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淮南煤燃烧过程中环境意义微量元素迁移性的实验研究

孔维辉  
【摘要】: 煤及其燃烧产物中的某些微量元素特别是环境影响微量元素对环境和人类的健康有重大的影响。研究煤中有环境意义的微量元素在燃烧过程中的迁移性,能为减少和控制煤中微量元素对环境的影响提供理论依据,具有重要的环境意义。 本文通过对研究区煤及其燃烧产物(煤灰)进行的一系列测试分析,运用数理统计的方法对淮南矿区煤及其煤灰中的有环境意义微量元素的分布特征进行了分析研究并和其他地区煤中相应的微量元素作了对比。与华北地区和中国煤相比较,研究区煤中大部分环境意义微量元素的分布属于正常水平,只有V、Cu和Co有异常高值出现。 运用煤及其不同温度下燃烧产物煤灰中有环境意义微量元素的测试结果,燃烧平衡率的计算和分析,探讨了环境意义微量元素在煤燃烧过程中的迁移性。总体上看,两种不同燃烧温度下,大部分元素都有程度不同的逸散,但高温条件下逸散的程度较低温条件下要高。依据燃烧过程中环境微量元素的行为,可将环境微量元素划分为三类:第一类,Zn、Sb和Tl,部分呈挥发状态进入大气环境,部分残留于煤灰中;第二类,Cd、U、Co、Sn、Pb、Th、Cu和Ba,少量呈挥发状态进入大气,大部分残留于煤灰中;第三类,Be、V、Cr、Ni、As、Se、Mo,基本残留于灰中。 还分析了环境意义微量元素在燃烧过程中迁移性的影响因素,包括燃烧温度:环境微量元素自身的性质及燃煤的性质。 在环境影响方面,18个环境微量元素中,Pb、Cu、Co、Zn、Cd、U、Ba、Sn、Tl、Th和Sb在燃烧过程中有逸散,说明这些元素对大气的污染较其他元素更严重。Mo、Se、As、Ni、Cr、Be和V在燃烧过程中几乎没有逸散,它们对环境产生的影响很大程度上通过排放的底灰。 本文结合煤中有环境意义微量元素的各种物理化学参数,综合分析了这些微量元素在煤燃烧过程中迁移的内在控制因素和外部影响条件,为防治燃煤对环境和人体健康的影响提供科学依据。


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