油页岩中几种微量元素在干馏过程的形态变迁

以桦甸油页岩为研究对象,采用逐级提取实验,考察了不同升温速率及干馏终温对其内部赋存的Cr、Co、Pb、Cu、V五种微量元素的形态变迁特性的影响。结果发现,各元素均在2.5℃/min和20℃/min升温速率下表现出了较大的迁移率,且干馏终温升高更有利于元素的迁移;低升温速率和高干馏终温更能促进元素大部分形态的迁移,但硫化物结合态的迁移在高升温速率和高干馏终温则更为有利;元素不同形态的迁移总会有一部分向有机物结合态转变。     

油页岩中U和Th分布及其赋存状态的研究

利用电感耦合等离子质谱对23个油页岩样品中U和Th含量进行测试,采用浮沉实验和逐级化学提取实验相结合分析了吉林桦甸和罗子沟油页岩样品中U和Th的赋存状态。研究表明,油页岩中铀的含量多小于10×10^-6,平均值为3.92×10^-6,油页岩中钍的含量多小于20×10^-6,平均值为10.51×10^-6。U和Th在油页岩中的丰度略高于在地壳中的丰度,与在沉积岩中的丰度较接近。浮沉实验结果和逐级化学提取结果相当。结果表明,油页岩中U和Th主要存在于无机矿物质中。     

高钠煤中钠的赋存形态研究

以高钠煤为研究对象,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)傅里叶分析手段相结合的方法研究了煤中钠的赋存形态及其含量分布。结果表明,大多数煤中钠主要是以水溶性钠为主,有机钠次之,不溶性钠含量较低。水溶性钠主要是以钠硝石(NaNO_3)、岩盐(NaCl)和水合离子(Na·xH_2O)形式存在;有机钠主要是以羧基钠(-COONa)形式存在;不溶性钠主要是以钠长石(Na AlSi_3O_8)形式存在。     

油页岩热解过程中铅的挥发性研究

油页岩是矿物机体中含有固体可燃有机质的细粒沉积岩,含油率为3.5%～30%,灰分的质量分数大于40%,属于腐泥类煤,由水生物等浮游植物、低等浮游动物经腐败作用和煤化作用而生成[1],油页岩中含有重金属元素及其化合物.国内外根据各元素热力行为的不同,将痕量元素分为三类,易挥发性元素、中等挥发性元素、低挥发性元素.     

义马煤中几种微量污染元素的赋存形态研究

微量元素在煤转化过程中的变迁行为和其向环境的释放能力主要取决于它们的原始赋存形态。由于微量元素赋存形态的多样性和煤本身的复杂性，煤中微量元素赋存形态的研究尚没有十分成熟的方法。采用密度分离、脱灰处理、逐级化学提取等间接方法研究了义马煤中As、Pb、Cd、Cr等几种微量污染元素的宏观赋存形态。研究表明，义马煤中As、Pb、Cd主要与矿物质伴生，Cr主要赋存在有机质当中。As主要与黄铁矿相伴生；Cd部分与黄铁矿类矿物质伴生，部分与其它难溶矿物质伴生；Pb在硫酸盐、硫化物、硅酸盐等矿物质中均有分布。     

土壤中镉及镉的赋存形态研究进展

综述了土壤中镉及镉的赋存形态研究进展,包括:土壤环境中镉及其污染来源,土壤中镉的赋存形态,镉赋存状态同镉生物活性的关系,土壤性状对镉赋存形态的影响,土壤中镉的测定方法等。     

成都经济生态区大气降尘中镉赋存形态的研究

采用Tessier连续提取法对成都经济生态区不同区域的24个大气降尘样中镉的赋存形态进行了研究。研究结果表明,大气降尘中的镉主要以残留态形态存在;各形态镉在总镉中所占百分比含量由大到小排列顺序依次是:残留态,碳酸盐结合态,交换态,铁锰结合态,有机结合态;交换态镉、碳酸盐结合态镉这两种具有较高生物有效性的形态镉在总镉中所占的平均百分比含量分别是6.420%和8.917%;铁锰氧化物结合态、有机结合态、残留态镉这三种形态镉生物有效性很低,分别在总镉中所占的平均百分比含量分别是3.419%、2.365%和78.907%。通过分析可得出,汽油和煤的燃烧以及工厂排放镉能加大城市大气降尘的镉污染。     

晋城煤中汞的热稳定性与赋存形态的研究

利用程序升温热解反应器─元素汞在线检测系统联用装置,研究了晋城煤中汞的热稳定性以及与热稳定性相关的晋城煤中汞的赋存形态。研究表明,煤中大部分汞与煤中无机矿物质伴/共生,少部分与煤中有机质伴/共生。其中,在200℃~300℃和900℃~1200℃释放的汞与煤中无机矿物质伴/共生,在300℃~600℃释放的汞部分与无机矿物质伴/共生,部分与煤中有机质伴/共生。     

煤中汞赋存形态及其热解时析出规律研究

利用程序升温热解反应系统,研究了煤中不同形态汞的析出温度,通过积分各析出温度下汞的总析出量来分析各赋存形态的汞所占比例,同时研究了添加CaCl2后抑制煤热解过程中汞析出的机理。结果表明,实验所选煤中汞主要存在三种赋存形态,其析出温度点分别在220、300和400℃;其中,300℃析出的汞所占比例最高,为54.18%,从析出温度分析该部分汞主要以HgS的形式赋存。添加CaCl2对第一和第三赋存形态的汞析出具有抑制作用,改变了其析出温度,对第二赋存形态的汞析出几乎无影响,添加后使得汞析出温度更为集中;抑制析出的主要原因是氧化吸附,添加CaCl2对汞总析出量基本无影响。     

桦甸油页岩中稀土元素赋存状态研究

以吉林省桦甸油页岩为研究对象,采用电感耦合等离子质谱( ICP-MS)和化学逐级提取方法相结合,对油页岩中稀土元素的分布特征以及油页岩中稀土元素的赋存状态进行研究.结果表明,相对于中国煤,桦甸油页岩表现为轻稀土元素富集程度高于重稀土元素.油页岩中稀土元素与陆源碎屑岩关系密切,且陆源物质的供应相对比较稳定.轻重稀土间分馏...     

Effects of acid treatments on Moroccan Tarfaya oil shale and pyrolysis of oil shale and their kerogen

In this study, the kerogen of oil shale from Moroccan Tarfaya deposits was isolated and the changes in the initial organic matter during the removal of the mineral matrix were examined. Chloroform extraction of the oil shale increases the intensity of the peaks in the X-ray diffractograms. Infrared spectra and X-ray diffractograms reveal the presence of mineral, calcite, quartz, kaolinite, and pyrite in the mineral matrix of the oil shale. Hydrochloric and hydrofluoric acids dissolution do not alter the organic matter. The nonisothermal weight loss measurements indicate that thermal decomposition of the isolated kerogen can be described by firstorder reaction. A single kinetic expression is valid over the temperature range of kerogen pyrolysis between 433K and 873K. Furthermore, the results indicate that the removal of mineral matter causes a decrease in the activation energies of the pyrolysis reactions of oil shale.     

酸洗对桦甸油页岩矿物质以及有机结构的影响

基于FT-IR和XRD技术研究了逐级酸洗对桦甸油页岩矿物质以及有机结构的影响。结果表明,采用HCl/HF酸洗方法可以有效去除黄铁矿以外的矿物质,但盐酸处理破坏油页岩中高岭石的立体框架结构。油页岩中有机质以脂肪族结构为主,存在形式为无序非晶态聚合体且变质程度较低。酸洗处理对油页岩有机大分子结构影响很小,但对有机结构产生了一定的影响。盐酸处理主要影响含氧官能团和苯环结构,会生成大量羧酸并破坏苯环的多环结构,但对脂肪族化合物的影响较小。氢氟酸处理主要对脂肪族化合物产生影响,破坏脂肪链的桥键结构,脂肪链断裂变短,进而使样品中脂肪族化合物含量降低。盐酸和氢氟酸处理均会破坏油页岩的羟基官能团,尤其对自缔合羟基氢键影响最大。     

矿物质对桦甸油页岩热解产物影响特性

对桦甸油页岩进行逐级酸洗并对原样及各级酸洗样品的热解产物进行了碳平衡计算以及气相色谱和傅里叶红外光谱实验,得到了矿物质对油页岩热解不凝性气体、半焦以及页岩油的影响特性。结果表明,碳酸盐可以促进有机碳和氢向页岩油中转化,而硅酸盐对有机碳和氢向页岩油中转化具有抑制作用,碳酸盐和硅酸盐均可以使得页岩油中氢碳原子比降低。碳酸盐促进了油页岩热解产油并抑制了干酪根向不凝气分解转化,而硅酸盐抑制了油页岩热解产油但对干酪根向不凝气的分解转化具有促进作用。碳酸盐和硅酸盐均可以促进热解不凝气中CO_2和H_2的生成,而对CO的生成具有抑制作用,碳酸盐可以抑制热解不凝气中碳氢化合物的生成,而硅酸盐对其生成具有促进作用。碳酸盐和硅酸盐均可以使得页岩油中脂肪链长度变短及异构化程度变大,并能够提高干酪根热解产物的芳构化程度。     

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。     

石嘴山电厂煤中微量元素的迁移释放行为

应用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和原子荧光光谱（AFS）对中国西北部石嘴山电厂的原煤、底灰和飞灰中Hg、As、Se、Pb、Cr、Cd、Mo、Ni、Co、U和Th 11种微量元素的含量进行了测定。根据底灰和飞灰的产率, 结合微量元素在底灰和飞灰中的含量计算了电厂燃煤过程中微量元素的挥发性。结果表明, Hg、Cd、Se、As四种元素在燃煤过程的挥发率均在50%以上, 最高可达70%。通过对底灰和飞灰在酸性介质下的柱淋滤实验研究了底灰和飞灰中微量元素在60h内的迁移释放行为。Mn、Ni、Co、As四种元素的最大淋出率均超过2.0%, 最高接近10.0%, 并且还未达到淋滤平衡。根据微量元素的挥发和淋滤释放特性建立了电厂煤中有害微量元素在燃烧和淋滤过程中的释放分配模型。结果显示, 燃煤过程中的挥发是微量元素释放的主要形式, 部分元素的淋滤释放也可对周围水环境造成污染。
     

软硬酸碱理论与元素的存在形式

在无机化学元素部分教学中,元素的存在形式既是该元素化学性质的重要组成部分,又决定了元素单质和化合物的制备与合成方法。运用离子的电子结构知识及化学基本原理分析元素在自然界中的存在形式,既可以加深学生对化学基本知识和基本原理的理解,又可以将元素知识形成知识链以减少记忆量。本文利用软硬酸碱理论和地球环境的基本状况来分析元素在自然界的存在形式,得到了与实际较为符合的结果,表明这是一种简单实用的思路和方法。     

Kinetics of combustion of oil shale with polystyrene

The combustion kinetics of Göynük oil shale, polystyrene and several polystyrene-oil shale blends were investigated by thermogravimetric analysis in the present study. Experiments were conducted at non-isothermal conditions with a heating rate of 5, 10 and 20 K min^?1 in the 298–1173 K temperature interval under an air atmosphere. Differential thermogravimetric data were analyzed by two different models. Effects of blending ratio of oil shale and polystyrene and heating rate on the combustion kinetics were investigated. Kinetic parameters were determined and the results were discussed.