气化渣提碳灰渣重金属赋存形态特征及生态风险评价
2023-10-07边江东郭爱琴陈占飞
中国煤炭 2023年9期
边江东,郭爱琴,,张 艳,李 强,陈占飞
(1.榆林学院生命科学学院,陕西省榆林市,719000;2.榆林市农业科学研究院,陕西省榆林市,719000;3.陕西未来能源化工有限公司,陕西省榆林市,719000)
0 引言
煤炭是我国的主体能源,也是重要的工业原料。2022年我国煤炭消费量占能源消费总量的 56.2%,煤炭在开发利用过程中,会产生大量的煤矸石、粉煤灰、煤气化渣等煤基固废。据统计,2021年我国工业固废排放量为39.7亿t,其中气化渣的排放量达到3 500万t。由于气化渣中富含有机碳,因此对气化渣中的残碳进行提取和利用是气化渣资源化利用的重要途径之一[1]。然而在气化渣脱碳过程中,仍有80%左右含碳量较低的气化渣脱碳灰渣不能被利用,其中含有少量镉(Cd)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、铬(Cr)、汞(Hg)、铅(Pb)、铊(Tl)等重金属,在生态利用过程中会对环境产生不同程度的影响,目前的相关研究主要集中在结构特性方面[2-3],但对气化渣提碳灰渣中重金属的研究报道较少。
气化渣经过脱碳工艺后,其特性会有所转变,其中的重金属含量和赋存形态也会发生变化,了解气化渣提碳灰渣中重金属赋存形态,探究重金属迁移转化能力,并在此基础上进行生态风险评价,可以判别其在生态利用中的潜力。这是气化渣提碳灰渣生态化利用的基础,也能为气化渣在生态利用方面提供理论参考。BCR 连续提取法[4]最早是由欧共体标准物质局(简称BCR,现已更名为M&T)提出的,分别用醋酸(CH3COOH)、 盐酸羟胺(NH2OH·HCl)及过氧化氢(H2O2)+乙酸铵(NH4OAc)进行三步提取,将重金属分为酸可溶态、可还原态及可氧化态,剩余部分为残渣态[5]。……
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