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CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第4期·1590·化 工 进展煤炭地下气化残留物中微量元素分布及富集特性李玉龙1，2，梁栋宇1，2，盛训超1，2，王张卿1，2，梁杰1，2（1中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京 100083；2中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室，北京 100083）摘要：煤炭地下气化是把残留物保留在地下的煤炭原位开采技术。
本文通过地下气化富氧-水气化工艺模型实验，对不同工艺条件下气化区残留物进行网格采样，并通过离子体质谱仪（ICP-MS ）和原子荧光形态分析仪对残留物中的Zn 、Cu 、As 、Pb 、Cr 、Ni 和Hg 进行定量分析，最后采用迁移率和相对富集系数对微量元素进行迁移富集特性评价。
结果表明，残留物中微量元素的总量随着工艺条件中氧气浓度的增加而减少。
在氧化区中Cr 、Ni 含量最高，Cu 、Pb 在三区的残留量很少，Zn 在三区的残留量最多，随着氧浓度的升高，在三区的残留物呈明显的递减趋势，易于在还原区内残留；As 在三区都有富集的趋势，随着氧气浓度的升高，在三区残留物的残留量有递增的趋势；由于出口气温度较高，Hg 在三区的残留量最少，没有明显的规律性。
气化通道残留物中微量元素Hg 、As 、Zn 、Cr 的平均含量比原煤中的含量多，而Ni 、Cu 、Pb 比原煤中的含量少。
从相对富集系数与平均残留率综合分析，Cr 、Ni 、Zn 、As 、Hg 的平均相对富集系数小于1，Zn 、As 、Hg 的残留物大于100%；Cr 、Ni 残留率在50%～100%。
Cu 和Pb 三区的相对富集系数小于1，残留率小于50%。
关键词：煤炭地下气化；残留物；微量元素；分布；富集中图分类号：TH3 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）04–1590–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1450Distribution and enrichment characteristics of trace elements duringunderground coal gasificationLI Yulong 1，2，LIANG Dongyu 1，2，SHENG Xunchao 1，2，WANG Zhangqing 1，2，LIANG Jie 1，2（1 School of Chemical and Environmental Engineering ，China University of Mining & Technology(Beijing)，Beijing 100083，China ；2Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources ，China University ofMining & Technology(Beijing)，Beijing 100083，China ）Abstract ：Underground coal gasification technology is a situ mining technology ，leaving the produced pollutants in the ground. The grid-based sampling of gasification zone under different process conditions was carried out by oxygen-water gasification model test. The residue of content of zinc ，arsenic ，lead ，chromium ，nickel and mercury was analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS ） and atomic fluorescence spectrometry. Finally ，the migration and enrichment coefficients were used to evaluate the migration and enrichment characteristics of trace elements. Results showed that the total amount of trace element residues decreases with the increase of oxygen concentration of the process conditions. In the oxidation zone ，the residual amount of chromium and nickel was very high. The residual amount of copper and lead in the three regions was very low. The residual amount of zinc in the three regions was the highest ，and the residual amount decreases with the第一作者：李玉龙（1988—），男，博士研究生。
矿物在煤粉中的分布规律研究一、研究背景煤粉是一种重要的燃料，广泛应用于工业生产和民用领域。
煤粉中的矿物质含量对其燃烧性能和污染物排放有着重要影响。
因此，了解煤粉中矿物质分布规律具有重要意义。
二、分析方法1.样品制备：从不同地区采集不同种类的煤样，经过粉碎、筛分等处理制备成相应的煤粉样品。
2.扫描电子显微镜（SEM）：使用SEM观察和分析样品中的微观结构和元素组成。
3.X射线荧光光谱仪（XRF）：使用XRF测定样品中各元素含量及其分布规律。
三、实验结果与讨论1.常见的煤粉中主要含有以下几种矿物：（1）硅质物：主要为二氧化硅（SiO2），通常呈细颗粒或块状。
（2）铝质物：主要为氧化铝（Al2O3），呈块状或晶体形态。
（3）钙镁质物：主要为碳酸钙（CaCO3）和菱镁矿（MgCO3），呈晶体或块状。
（4）铁质物：主要为氧化铁（Fe2O3）和黄铁矿（FeS2），呈晶体或块状。
2.不同种类的煤粉中，各种矿物的含量和分布规律存在差异。
（1）硅质物在所有样品中都存在，但含量差异较大。
一些高灰分的煤粉中硅质物含量较高，而低灰分的煤粉中含量较低。
（2）铝质物在大多数样品中都存在，但含量也有差异。
一些富铝的煤粉中铝质物含量较高，而低铝的煤粉中含量较低。
（3）钙镁质物在一些高灰分的煤粉中存在，但在低灰分的煤粉中几乎不存在。
（4）铁质物在一些高灰分的煤粉中含量较高，而在低灰分的煤粉中含量较低。
黄铁矿通常只存在于富硫、富铁的煤粉中。
四、结论煤粉中的矿物质含量和分布规律与煤种、灰分等因素有关。
了解不同种类煤粉中的矿物质分布规律，有助于优化其燃烧性能和减少污染物排放。
SEM和XRF等技术是了解煤粉中微观结构和元素组成的有效手段。
《粉煤灰合成Cu-SSZ-13分子筛过程中重金属迁移规律的研究》篇一一、引言近年来，随着环保意识的日益增强，对于工业废弃物的有效利用成为了研究的热点。
粉煤灰作为燃煤电厂产生的主要固体废弃物，其资源化利用途径广泛。
其中，利用粉煤灰合成Cu-SSZ-13分子筛是一种具有潜力的应用方向。
Cu-SSZ-13分子筛因其优异的催化性能，在石油化工、精细化工等领域有着广泛的应用。
然而，在合成过程中，重金属元素的迁移规律对于分子筛的性能及环境友好性具有重要影响。
因此，本文旨在研究粉煤灰合成Cu-SSZ-13分子筛过程中重金属迁移的规律，以期为优化合成工艺、提高分子筛性能及环境保护提供理论依据。
二、研究方法本研究采用粉煤灰为原料，通过化学合成法制备Cu-SSZ-13分子筛。
在合成过程中，通过改变反应条件，如温度、时间、pH 值等，观察重金属元素的迁移情况。
同时，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等手段对合成过程中的产物进行表征，分析重金属元素的存在形态及迁移规律。
三、实验结果与讨论1. 重金属元素在合成过程中的迁移情况实验结果表明，在粉煤灰合成Cu-SSZ-13分子筛的过程中，重金属元素如铁（Fe）、铝（Al）、钙（Ca）等均存在迁移现象。
其中，铜（Cu）元素作为分子筛的活性组分，其迁移情况对分子筛的性能具有重要影响。
在合成过程中，Cu元素主要从粉煤灰中的其他化合物中解离出来，并参与到分子筛的合成过程中。
2. 反应条件对重金属迁移的影响实验发现，反应温度、时间及pH值等条件对重金属的迁移具有显著影响。
在较低的温度和较短的反应时间内，重金属元素的迁移程度较低；而在较高的温度和较长的反应时间内，重金属元素的迁移程度增加。
此外，pH值的改变也会影响重金属元素的迁移情况，适宜的pH值有利于重金属元素的均匀分布和分子筛的合成。
3. 重金属元素的存在形态及对分子筛性能的影响通过XRD、SEM及EDS等手段对合成过程中的产物进行表征，发现重金属元素主要以氧化物、氢氧化物、碳酸盐等形式存在。
粉煤灰成分
粉煤灰是一种多成分的物质，主要成分包括碳、氮、氧、磷、硫、矿物质、有机质和铝等。
粉煤灰的组成成分大部分是由燃烧煤而形成的，因此其中也含有大量的煤灰。
粉煤灰的主要成分是碳、氮、氧及其它微量元素，这些元素的含量受燃烧条件的影响，例如火焰温度、烟气流速等。
碳（C）是粉煤灰中最主要的成分，其含量一般在50%左右。
氮（N）及氧（O）含量则一般在3-5%之间，但实际上粉煤灰中所含的氮和氧还会比这个数值略微高一些，因为有些氮和氧不能完全燃烧，而以游离态存在于粉煤灰中。
粉煤灰中还含有较多的矿物质，其中有些矿物质是来自于煤中的原始矿物，例如铁、钙、镁、锰等，而其它的则是形成于煤灰烧成过程中的，例如硅酸盐、硫酸钙等。
粉煤灰中的矿物质的含量一般在10-15%之间。
此外，粉煤灰中还含有一定量的有机质，这些有机质主要是由燃烧煤时生成的，其中会含有一些挥发性的有机物质，例如烷烃、芳香烃、醛类等。
粉煤灰中的有机质含量一般在1-2%之间。
另外，粉煤灰中还含有一定量的铝，但其含量较少，一般在0.5-1%之间。
如果煤灰烧成温度较低，则铝的含量会更高一些。
总之，粉煤灰是一种复杂的成分，主要由碳、氮、氧及其它微量元素、矿物质、有机质和铝组成。
粉煤灰的组成成分受燃烧条件的影响，如果火焰温度和烟气流速调节得当，则粉煤灰的各成分比例会更加理想。
平朔煤中矿物质及微量元素镓、锂分布规律研究资源供需矛盾的日益加剧使得矿物加工对资源综合利用,甚至对其全元素利用的需求更加迫切,矿物加工产物的高值化研究已成为学科发展关注的焦点。
煤炭洗选是洁净煤技术的源头,而筛分、浮沉是选煤过程应用最广泛的工艺之一。
在筛分、浮沉得到的分级产物中,矿物质成分和各种微量含量往往具有较大的差异。
因此研究矿物质及微量元素在洗选过程中的分布规律对有效富集煤中矿物质及微量元素,推动煤炭高效利用具有重要的理论意义和应用价值。
本文以平朔矿区弱黏煤为研究对象,在分析原煤基本性质的基础上,通过筛分、浮沉试验获得各粒度级和各密度级产物,且对各级产物进行高温灼烧制得灰化产物,采用X射线衍射法对各级产物及其灰分中矿物质进行定性定量分析,化学分析法测定镓元素含量,ICP-OES测定锂元素含量,通过矿物质与微量元素关系分析了二者的相关性,并且通过逐级化学提取法对煤中镓、锂两种元素的赋存状态进行了初步研究。
最后对安太堡选煤厂工艺流程中的矿物质及镓、锂元素的迁移规律以及镓、锂元素与矿物质之间的亲和性关系进行了深入讨论。
结果如下:(1)粒度分级矿物质、镓、锂分布规律表明:随着粒度的增加,矿物质及镓、锂元素含量总体呈现降低的趋势。
灰化前矿物质高岭石含量在各粒度级中变化较为明显,在-0.045mm粒度级中,高岭石含量最高,达到21.22%;镓元素含量在各粒度级中变化不大,基本在7.8-15.9μg/g的范围内;锂元素含量为456-536μg/g,且随着粒度级的增大有略微降低的趋势,降低幅度不明显,最大最小值差为80μg/g。
灰化后矿物质硬石膏在各粒级中差异最明显,在-0.045mm粒度级中,硬石膏达到17.23%;镓元素含量均高于30μg/g,其中小粒度级的煤灰中镓元素富集的量最大,富集比为3.36;锂元素含量为330-500μg/g,随着粒度级的增大先增加后降低,降低幅度为170μg/g;在0.045-0.074mm粒度级含量达到最高,含量为501.4μg/g。
高铝粉煤灰提取氧化铝技术的研究现状王爱爱【期刊名称】《《化工中间体》》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】3页(P131-133)【关键词】粉煤灰; 氧化铝; 矿物组成; 技术; 工业化进程【作者】王爱爱【作者单位】神华准能资源综合开发有限公司内蒙古 010300【正文语种】中文【中图分类】O随着国家“西电东送”战略的实施，内蒙古中西部地区的煤炭资源逐渐成为大型火力发电厂的燃烧煤种资源。
其中粉煤灰是燃煤电厂以及煤矸石、煤泥综合利用电厂排出的主要固体废物。
近年来，研究者通过对位于我国中西部地区的部分电厂飞灰进行分析，发现飞灰中氧化铝含量高达50%以上，是一种新类型的粉煤灰——高铝粉煤灰。
目前内蒙古高铝粉煤灰的年排放量在大约在3000多万吨，其年产高铝粉煤灰将近1180万吨。
从鄂尔多斯市准格尔旗地域来看，仅神华准能集团矸电公司、国华准格尔电厂就每年生产300万吨的高铝粉煤灰，其中氧化铝含量高达50%以上。
高铝粉煤灰的产生量如此之大，如果不加以综合利用将会造成环境、土壤及人类身体健康的影响。
我国铝土矿资源储量丰富，保有储量为22.88亿吨，但可经济利用的商品铝土矿（A/S＞7）仅占保守储量的33.05%，即为2.467亿吨，这对国家经济发展具有重大影响的铝工业来说，面临着资源枯竭的现状。
2010年，我国进口的铝资源已超过国内需求的55%，特别是适合发展电解铝工业的内蒙古中西部地区，由于商品铝土矿资源的匮乏，氧化铝完全依赖外购。
高铝粉煤灰比普通的粉煤灰中Al2O3含量近高一倍，接近于传统铝土矿(一般在55%～65%)的含量，是一种十分重要的非传统铝资源。
据统计，内蒙古中西部地区煤铝共生矿产资源总量超过500亿吨，可产生高铝粉煤灰达150亿吨，蕴藏量十分丰富。
目前，粉煤灰主要利用于建筑（生产水泥、砌砖、制作微晶玻璃）、农业（改良土壤、生产肥料）、环保（废水处理、烟气脱硫）等方面。
除了以上这些粉煤灰利用的传统领域之外，我国自“十一五”期间，大力积极引导企业开展高铝粉煤灰的综合利用。
粉煤灰中稀土元素赋存机制及富集提取研究粉煤灰是燃煤厂在燃煤过程中产生的固体废弃物，富含硅酸盐、氧化铝和氧化铁等成分。
粉煤灰中的稀土元素赋存机制及富集提取已经成为科研领域的热点之一。
本文将从不同角度深入探讨粉煤灰中稀土元素的赋存机制和富集提取研究，帮助读者更好地理解这一课题。
一、粉煤灰中稀土元素的赋存机制1.1 粉煤灰中稀土元素的化学形态粉煤灰中的稀土元素主要以氧化物、硫酸盐和碳酸盐等形式存在，其中不同形式的化学态对稀土元素的富集提取具有重要的影响。
1.2 粉煤灰中稀土元素的微观分布稀土元素在粉煤灰中的微观分布直接影响其富集提取的难易程度，通过先进的显微分析技术可以揭示稀土元素在粉煤灰中的微观位置分布规律。
1.3 粉煤灰中稀土元素的赋存形式不同形式的稀土元素在粉煤灰中的存在方式决定了其在实际应用中的提取效率，理解其赋存形式对于提高稀土元素的回收率至关重要。
二、粉煤灰中稀土元素的富集提取研究2.1 磁选法在粉煤灰中稀土元素富集提取中的应用磁选法已经被广泛应用于稀土元素的富集提取过程中，该技术在粉煤灰中的应用效果以及存在的问题需要进一步研究。
2.2 浮选法在粉煤灰中稀土元素富集提取中的应用浮选法作为一种有效的提取技术，其在粉煤灰中稀土元素的富集提取方面的应用及发展前景值得关注。
2.3 粉煤灰中稀土元素的酸浸提取研究酸浸提取是目前研究的热点之一，针对不同形式的稀土元素进行酸浸提取的方法及优化条件是未来的重点研究方向。
三、结语与展望粉煤灰中稀土元素的赋存机制及富集提取研究涉及到化学形态、微观分布和赋存形式等多方面的内容，值得我们深入探讨。
随着研究的不断深入，相信我们能够取得更多的突破，提高粉煤灰中稀土元素的富集提取效率，为资源的高效利用做出更大的贡献。
个人观点与理解：作为文章写手，通过深入了解和撰写粉煤灰中稀土元素的赋存机制及富集提取研究，我深感这一领域的重要性和挑战性。
在日后的研究中，希望我们能够通过不懈努力，为这一领域的发展贡献自己的一份力量。
粉煤灰分析报告粉煤灰是一种在燃煤过程中产生的煤燃烧残留物，在工业生产中常被用作原材料。
对于粉煤灰的分析报告，可以从多个方面进行评估，下面将从化学成分、物理特性、环境影响等几个方面进行简述。
一、化学成分粉煤灰中含有多种化学元素，如SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等。
其中SiO2和Al2O3是粉煤灰主要的成分，具有重要的建筑和工业用途。
CaO也是粉煤灰中重要的成分，可以用于水泥和石膏制品的生产。
Fe2O3虽然质量较小，但对于某些工业和土壤改良也具有一定的作用。
通过化学分析可以确定粉煤灰中各种元素的含量和配比，为工业生产和土壤补充提供了基础数据。
二、物理特性粉煤灰的物理特性与其化学成分密切相关。
其颜色一般为白灰色或淡灰色，质地以粉末或细小颗粒为主。
由于其颗粒尺寸较小，表面积较大，因此也具有较强的吸附能力。
同时，其比表面积、密度和容重等物理性质的分析报告也可以作为工业应用的依据。
三、环境影响粉煤灰中含有大量的重金属元素和放射性物质，这些物质会对环境产生一定的影响。
在粉煤灰的生产和运输过程中，会形成大量的粉尘和气体，对周围环境造成污染。
在土地覆盖和填埋处理中，也可能会对土壤和地下水产生一定的污染。
因此，应该对粉煤灰的环境影响进行系统的评估，制定相应的治理方案，以保护周围环境和公众健康。
在粉煤灰分析报告中，还需要包含其加工和应用的特殊要求和技术指标。
例如，用于水泥制造的粉煤灰，需要满足一定的标准，如活性指数、黏度和流动性等。
而用于农业生产的粉煤灰，则需要考虑其对土壤肥力和植物生长的影响。
综上所述，粉煤灰分析报告是工业生产和环境保护的重要依据。
通过对其化学成分、物理特性和环境影响等方面的评估，可以更好地指导其加工和应用，并减少对周围环境的影响。
粉煤灰中稀土元素赋存机制及富集提取研究1. 背景介绍粉煤灰是在燃煤过程中产生的一种固体废弃物，含有丰富的稀土元素。
稀土元素在粉煤灰中的赋存机制及富集提取一直是工程技术领域研究的热点之一。
本文将围绕粉煤灰中稀土元素的赋存机制及富集提取进行深入探讨，并结合个人观点和理解，进行详细阐述。
2. 稀土元素在粉煤灰中的赋存机制粉煤灰中稀土元素的赋存状态主要包括吸附态、交换态、独立态等多种形式。
在燃煤过程中，稀土元素会在煤炭中被吸附或者形成氧化物等化合物的形式被固定。
一些稀土元素还会与煤灰中的其他元素发生离子交换，形成交换态存在。
通过实验研究发现，不同种类的煤对稀土元素的吸附能力存在差异，而且煤灰中稀土元素的形态分布也受到燃煤过程中温度、压力等因素的影响。
针对这些机制，学者们提出了一系列的研究方向，包括稀土元素在粉煤灰中的形态分布规律、赋存机制的影响因素等。
3. 稀土元素在粉煤灰中的富集提取研究针对粉煤灰中的稀土元素，研究人员们开展了大量的富集提取实验。
其中，常见的方法包括浸出法、离子交换法、萃取法等。
这些方法在实际应用中存在各自的优缺点，而且受到粉煤灰中稀土元素赋存状态的影响较大。
通过整理现有的研究成果，我们可以发现，在提取过程中需要考虑到粉煤灰性质、提取剂的选择以及提取条件等因素。
其中，离子交换法在提取固定态稀土元素方面表现较好，而萃取法则更适合于煤灰中游离态稀土元素的提取。
4. 个人观点和理解对于粉煤灰中稀土元素的赋存机制及富集提取研究，我认为需要更多的跨学科研究，将地质学、化学工程学、材料学等领域的知识相结合，来深入探讨这一课题。
另外，还需要注重对提取技术的优化和提高，以降低成本、提高效率，实现对粉煤灰中稀土元素的有效利用。
5. 总结通过对粉煤灰中稀土元素的赋存机制及富集提取研究进行全面评估，我们可以更全面地了解这一研究领域的最新进展。
我们也可以看到，这一研究领域还存在许多尚未解决的问题，需要未来进一步深入研究，以推动粉煤灰中稀土元素的有效利用和循环利用。
