环境,改变地下水中的无机及有机水化学成分。以保德煤矿为研究区,采集地表水、地下水及矿井水,综合利用Piper图、Schoeller图、三维荧光光谱图,从无机与有机2个方面分析矿区水化学特征及受采煤活动的影响。研究结果表明,保德煤矿地表水、泉水和奥陶系灰岩水的水化学类型主要为HCO³-Na和HCO³-Ca,但位于滞留区的钻孔新鲜水化学类型为SO₄-Na和SO₄-Mg;位于弱径流区或滞留区的奥陶系灰岩水样K⁺+Na⁺浓度大于径流区水样,而Ca^2＋（Mg^2＋）浓度则相反,主要受离子交换作用和采煤活动的影响。地表水和泉水中溶解性有机质类型主要为腐殖酸类物质,奥陶系灰岩水有机质类型主要为色氨酸和溶解性微生物代谢产物,主要是通过微生物产生的,而矿井水有机质类型为色氨酸、溶解性微生物代谢产物及腐殖酸,这是受采矿活动影响,奥陶系灰岩水流经煤层,将煤中的腐殖酸类物质溶滤形成矿井水。地表水中UV₂₅₄和TOC值较其他水样高,与地表河流中树叶等植物的腐化溶解有关,矿井水中UV₂₅₄和TOC较奥陶系灰岩水较高,与煤层中腐殖酸类物质的溶解有关。     

伊敏褐煤和腐殖酸中稀土元素的地球化学特征差异分析

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法,对伊敏褐煤稀土元素含量等地球化学特征进行了分析,认为伊敏褐煤稀土元素主要赋存在黏土矿物和含钛矿物中,而黄铁矿、碳酸盐、硫酸盐等矿物中稀土元素含量低,具有稀释效应。稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸和脱灰煤提取腐殖酸残煤中的赋存有一定的互补性,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸中相对富集程度为轻稀土<中稀土<重稀土,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸残煤中的相对富集程度为轻稀土>中稀土>重稀土,表明稀土元素在有机质中的分布具有重稀土主要赋存在腐殖酸中、轻稀土主要赋存在煤主体有机结构中的配分特征。     

The transformation and concentration of environmental hazardous trace elements during coal combustion

Studied the content and distribution of 18 environmental hazardous trace elements in the lignite, fatty coal, anthracite and its burnt products by combustion simulating expriment in the one-dismensinal boiler. The transformations and concentration of 18 trace elements during different coal combustion were discussed. The results show that there are some content distribution of 18 hazardous trace elements in every burnt product, but the law of concentration and dispersion of every trace element during different coal combustion is very different. Experiment results indicate that the transformation and concentration of trace elements during coal combustion are related to the element contents and occurrences of trace elements in raw coal, but are also affected by some man-made factors such as the combustion method of boiler, combustion temperature and atmosphere, the type of precipitators and so on.     

煤热化学性质的量子化学研究

针对不同煤阶的典型煤种褐煤、次烟煤、高挥发分烟煤、低挥发分烟煤和无烟煤,构建了9种分子结构模型,采用量子化学密度泛函计算方法,研究了煤的稳定性、发热量和燃烧反应热力学函数等热化学性质.结果显示,煤大分子在含碳量为85%附近具有较低的单位结合能、较高的发热量和反应活性.     

煤种对高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响

以3种烟煤、1种无烟煤和1种褐煤为还原剂,配合SY1与SY2按2∶1质量比配成的脱磷剂,采用直接还原焙烧—磁选工艺,研究煤种对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响。结果表明:煤中的固定碳、挥发分有利于提高所得还原铁产品的铁品位和铁回收率,灰分对降低还原铁磷含量不利;增加煤用量和增加脱磷剂用量都能提高直接还原同步降磷的效果,但前者所需成本比后者低;在合适的煤用量和脱磷剂用量下,5种煤都可以得到铁品位大于90%,磷含量小于0.1%的还原铁,相比较而言,褐煤直接还原同步脱磷的效果较好,其次为无烟煤,烟煤较差。     

不同煤阶煤分子表面吸附水分子的机理

采用量子化学方法中包含色散矫正的密度泛函理论(DFT-D3),对4种不同煤阶(无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤)的煤分子表面吸附水分子的微观机理进行研究。通过优化煤分子表面吸附水分子的平衡构型,对煤分子表面进行静电势分析,计算相互作用能,并通过约化密度梯度(RDG)判断水分子在不同煤阶煤分子表面的作用类型。研究表明,煤分子与水分子间最大相互作用能为-11.91 kcal/mol,煤吸附水的过程属于物理吸附,且相互作用能的大小由弱相互作用力的类型和作用力个数共同决定。褐煤具有较大静电势的分子表面积最多,褐煤更易与极性水分子形成相互作用。4种不同煤阶煤分子吸附水分子的最大相互作用能大小顺序为:褐煤次烟煤烟煤无烟煤。各煤阶最大相互作用能对应的平衡吸附构型下煤分子与水分子的作用类型依次为:范德华作用力,氢键作用,氢键与范德华作用力的共同作用,两个氢键的共同作用。     

氯盐复合阻化剂对不同煤样自燃阻化效果的研究

以内蒙古褐煤、大同烟煤、黑龙江无烟煤三种变质程度不同的原煤样和经复合阻化溶液处理过后的煤样为试验对象,通过实验测定与动力学分析,对比复合阻化剂对三种煤样的阻化效果,研究表明,复合阻化剂能够有效抑制大同烟煤的氧化反应,增加煤体的活化能,对其的阻化效果远远高于其他两种煤样。     

微量元素在煤层生物甲烷形成时激励与阻滞体系研究

为研究煤中微量元素及其赋存状态对煤层生物甲烷产出过程的影响,以变质程度相近的A煤和B煤为研究对象,在环境条件和菌种源相同的情况下进行生物产气实验,对反应前后的煤中微量元素及其赋存形态进行分析,以探究发酵底物本源微量元素的影响机理。结果表明:(1)A煤产气量为248 m L,比B矿产气量多出了26.5%。A煤中有益微量元素Fe,Co,Ni,Zn,Mo,Mn等含量比B矿的多。(2)在生物产气后,煤中微量元素都有不同程度地减少,A矿的Fe,Mn,Cr的量,B矿的Fe,Mn,Mo减少明显,两矿的Ni,Co,Zn也有不同程度的减少,说明煤中的微量元素都参与了反应。(3)产气较多的A原煤中腐植酸结合态含量较多,而腐殖酸结合态是能够被产甲烷菌利用的形态。(4)反应前后A煤中微元赋存状态表明,腐植酸结合态和可交换态微元有所增加,大分子有机结合态含量减少,说明微元赋存状态明显改变。煤中微量元素的含量和赋存状态在生物产气后的变化能为生物产气机理提供更好的参考。     

内蒙古白音华煤田煤中微量元素分布特征

为研究煤中微量元素含量及分布特征,在白音华煤田开展了煤中微量元素测试分析。对白音华煤田4个矿区、3个层位所采集的50多件样品的微量元素进行测试分析,重点研究了各矿区煤炭中煤的显微组分特征、煤中F,Cl,As等有害微量元素分布特征、Sb,Ag,Ge,Be,Co等24种微量元素的富集程度分析,并对煤中锗的赋存状态及成煤环境进行了分析。结果表明：白音华煤田煤中As的含量较高,属超高砷煤;白音华煤田二矿煤中Co,Cr,Ge,Ca,Li,V,La,Ce,Nd,Th,U等微量元素富集明显,其中Ge,Ga含量均发现多处已达工业品味;白音华煤田煤中锗被有机质束缚,锗元素在还原性环境下易于富集;由白音煤田煤中硼的示踪物源及指示沉积环境可推定,成煤环境为淡水-半咸水沉积环境。     

还原剂种类对高磷鲕状赤铁矿直接还原提铁降磷的影响

以褐煤、烟煤、无烟煤、焦炭为还原剂, 使用直接还原-磨矿-磁选的方法, 对高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原提铁降磷过程进行了详细研究。结果表明: 不同温度条件下, 不同还原剂对还原铁的铁品位、铁回收率和磷品位影响趋势相同。在1 150 ℃时, 焦炭对直接还原提铁降磷并没有明显优势, 调节不同煤或者焦炭的用量都可以达到铁品位90%以上, 磷品位0.1%以下, 铁回收率80%以上的指标; 另外煤的变质程度越高, 所需煤用量越少。