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洗选过程对宁武煤中汞迁移和热释放的影响特性

2021-03-27苏银皎张永红冀俊伟

燃料化学学报 2021年3期

苏银皎,滕 阳,张 锴,*,刘 轩,张永红,冀俊伟

(1.华北电力大学 热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室,北京 102206;2.山西煤炭运销集团太原有限公司,山西 太原 030006;3.中国石油大港油田滨港公司,天津 300280)

洗选是煤炭清洁转化和高效利用的基础工艺[1],该过程利用煤与杂质(矸石)之间物性差异去除灰分,同时与无机矿物质伴生的硫和重金属含量也将显著降低[2-5],但对富集汞的矸石等洗煤副产物后续资源综合利用提出新的挑战[6-9]。冯立品[10]考察了实验室和洗煤厂取样条件下重质浮选过程中汞的迁移特性,得到中煤、煤泥和矸石中汞的分布比例,王文峰等[5]指出洗选后精煤中汞的脱除率超过50%,但文献报道的研究[5, 10]局限于总汞量的分配。宋党育等[11]发现,以无机态赋存为主的有害微量元素与煤中矿物质线性相关性极高。然而葛涛[12]的结果表明,淮南煤洗选矸石中汞含量明显低于原煤和精煤。由此可见,汞在煤炭洗选过程中迁移和脱除行为与其赋存形态密切相关。

热解既是煤的重要转化技术,也是气化和燃烧等清洁利用的基础过程[13]。煤加热到一定温度后,汞从颗粒孔隙中扩散到其表面后蒸发,与周围气氛及煤中矿物质等发生反应后释放到环境中[14-18]。刘玲等[19]得到了不同温度下煤中总汞及元素汞的释放率,Strezov等[20]研究了热解条件对煤中汞释放的影响,高明刚等[21]考察了煤化学链转化过程汞释放率和气态汞的形态分布。上述结果表明,原煤中汞……

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