中国煤中铍的分布赋存特征研究

根据对中国不同矿区1018个煤层煤样和生产煤样铍含量数据的统计结果,分析了中国不同成煤时代、不同聚煤区煤中铍的分布特征。同时,根据对10个不同煤田煤样的实验室浮沉试验、煤岩分析等试验研究,运用Solari方法,计算了煤中各组分中铍的理论含量,讨论了中国煤中铍的赋存特征,尤其是铍在各种煤岩组分中的分布。研究表明,铍在煤中富集程度较高,但相对于世界煤中平均水平来说,中国煤中铍含量总体水平较低。煤中铍主要赋存于惰质组及伊利石粘土矿物中,在镜质组及其它矿物中含量较低。同时,中国大多数煤中铍的有机亲和性指数较高,不利于选煤过程中铍的脱除。     

掺Ti球磨NaH/Al复合物的微结构和储氢特性

本文采用机械球磨法制备了(NaH/Al)+x(摩尔分数, %)Ti(x=0, 4, 6, 10)复合物, 研究了不同球磨气氛和Ti催化剂含量对其微结构和储氢性能的影响, 使球磨(NaH/Al)体系储氢的容量达到质量分数为4.01%.     

非水毛细管电泳分离中性化合物杯[4]吡咯

研究了超声电化学强化煤浮选脱硫技术.以氢氧化钙为电解质,无水乙醇为助剂,采用单因子法考察了无水乙醇摩尔浓度,超声电解时间、氢氧化钙质量浓度、电流密度、超声强度等因素对脱硫率的影响. 优选出超声电化学强化煤浮选脱硫的最佳工艺条件为:环境压力下,无水乙醇摩尔浓度为2.04 mol/L,超声电解时间为40 min,氢氧化钙质量浓度为2.0 g/L,电流密度为7.5×10-3 A/cm2,超声强度为1.23 W/cm2,煤样脱硫率可达82.72%. 利用红外光谱对超声电化学强化浮选处理前后的煤样进行了分析. 结果表明,超声电化学强化煤浮选脱硫技术是一种煤脱硫的新途径.     

载铜5A分子筛在汽油模拟体系中脱硫性能的研究

近年,美国环保局计划将汽油中硫的质量分数从当前的300×10-6降到2006年的30×10-6,欧盟也已经通过了新的汽油硫质量分数标准为30×10-6~50×10-6,德国甚至提出计划使用无硫汽油[1]。中国汽油硫的质量分数高达800×10-6以上,与世界汽油品质距离甚远。因此汽油中硫化物的脱除成为当务之急。目前,脱硫技术主要有催化裂化脱硫、催化加氢脱硫、水蒸气脱硫、生物催化脱硫、吸附精制脱硫、氧化脱硫等[2~5]。吸附精制法具有净化度高、能耗低、易于操作等优点,高效的脱硫吸附剂制备是过程开发的关键。负载金属离子的活性纤维是脱除汽油中硫醇的一种…     

粒径及加热速率对烟煤膨胀特性的影响

将不同粒径烟煤在实验室沉降炉中进行了不同加热速率下的热解实验，研究了煤粉粒径及其加热速率对煤粒膨胀特性的影响。实验结果表明，煤粒在热解过程中发生了明显的膨胀，形成了具有中空结构的煤胞型焦炭，这是煤中较高镜质组体积分数造成的。在相同加热速率下，随粒径减小煤粉颗粒膨胀越剧烈，随粒径增大煤粒膨胀程度之间的差异有减小的趋势。煤样不同膨胀特性是镜质组体积分数不同的结果。镜质组体积分数越高，在热解过程中更容易软化、变形，发生剧烈膨胀。当加热速率从0.5×104K/s升高到4×104K/s时，煤样膨胀程度先增加后减小，表明在0.5×104K/s～4×104K/s，存在一个最佳的加热速率，此时煤粒膨胀程度最高。     

β-环糊精对燃煤焦油和烟气中环芳烃的清除作用

采用三维荧光法测定了7处产地煤样燃烧的焦油和烟气中多环芳烃（PAHs）的含量,焦油中PAHs含量为0.201～0.419 mg/g,烟气中PAHs含量为1.1～3.2 μg/g;测试了β-环糊精（β-CD）溶液对煤烟气中多环芳烃的清除作用,最高去除率可达65.6%。 结果表明：不同产地煤的烟气中PAHs含量不同, 煤焦油中PAHs浓度(mol/L)在10-5数量级,远高于烟气中的浓度(mol/L,10-7数量级)。 用β-CD去除不同产地煤燃烧烟气中多环芳烃的去除率不同。 所选7种煤平均清除率为38.4%。 β-CD溶液有希望成为煤烟气中多环芳烃的清除剂。     

贵州普安矿区晚二叠世煤中微量元素的质量分数和赋存状态

运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、冷原子吸收光谱（CV-AAS）、原子荧光光谱（AFS）、离子选择性电极法（ISF）、带能谱仪的扫描电镜（SEM EDX）和逐级化学提取技术（SCET）对贵州普安矿区晚二叠世煤中微量元素的质量分数、赋存状态和成因机理进行了研究。结果表明，贵州普安矿区2号主采煤层的矿物组成主要为低温热液流体成因的黄铁矿和陆源碎屑成因的黏土矿物；与贵州煤、中国大部分煤和美国煤相比，该煤中As (36.9×10－6)、Cd (10.2×10－6)、 Cr (167.3×10－6)、Cu (365.4×10－6)、Hg (2.82×10－6)、Mo (92.6×10－6)、Ni (82.6×10－6)、Pb (184.6×10－6)、Se(6.23×10－6)、Zn (242.3×10－6)和U (54.6×10－6)显著富集。而另外4个主采煤层（1号、8号、11号和17号煤层）中微量元素的质量分数与贵州煤、中国大部分煤和美国煤中的相当。普安矿区2号煤层中的As、Cd、Hg、Mo、Ni、Pb和Zn等元素主要赋存在黄铁矿中，而Cr、Cu和U主要存在于高岭石中，表明低温热液流体和陆源碎屑对煤中微量元素的富集起了决定作用。     

八-4-(四氢糠氧基)酞菁铕(HI)的双酞菁衍生物LB膜特性

合成了八-4-(四氢糠氧基)酞菁铕(Ⅲ)(A)、八-4-(正壬氧基)酞菁铽(Ⅲ)(B)、双酞菁铽(C)和八-4-硝基酞菁铽(D),通过元素分析、红外光谱、质谱和紫外-可见光谱加以确认.测定了配合物A的π-A曲线,表明有很好的成膜性,Z型沉积形成的石英LB膜具有很强的荧光响应,随着LB膜厚度增加,荧光强度增加.掺杂邻菲咯啉的混合LB膜荧光强度比纯膜强,但不是邻菲咯啉加入的量越多发光性越强.研究结果表明nA:nphen=1:10时有最好的荧光行为.同时研究了A和LB膜对于NH3,NOx(x=1,2)和Cl2的气敏性.当A和LB膜分别在NH3和NOx(x=1,2)为5×10-5时,未观察到响应.而Cl2气中,在2×10-6的情况下,迅速产生了响应.在低体积分数条件下(2×10-6～8×10-5),电导率随着Cl2体积分数的改变而呈直线变化.     

氧弹燃烧-离子色谱法测定煤中氯含量

建立了氧弹燃烧-离子色谱测定煤中氯含量的方法.在加有(NH4)2CO3溶液和过量氧气的氧弹中燃烧煤样,释放的氯被(NH4)2CO3溶液吸收,过滤溶液后, 采用离子色谱外标法测定滤液中氯的浓度,最后计算出煤中氯的含量.色谱工作条件:淋洗液为1.8 mmol/L Na2CO3与1.7 mmol/L NaHCO3混合液,流速1 mL/min;再生液为40 mmol/L H2SO4,流速0.5 mL/min;进样量20 μL.色谱标准工作曲线线性相关系数0.9996;10次测定1 mg/L Cl-标准溶液的均值为1.0012 mg/L,相对标准偏差为1.34%;8个煤样加标回收率为90.7%～104.3%;测定标准物质GBW11119 及GBW11120的相对误差分别为1.75%和1.36%;对比研究显示,氧弹燃烧-离子色谱测定8个煤样(除两个煤样外)氯含量结果远高于艾士卡剂混合熔样-离子色谱测定结果,表明艾士卡剂混合熔样过程由于煤样未处于完全密闭状态导致部分氯的散失.     

新疆高钠煤中钠的赋存形态及其对燃烧过程的影响

采用不同萃取液对中国新疆高钠煤进行逐级萃取实验,利用离子色谱仪和电感耦合等离子体原子发射光谱仪对萃取制得的滤液和固体煤样进行相应的元素分析,并通过逐级萃取后煤样的着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性指数来分析高钠煤中不同存在形式钠对其燃烧特性的影响.结果表明,中国新疆高钠煤中的钠主要以水溶钠为主,有机钠和不可溶钠含量较少.影响高钠煤中水溶钠含量的主要因素有煤颗粒内部孔隙结构和颗粒粒径,且高钠煤中有机钠在各个粒径范围都保持了相对稳定的含量.煤种不同会导致煤中水溶钠与水溶氯的存在形式不同.煤中水溶钠的存在不利于高钠煤的着火温度和燃尽温度的降低与燃烧特性的提高,相反煤中的有机钠却对其具有促进作用.     

贵州省普安矿区17号煤层中Au的富集成因研究

运用中子活化分析（INAA）、带能谱的扫描电镜（SEM-EDX）和电子探针（EMPA）研究了贵州省普安矿区17号煤层刻槽样中Au元素的含量、分布特征、赋存状态及富集机理。结果表明,17号煤层中Au的质量分数为2.61×10^-9～9.73×10^-9,平均6.29×10^-9,大于世界煤和中国煤中Au的平均含量;煤中Au主要以矿物吸附态存在,载体矿物为黄铁矿和黏土矿物;17号煤层Au的物质来源为低温热液流体;在低温热液流体沿断裂带进入煤层的过程中,受到疏松多孔的煤层吸附而使Au元素发生沉淀,加之17号煤层沉积环境为较为封闭的浅海环境的综合作用而富集在煤中。Au的富集类型为深大断裂-热液作用富集型。     

煤中微量元素间依存关系的聚类分析

通过对四种不同类型煤中灰分、硫分和１６种微量在不同密度级中呈的Ｒ型聚类分析,研究了煤中微量元素间的依存关系。结果表明：煤中碱土 金属Ｂｅ、Ｓｒ、Ｂａ彼此间的依存关系一般较弱,与所研究的其它元素的相关性也较北：稀土元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｓｅ经常相伴而生;Ｖ总与灰分显著相关;Ａｓ、Ｃｏ、Ｎｉ等元素民黄铁矿硫的存在密切相关。     

中国煤中溴的含量及分布

在测试分析中国27个省、直辖市和自治区的305个煤样中溴含量的基础上,从煤的不同成煤年代、不同变质程度以及不同聚煤区等方面分析和考查中国煤中溴的分布状况。结果表明,中国煤中溴的含量为0.12~69.66μg/g,因其对数值呈正态分布,故可用其几何平均值(7.04μg/g)表征中国煤中溴的含量,该值低于大多数其他国家煤中溴的平均含量,和日本煤中溴的平均值(7.10μg/g)较为接近。按煤中溴的平均值,中国13个省市小于5μg/g;9个省为5~15μg/g;5个省市高于15μg/g。根据煤的变质程度,中国煤中溴含量按照烟煤、无烟煤、褐煤、次烟煤顺序依次下降;根据成煤地质年代,按早石炭纪、新近纪、晚石炭纪、早二叠纪、中侏罗纪、晚三叠纪、早侏罗纪、晚侏罗纪、古近纪、中石炭纪依次下降;根据聚煤区,按西北、华北、华南、滇藏和东北聚煤区依次下降。中国煤中溴的分布受多种因素的影响,任何单一因素和其没有密切的相关性。     

不同水煤浆分散剂与煤之间的相互作用规律研究 Ⅶ 酸碱脱灰处理煤的性质变化及其对成浆性的影响

研究了酸－碱脱灰处理对鹤壁、淮南和靖远煤的有机组成、表面性质以及成浆性的影响。结果表明，酸－碱脱灰处理后煤质特性都发生了明显变化。主要表现在灰分下降，水分增加，挥发分降低，总碳量和芳香碳增加；氧的质量分数下降，酚羟基氧质量分数增加；硫的质量分数降低。酸－碱脱灰处理后煤的成浆性明显变差，在煤粒度分布、分散剂种类和用量相同时，脱灰处理使鹤壁、淮南、靖远三种煤成浆的定黏（1 000 mPa·s）浓度，分别比相应原煤下降了4.6%，6.6%和4.4%。进一步研究表明，经酸－碱脱灰处理，上述3种煤对所用4种分散剂的吸附量都明显增加，煤粒的Zeta电位也明显增加。酸－碱脱灰处理使研究用煤的成浆性变差，主要是由于煤的有机组成和表面性质变化引起的。     

采用生命周期影响评价软件ReCiPe2016研究煤矸石和煤燃烧时As和Pb排放的环境效应

在煤和煤矸石燃烧的过程中，许多重金属污染物排放到大气中，从而造成严重的环境问题，因此研究煤燃烧过程中重金属排放的环境效应很有必要。本研究运用ReCiPe2016软件计算了煤矸石和煤在330 MW煤粉炉、50 kW循环流化床和实验室燃烧时As和Pb排放的环境影响值。结果表明当煤在330 MW煤粉炉燃烧的时候，底渣、飞灰、烟气中的As排放对环境的影响值分别是3.28×10^-6、2.68×10^-5、3.89×10^-3，底渣、飞灰、烟气中的Pb排放对环境的影响值分别是8.57×10^-6、6.00×10^-5、4.83×10^-2。底渣中的As和Pb排放对环境的影响比飞灰中低；As和Pb排放到大气对环境的影响比排放到土壤高。另外，当煤在50 kW循环流化床燃烧的时候，飞灰中的As和Pb排放对环境的影响值分别是3.26×10^-5和1.28×10^-4，底渣中的As和Pb排放对环境的影响值分别是1.16×10^-6和1.43×10^-5。本文的研究结果还表明当煤矸石在实验室燃烧的时候，随着燃烧温度的升高，As和Pb排放对环境的影响值升高。另外，As和Pb排放到大气对环境的影响占总环境的影响比例比排放到土壤高。此项研究还表明当煤在煤粉炉和循环流化床燃烧的时候，相同工况下Pb排放对环境的影响比As高。这项结果也为运用生命周期影响评价软件预测煤矸石在循环流化床燃烧As和Pb排放的环境影响提供基础数据。     

晋城煤粉中硫的形态、分布及对煤灰熔融性影响的研究

选取山西晋城煤研究煤粉中硫存在形态、分布规律及其对煤灰熔融性的影响。采用浮沉法将煤粉分选成1.6、1.6-1.7、1.7-2.0和2.0 g/cm~3四个密度级别子样,分析各子样的硫含量、赋存形态及分布规律;测定了不同密度子样煤灰熔融性,并将2.0 g/cm~3密度级别子样加热到450、815、1000和1300℃,研究煤粉中硫受热挥发及其对灰熔融温度的影响规律,并通过XRD和XRF分析进行机理研究。结果表明,晋城煤粉中硫在各密度子样中分布不均匀,在2.0 g/cm~3密度级中含量最高;随密度提高,各子样中有机硫含量快速下降,而硫酸盐硫、硫铁矿硫含量均显著上升。随灰化温度提高,原煤及各密度级别子样硫含量均下降,其中,450℃挥发87%,1300℃基本挥发完全。不同密度子样熔融温度不同,2.0 g/cm~3样品灰熔融温度最低;随灰化温度提高煤灰熔融温度升高。机理研究表明,不同密度子样灰熔融温度发生分化主要是其化学组成不同造成的,而2.0 g/cm~3子样熔融温度随灰化温度变化规律主要是灰中残留SO_3造成的。     

煤中砷赋存状态与其脱洗率的关系

煤中砷是环境危害敏感有害微量元素之一，美国在1990年通过的清洁空气法修正案，对包含砷在内的11种微量元素表示关切。Swaine也把煤中砷列为对人类明显有害的元素之一。由于燃煤，砷曾经引起过诸多环境问题，在这些问题中尤以捷克和我国因燃用高砷煤所引发的环境问题最为突出。在捷克某使用高砷煤的发电厂下行风向的蜜蜂大量死亡，而我国则在贵州西南出现了大批的砷中毒患。     

煤的岩相显微组分对水煤浆性质的影响

通过对不同变质程度煤的岩相显微组分分析，考察了煤的岩相显微组分对水煤浆性质的影响。结果表明，在相近的灰分含量下，对于烟煤较高的镜质组、较低的丝质组含量有利于煤的成浆性和稳定性。从多元线性回归结果来看，镜质组和丝质组的含量对煤浆成浆性和流变性的影响较为明显，稳定组分的含量对水煤浆性质的影响较小。丝质组含量对稳定性作用明显，当煤中丝质组含量低于30%时，煤浆产生软沉淀的时间一般都在15d以上。煤的平均最大镜质组反射率与煤的成浆性具有较好的相关性，成浆性随煤的最大镜质组反射率增加而增加，因此可以用最大镜质组反射率来预测煤的成浆性。     

工业、生活污泥与煤混合燃烧的灰熔特性研究

针对煤粉锅炉掺烧污泥后污泥对混合燃料灰熔特性的影响行为,利用矿物三元相图、XRD等分析手段,研究了不同特性污泥(生活污泥、工业污泥)与煤掺混燃烧过程中不同矿物组分的相互作用机制及灰渣的灰熔融特性变化特征。结果表明,三元相图能够有效预测煤和污泥掺混后灰熔融温度的变化趋势;低含量的氧化铁形成低温共熔体以及透辉石、钙长石会降低煤和污泥混合后的灰熔融温度;而钙镁橄榄石、莫来石和单体形式存在的氧化铁能提高煤和污泥混合后的灰熔融温度。工业污泥中的高硫组分在混烧过程中易形成硫酸盐的低温共融体。生活污泥中磷对灰熔点的影响与氧化铝及碱金属的比例有关,当氧化铝的含量占主要成分时,磷的存在趋向于降低灰熔点,而当碱金属占主要成分时,磷的存在趋向于提高灰熔点。