一、微量元素在煤中的赋存状态(论文文献综述)
徐飞[1](2021)在《燃煤过程中关键元素的赋存特征及迁移转化规律》文中指出随着科技和新兴产业的发展,我国紧缺战略性关键金属资源。近期研究发现在我国许多地区煤中伴生有丰富的关键元素,燃烧后富集于煤灰中,使得煤灰有可能成为关键金属的新型替代资源。本文选取富含多种关键金属的重庆电厂中煤样及其燃烧产物进行研究,利用ICP-MS、XRD、XRF、SEM-EDS、TG-DSC和逐级化学提取等技术方法,研究煤及煤灰关键元素的富集程度、分布规律和赋存状态,探讨关键元素在燃煤过程中的迁移规律及影响因素,为后续从煤及煤灰中提取关键元素提供科学参考。电厂原煤中富集关键元素Li、Ga、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta和REY,而Rb、Cs、U和Ge的含量处于正常水平。Li和Ga主要赋存于高岭石和伊利石等黏土矿物中,而部分Ga与黄铁矿有关;Sr的赋存状态多样,其载体为方解石、有机质和黏土矿物,同时还以游离形式存在煤中;Nb、Ta、Zr和Hf的载体为黏土矿物、锆石和锐钛矿;REY主要与硅铝酸盐矿物有关,部分以独立矿物(磷稀土矿)的形式存在煤中。燃煤过程中关键元素行为变化主要受温度的影响。随着温度的升高,煤灰中Li、Sr、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta、U、Ge和REY的含量先增大后减小,Ga的含量增大,而Rb的含量减小。从提取利用的角度考虑,Ga、Sr和REY在温度为700℃时活化效果最好,Li在500℃时活化效果最好,但是Zr、Nb、Hf和Ta受其载体矿物的影响,在本实验温度范围内无法被活化。结合热力学计算模拟结果,确定了部分关键元素在700℃煤灰中的赋存形态:Li主要以硅铝酸盐(Li Al Si O4、Li Al Si2O6、Li2Al2Si8O20和Li Al Si2O6(β))的形式存在;Ga主要以氧化物(Ga2O3)的形式存在;Sr主要以Sr Si O3的形式存在;Nb的化合物较稳定,主要以氧化物(Nb O2和Nb2O5)的形式存在;LREY中的Ce主要以Ce O2、Ce O1.83、Ce O1.72和Ce Al O3的形式存在,MREY中的Y主要以Y2Si2O7和少量的YFe O3的形式存在,HREY中的Er主要以Er Fe O3和Er2O3的形式存在。大部分关键元素的含量在不同的燃煤产物中表现为飞灰>炉渣>底灰,飞灰中关键元素Li、Ga、Sr、Zr、Hf、Nb、Ta和REY均表现为富集。其中Li、Ga、Nb、Ta和REY在小粒径、非磁性的飞灰组分中富集。以飞灰为例,大多数关键元素主要赋存于硅铝酸盐玻璃相中,其次是在莫来石-石英相中。
朱威[2](2021)在《阳泉矿区煤中微细粒矿物对微量元素的控制》文中研究指明本文以沁水煤田北部阳泉矿区新景煤矿8号煤(XJ-8)和寺家庄煤矿15号煤(SJZ-15)为研究对象,在微量元素的含量和微细粒矿物类型分析的基础上,讨论煤中微细粒矿物对微量元素的控制。通过光学显微镜对显微煤岩组分和煤中矿物的进行分析;使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分别检测煤中常量和微量元素的含量;利用X射线衍射(XRD)对原煤样和低温灰化样品中矿物类型进行分析;通过拉曼光谱(Raman)、带能谱的扫描电子显微镜(SEM-EDS)观察微细粒矿物的形貌特征与部分微量元素;使用激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)对目标矿物进行原位微量元素研究。得到以下认识:(1)通过对XJ-8和SJZ-15的32个煤样进行显微组分分析,确定煤样均以镜质组为主,分别占74.07%和91.97%。煤样的平均随机反射率分别为2.35%和2.28%,属于无烟煤。(2)与中国煤中微量元素含量相比,XJ-8煤中富集的微量元素有Li、Zr、Nb、Hf、Ta、Pb、Th;SJZ-15煤仅在夹矸和底板中微量元素略有富集。XJ-8煤中Li、Zr、Nb、Hf、Ta和Th元素与Al2O3、SiO2和TiO2的氧化物呈正相关,表明其赋存在矿物中且来源于陆源碎屑。煤样和非煤样品(顶板、夹矸)的稀土元素分布模式相似,呈左倾状,轻稀土元素富集,说明煤样与顶底板和夹矸中稀土元素的主要来源具有一致性,表明稀土元素主要受控于陆源碎屑的供应。(3)XJ-8和SJZ-15煤中常见高岭石、珍珠陶土等粘土矿物,偶见钠长石;常见的碳酸盐矿物有方解石;煤中主要的氧化物矿物有石英和三水铝石;硫化物矿物有黄铁矿和白铁矿;主要的磷酸盐矿物有磷灰石;硫酸盐矿物主要是石膏。除上述煤中常见矿物外,个别样品中检测到辉钼矿、硅灰石、钾盐等矿物。矿物的结构和产状具有多样化,包括呈条带状充填在镜质体或丝质体的裂隙中、填充在有机质的胞腔内等类型。(4)原位微区分析结果表明:黄铁矿赋存的微量元素主要有As和Pb,其次有Co、Ni、Cu、Rb、Mo、Ag、Sn和Au。Co2+、Ni3+、Mo2+、Sn2+、Ag+、Au+、Pb2+等离子通常可以取代晶体中的Fe2+离子,As3-替代S2-形成类质同象替代;Cu、Pb、Zn为亲铜元素,Fe2+不易被它们替代,主要以微细粒矿物包裹体形式存在,以方铅矿、黄铜矿、闪锌矿等形式赋存于黄铁矿表面。
付志恒[3](2021)在《宁武煤田刘家梁煤矿煤中稀土元素富集特征及主控地质因素》文中提出稀土元素被称为“工业味精”,是宝贵的战略金属资源。煤层是稀土元素的载体之一,甚至在一些煤或煤灰中的稀土含量高于传统类型矿石(如碳酸岩、碱性花岗岩和风化壳)中发现的稀土含量。研究煤中稀土元素的分布特征和富集机理,对获取煤中稀土元素以及综合利用具有重要意义。本文以宁武煤田轩岗矿区刘家梁煤矿太原组2#和5#煤层为研究对象,以煤中稀土元素地球化学为主线,分别对煤的煤质、煤岩学、矿物学以及煤中常量元素、微量元素地球化学特征进行深入研究,为探讨稀土元素的分布特征、赋存状态以及富集机理提供理论支持。刘家梁2#煤中稀土平均含量为222.14μg/g,最大值为293.60μg/g,5#煤中稀土含量相对较低,平均值为60.40μg/g。煤质分析结果显示,2#煤为中高灰煤,5#煤为特低灰煤,表明煤中稀土含量与煤的灰分有关。利用煤岩学、矿物学及逐级化学提取实验,对刘家梁煤中稀土元素的赋存状态进行分析,结果表明煤中稀土元素主要赋存在硅铝酸盐矿物中,粘土矿物是稀土元素的主要矿物载体。根据(La/Yb)N-∑REY以及Al2O3/Ti O2比值分析,推测煤中含稀土元素物质来源于北部的阴山古陆,其中2#煤中稀土元素来源包括花岗岩、碱性玄武岩以及钙质泥岩,5#煤中稀土元素来源以钙质泥岩为主。利用常量元素和微量元素的环境指示参数,研究成煤的泥炭沼泽沉积环境,建立稀土元素与成煤环境参数的对应关系,探讨沉积环境对稀土元素含量变化的影响机制。结果表明,刘家梁2#煤稀土元素含量与古气候、古盐度、氧化环境条件相关性较好,2#煤中稀土元素在温暖湿润、低盐度以及氧化条件下更易富集。5#煤灰分低,矿物含量少,稀土含量受到有机质的影响较大,从而与2#煤存在一定差异。总之,刘家梁煤中稀土元素主要以无机结合态赋存,吸附在粘土矿物中,少量与有机质结合。煤中稀土含量主要受控于陆源碎屑的补给,其次泥炭沼泽的沉积环境也会对其产生影响。
潘金禾[4](2021)在《粉煤灰中稀土元素赋存机制及富集提取研究》文中研究指明稀土元素(镧系元素、钇和钪),属于战略性金属,由于日益增长的市场需求和传统矿石资源的供给紧张,从二次资源中回收稀土元素成为了研究热点。煤被认为是未来稀土重要来源之一,部分地区煤或煤灰中稀土元素接近或达到传统稀土矿品位。本论文研究粉煤灰中稀土元素赋存状态,揭示粉煤灰形成过程中稀土元素转化规律(赋存成因),比较多种方法对稀土元素的富集效果,开发焙烧-水洗-酸浸回收工艺,为粉煤灰中稀土元素的资源化利用提供借鉴。研究了粉煤灰中稀土元素的配分模式和赋存状态,揭示了稀土元素在粉煤灰中的赋存规律:利用逐级化学提取方法,明确了铝硅酸盐态是稀土赋存的主导形态;利用筛分、磁选和小浮沉方法,研究了稀土元素分配规律,发现稀土元素在非磁性组分、细颗粒和密度为2.4-2.8 g/cm3的组分中富集;利用数理统计分析方法,发现稀土元素与铝硅元素含量呈正相关,建立了稀土元素与铝硅元素的线性回归预测模型;利用扫描电镜研究了稀土元素赋存载体的微观形态,包括稀土矿(或附着于玻璃相)、稀土氧化物、在玻璃相中以及铁氧化物结合四种形式。在赋存状态研究的基础上,选择了四种模型矿物:独居石(磷酸盐类稀土资源)、氟碳铈矿(碳酸盐类稀土资源)、离子型稀土矿(铝硅酸盐类稀土资源)和改性褐煤(有机质中稀土资源),利用滴管炉模拟煤燃烧过程,研究了稀土元素从煤到灰转化过程中的变化规律,揭示了粉煤灰中稀土元素赋存状态的成因。煤中磷酸盐稀土矿经过燃烧后仍将以磷酸盐稀土矿形式存在,碳酸盐稀土矿和有机质中的稀土矿将以稀土氧化物形式存在。煤系铝硅酸盐中稀土元素极有可能发生氧化反应,仍与铝硅酸盐结合,燃烧温度差异将导致铝硅酸盐相的不同变化,进而影响稀土元素可浸出性:800℃时,铝硅酸盐矿物发生脱氢反应,颗粒呈碎屑状,可浸出稀土元素占比提高,而在1200℃时,铝硅酸盐矿物生成莫来石,颗粒呈球状或片状,可浸出稀土元素占比降低。比较了六地粉煤灰中稀土元素的浸出极限,发现循环流化床粉煤灰中稀土元素的浸出率高于煤粉炉粉煤灰。考察了粒度和磁性分级对稀土元素的富集效果,广安粉煤灰中稀土元素从782ppm到1025ppm的富集,稀土元素浸出率实现了提高,可能是由于浸出接触面积的增加。研究了浮选操作参数对未燃碳的脱除效果,精矿中稀土元素并未明显富集,浮选不能提高稀土浸出率。研究了碱溶脱硅反应动力学,发现脱硅过程符合“未反应核收缩”模型,反应过程分为两个阶段,分别受化学反应控制和固态层扩散作用控制。根据化学反应速率方程,结合反应物浓度和硅脱除率,利用微分法计算反应级数,分别是1.02和0.73。根据阿仑尼乌兹方程,结合温度和硅脱除率,利用活化能和指前因子,建立了动力学方程,分别为1-(1-X)1/3=72.15×105exp[-70890/RT]t和1+2(1-X)-3(1-X)2/3=42.72×10-5exp[-3.21/RT]t,在温度和NaOH浓度适宜时,存在第三阶段,铝硅沸石生成,附着在颗粒表面。利用分步碱溶脱硅降低溶液中铝硅含量,避免了沸石相的产生,有利于硅的脱除,实现了稀土元素从1025ppm到2135ppm的富集,铝硅脱除顺序的差异,为二者协同回收提供了可能。X射线光电子能谱仪研究表明,碱溶脱硅中Si(2p)和Al(2p)的结合能降低,表明了Si-O和Al-O键的断裂和玻璃相的破坏,有利于稀土浸出率的提高。分步脱硅稀土浸出率优于一步脱硅,浸出率的提高主要因为减少了反应生成的铝硅酸胶体对粉煤灰颗粒的包裹,有利于浸出反应的进行。开展了粉煤灰中稀土元素的焙烧浸出试验研究,提出多种添加剂在焙烧过程中的不同反应假设,利用HSC chemistry软件进行了热力学计算,根据吉布斯自由能判断各个反应发生的温度。利用X射线衍射分析焙烧产物物相组成,验证了反应的存在。根据水洗和酸浸结果,判断了最佳焙烧温度在熔点附近,选取NaOH和Na2CO3为焙烧添加剂,二者焙烧产物主要为Na2Si O3和Na Al Si O4,分别在水洗过程中溶解和在酸浸过程中与盐酸反应,水洗残渣为多孔结构,有利于稀土浸出,酸浸渣为硅酸受热分解后的二氧化硅。选用二氧化硅、莫来石和氧化铁粉末作为粉煤灰的模型化合物,计算了粉煤灰与NaOH完全反应理论需要量,1g粉煤灰需要0.65g NaOH才完全反应,并通过热重曲线验证拟合效果。利用Optimal和Box-Behnken试验设计,建立了焙烧—酸浸工艺操作参数与稀土元素浸出率之间的函数关系,利用响应面分析法,获得了最佳工艺条件,形成焙烧-水洗-酸浸的联合工艺回收粉煤灰中稀土元素。该论文有图108幅,表30个,参考文献235篇。
朱晨浩[5](2020)在《黄陵煤中磷元素赋存状态及脱除方法研究》文中研究指明黄陵矿区是黄陇煤田五个主力矿区之一,清洁高效利用区内资源是实现资源效益最大化和低碳经济的关键。黄陵矿区煤中磷元素异常,制约区内煤炭资源的应用领域,准确认识该元素在煤中的赋存规律并对其进行定向脱除,是实现区内煤炭资源作为化工原料的必然要求。本文以黄陵矿区一号矿煤样中磷元素为研究对象,系统研究了黄陵煤中磷元素的赋存状态,通过浮选来深入的探讨磷元素的脱除方法,并寻找最佳的浮选条件以及脱除率。通过对黄陵煤样的煤质特征分析,黄陵煤样属于低中灰煤、中等挥发分煤、中等固定碳煤、低硫煤等特点。采用磷钼蓝分光光度法GB/T 5059-2007对三个煤样中磷元素进行分析,黄陵煤中三个煤样磷含量高于0.1%,均属于高磷煤。通过XRD分析、SEM-EDS分析并结合筛分浮沉试验、相关性分析、逐级化学萃取以及煤中磷与氟的关系研究黄陵煤中磷的赋存状态。筛分试验表明,煤样的灰分一般随煤样粒度的减小而减小;硫分一般随煤样粒度的变化不规律;磷含量随着煤样粒度的减小而逐渐减小。推测磷含量与灰分的相关性很高,磷含量与硫分的相关性不高。浮沉试验表明,伴随着煤样密度级的逐渐增加,煤样中各个密度级产物中的灰分含量也逐渐增加,密度级大于1.8 g/cm3煤样的灰分含量高于密度级小于1.3 g/cm3的部分,说明煤样中大部分矿物存在于密度级大于1.8 g/cm3的分段中;煤样中硫分伴随着密度级的增加也逐渐进行增加,三种煤样中低密度级硫分明显低于高密度级硫分,说明无机硫含量高于有机硫含量;煤样中磷含量也伴随着密度级的增加而逐渐增加,三个煤样在大于1.8 g/cm3密度级产物中的磷元素含量最高。相关性分析表明磷含量与灰分的相关性很强,说明磷元素的无机亲和性较强,磷元素在煤中是以无机物存在的,磷含量与硫分不相关,说明磷元素的赋存形式中没有含硫矿物质。逐级化学萃取表明三个煤样中以无机形式赋存的磷占主要比例,均达到85%以上。通过XRD和SEM-EDS确定煤样中的磷以氟磷灰石的形式存在,最后研究煤中磷和氟的关系,进一步确定煤样中的磷以氟磷灰石的形式存在。对黄陵煤样进行了浮选试验,主要研究磷元素脱除的影响条件和脱除率,研究浮选时间、浮选浓度、捕收剂和起泡剂用量等多种因素对煤中磷脱除的影响,经过分析得到了最佳的浮选条件:浮选时间为3 min,浮选浓度为80 g/L,新型捕收剂KH(改性脂肪酸)用量为140 g/t,起泡剂仲辛醇用量为100 g/t,煤样中磷的平均脱除率为68.8%。
乔玲[6](2020)在《煤中金属化合物对煤自燃的催化机理及其惰化改性研究》文中进行了进一步梳理预防煤自燃火灾,是煤矿安全生产迫切需求解决的问题,对于煤矿企业的安全生产,节约和保护煤炭资源,保护生态环境具有十分重要的意义。煤是由有机物和无机物共同组成的高度复杂且不均一的混合物,其中,无机矿物质约占煤成分的1%~30%,是煤中金属元素的主要载体。煤中金属化合物对煤自燃的影响对于矿井火灾防治具有极其重要的意义。采用理论分析和实验研究相结合的方法研究了金属化合物对煤自燃的影响,分析了钙、铁和锰的化合物催化煤自燃机理,并提出了相应的惰化改性方法,为防治煤自燃提供新的思路和方法。主要研究成果如下:用盐酸对不同变质程度煤样进行洗脱处理,分析了煤中金属成分、煤结构和自燃特性的变化,结果表明盐酸可以有效脱除煤中金属成分,可交换态金属在低变质程度煤中含量较高,中高变质程度的烟煤含量较低,随着煤化程度的加深,含氧官能团在煤中含量逐渐减少,与之相连接的金属离子也逐渐脱落下来转移至离散矿物中。经盐酸洗脱后低变质程度煤样自燃倾向性降低,而中高变质程度的烟煤自燃倾向性增强,说明低变质程度煤中存在对煤自燃起催化作用的金属元素。对低变质程度原煤及其酸洗煤中的金属元素分析发现钙、铁、锰三种金属元素在原煤中含量较高而且酸洗处理的脱除率较高。根据钙、铁、锰在煤中的赋存状态,选择相应的化合物加入原煤中,通过程序升温实验和绝热氧化实验的相关参数判定这些化合物对煤自燃的影响,结果表明:氧化钙能够提高煤的氧化活性,促进煤自燃,碳酸钙和醋酸钙对煤自燃起微弱的促进作用,硫酸钙对煤自燃起微弱的抑制作用,氯化钙对煤自燃有较强的抑制作用;氧化铁和碳酸亚铁充当了惰性矿物,轻微的抑制原煤自燃,硫酸亚铁、硫酸铁和草酸亚铁对原煤自燃有一定的促进作用;二氧化锰和碳酸锰对原煤自燃有明显的抑制作用,醋酸锰对煤样的自燃起到了较大的促进作用。应用原位漫反射红外光谱技术,分析具有催化作用的金属化合物对煤自燃过程中各官能团的影响,结合化学反应原理,提出金属化合物催化煤自燃机理:含钙化合物催化煤自燃机理是钙以离子交换的方式进入煤结构中,以氧化钙的形式发生催化作用,使缩合芳烃上的烷基侧链发生裂解,生成脂肪烃和一部分小分子碳氢化合物。含钙化合物催化作用的大小决定于煤中水分和羧基的含量。铁和锰的化合物以游离金属离子的形式发挥催化作用。铁离子和锰离子通过得失电子催化烃类及含氧官能团发生氧化反应,从而促进煤的化学吸氧反应,加速煤自燃。为了抑制金属化合物对煤自燃的催化作用,实现对易自燃煤的惰化改性,用三种不同类型的金属螯合剂草酸、乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid,EDTA)和植酸加入煤中进行了程序升温实验,研究金属螯合剂对煤自燃特性的影响,结果表明:草酸能够促进煤自燃,因为草酸与金属离子形成的螯合物不稳定,易发生分解。EDTA能够和金属离子生成稳定络合物,对煤氧化反应的抑制效果在低温段较弱,高温段比较明显。植酸抑制煤自燃效果最明显,因为添加植酸的煤样可以生成醚、酯类物质以及氢键交联结构,提高煤的稳定性。在升温氧化的过程中,植酸能够和金属离子螯合,降低体系自由基含量,抑制煤对氧的化学吸附,从而延缓煤自燃。该论文有图48幅,表24个,参考文献195篇。
刘和武[7](2020)在《构造煤中应力敏感元素与矿物动力分异特征及机理研究》文中研究指明本文以宿县矿区构造煤为重点研究对象,结合煤的高温高压变形实验,紧密围绕构造煤中矿物与元素的动力分异特征与机理的核心科学问题展开系统研究。揭示了构造煤有机质的动力变质作用与矿物的变形、变位与变质的内在联系及其对应力-应变的响应特征,进一步阐释了元素的应力敏感性特征及造煤中元素的迁移变化机理,为煤与瓦斯突出预测提供了新的思路及途径,本文取得了以下主要成果。(1)揭示了不同序列构造煤形成的应力-应变环境。脆性变形构造煤多形成于高应变速率的挤压、拉张或剪切应力环境,脆-韧性变形构造煤多形成于强烈的剪切应力环境,韧性变形构造煤多形成于低应变速率的挤压或剪切应力环境。从超微观角度揭示了构造煤脆、韧性变形机理,与脆性变形作用相比,韧性变形作用通过将机械能转化为应变能,促进了煤分子发生结构松弛作用并产生可移动分子相,使得煤体塑性增强,更容易发生韧性变形;煤高温高压模拟实验结果表明宿县矿区低煤级烟煤发生脆、韧性变形转换的条件为温度100200?C,差应力100150MPa。(2)从复合煤分子结构模型出发,揭示了构造煤分子结构演化路径与机理。构造煤分子结构演化主要包括松弛作用与重排作用,脆性变形构造煤分子结构中弱键结合力优先断裂,煤交联网络分子结构的松弛作用占主导地位;脆-韧性及韧性变形构造煤中分子结构的重排作用显着增强,一方面是由于剪切应力对动力变质具有更显着的促进作用,另一方面韧性变形作用通过将机械能转化为应变能更有利于分子结构演化。(3)阐释了构造煤中矿物的变形、变位及变质特征。随着构造煤变形强度增加,矿物在机械破碎与研磨作用下粒径减小,磨圆度增加,在压剪应力作用下矿物不仅形貌特征被改变,也发生了局部迁移聚集作用。此外,构造应力作用使得物质代入作用增强(尤其在断层面附近),导致煤中矿物发生机械混杂作用,粘土矿物作为应力敏感矿物的代表,在应力作用下不仅物理结构被改变,化学结构也发生规律性演化;此外,应力改性作用还增强了粘土矿物吸附元素的能力。(4)揭示了煤有机质的组成元素及具有有机亲和性元素的动力分异机制。应力作用下构造煤化学结构动力变质作用一方面通过杂原子官能团的降解作用使得有机质组成元素含量发生变化;另一方面,构造煤分子结构的演化作用虽然并未引起有机常量元素含量的变化,但通过改变原子间的连接与组合方式,使元素的赋存状态发生规律性变化;此外,杂原子官能团作为有机结合态微量元素的重要吸附位点,应力作用下的降解导致相关微量元素发生迁移变化。(5)阐释了具有无机亲和性的元素迁移变化的影响因素,指出矿物的应力诱导混入、局部动力迁移及动力变质为无机亲和性元素迁移变化的主要作用类型。应力诱导混入作用通过影响裂隙充填矿物的分布来控制元素的迁移变化;局部动力迁移作用通过煤体流变作用使矿物局部运移,导致与矿物相关的元素也发生迁移变化,并在特定位置富集;矿物动力变质作用则通过应力作用下矿物化学结构的演化控制元素的迁移散失与富集。(6)筛选出应力敏感元素,并将其划分为富集型与散失型两种类型,揭示了构造煤孔隙结构特征与富集和散失型应力敏感元素分布特征的内在联系,认为应力敏感元素的迁移富集在一定程度上对构造煤的发育与分布具有指示意义,为煤与瓦斯突出预测提供了新的思路与途径。该论文有图211幅,表32个,参考文献390篇
梁胜男[8](2020)在《大同矿区煤中有益微量元素的分布赋存和富集特征》文中研究说明煤中有益元素的研究对元素的开发利用有重大意义,本文对大同矿区23个矿区、3个露头的172件样品进行ICP-MS、XRD分析、逐级化学提取等实验,对该地区煤中有益元素的含量分布特征、赋存状态和富集特征进行了研究。(1)揭示了大同矿区煤中有益微量元素的分布规律Li、Ga、Th、Sr、La、Ce、Er、Rb、Sc、U元素在大同矿区煤中的高于中国煤中的含量,Cs、V、Ge、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd元素在大同矿区煤中的含量低于在中国煤中的含量。Li、Ga、Th、Sr、V、U以及稀土元素大同矿区煤中的含量高于在世界煤中的含量,Rb、Cs、V、Ge在大同矿区煤中的含量低于在世界煤中的含量。Li、Ga等有益元素整体在山4号、5号、3-5号、3号煤层中的含量逐渐降低;稀土元素整体的分布规律与之相反;Li、Ga、Th、U、V、Sr、Tm、Yb、Y、Ho、Er、Lu、Tb、Dy、Sc在石炭-二叠系中的含量高于在侏罗系中的含量,其余元素含量分布与之相反;大同矿区整体呈现HREE富集,LREE亏损状态。(2)明确了大同矿区煤中有益微量元素的赋存方式本文通过逐级化学提取实验对煤中有益元素的六种形态进行分析,结果表明:在水溶态中,除Co元素外,其余元素的含量均小于10%;在离子交换态中,除Ni、Rb、Sr、Cs四种元素外,其余元素的含量均低于10%;在碳酸盐结合态中,除V、Co、Ga元素外,其余元素的离子交换态含量不足10%;在硫化物结合态中,Co元素的含量超过了20%,V、Sr、U元素的含量超过了10%,其余元素的含量不足10%;在硅酸盐结合态中,除Co元素外,其余元素的硅酸盐结合态含量均超过了20%;在残留态中,所有元素的残留态含量都较高,Ni、Gs、Rb、Sr、U的残留态含量超过了30%。相关性分析和聚类分析结果表明,Th、U、Ga、Li四种元素主要赋存在粘土矿物和有机质中,部分可能赋存在硫酸盐矿物、碳酸盐矿物中;V、Sr元素主要赋存在粘土矿物和有机质中;Rb、Cs、Ge、Co、Ni元素主要赋存在粘土矿物、有机质中,并有少量赋存在硫化物和碳酸盐矿物中。(3)揭示了大同矿区煤中有益微量元素的富集特征和富集成因大同矿区煤中Ga、Th的富集程度较中国煤富集,其余元素不富集。大同矿区煤中Li、Ga、Th、Y、La、Ce、Er、Yb的富集程度较世界煤富集,其他元素的富集程度为不富集。Li、Ga、Th、U、V、Sr和稀土元素整体在侏罗系地层中较石炭-二叠系地层中含量亏损;Rb、Cs、Ge、Co、Ni在侏罗系地层中较石炭-二叠系地层中含量富集。大同矿区煤中有益微量元素的富集成因主要有沉积物质来源、古地理沉积环境、构造作用、岩浆作用和有机质等。
陈佳文[9](2020)在《抚顺油页岩及灰渣中有害元素的淋滤特征及环境影响》文中研究表明油页岩及干馏产物在露天堆积过程中,由于自然降雨,其中大量有害元素会被淋出迁移到环境中,造成污染。本文以抚顺油页岩及其干馏产物为研究对象,模拟自然降雨,研究不同淋滤条件下有害元素Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Mo、Cd、Pb和元素Sr的淋滤特征和环境影响。首先采用精密仪器、微波消解法和逐级化学提取法,分析了油页岩及干馏产物的基础特性、元素含量及赋存状态;在此基础上,设计正交柱淋滤试验,分析了淋滤液pH值、流速v以及粒径d对灰渣中元素淋滤特征的影响,通过简单比较法分析了不同pH值淋滤液下,油页岩中元素的淋滤特征;最后对油页岩和灰渣中元素的环境效应进行了评价。结果发现:油页岩干馏后,灰分、固定碳及硫含量均有所增加,Cr、Mn、Ni、Sr、Mo和Cd在干馏产物中富集。Mn在油页岩及干馏产物中的含量最高,Cd的含量最低,元素在油页岩和半焦中的含量顺序为:Mn>Cu>Cr>Ni>Sr>Co>Pb>Mo>Cd,在灰渣中的顺序为:Mn>Cu>Cr>Ni>Sr>Pb>Co>Mo>Cd。油页岩中大部分元素以残渣态和硫化物结合态存在,低温干馏后,大部分元素的残渣态含量增大,高温干馏后,大部分元素的硫化物结合态含量减少,但活性较弱的残渣态和硫化物结合态仍是主要存在形式,不同粒径灰渣中元素的赋存状态相差不大。油页岩中Sr、Mo、Cd、Co,灰渣中Sr、Cu、Co的潜在淋出率均超过10%,具有较强的活性。灰渣中Sr的总淋出率最高,Pb的总淋出率最低。Mn、Co、Ni和Sr具有相似的淋滤特征,均在中性低流速下的淋出较高。由于潜在淋出态的解析溶解,除Pb外其余元素在淋滤初期达到峰值,随后降低并趋于稳定。外界淋滤条件影响灰渣中Cr、Pb淋出的顺序为:pH值>d>v;影响Mn、Co和Cu淋出的顺序为:pH值>v>d;影响Ni、Sr和Mo淋出的顺序为:v>pH值>d;影响Cd淋出的顺序为:d>v>pH值。油页岩中Mo的总淋出率最高,Co的总淋出率最低,Cr、Mn、Cu、Sr、Cd和Pb在酸性条件下更易淋出,Ni在中性条件下更易淋出,Co和Mo则在碱性条件下更易淋出,大部分元素的淋出率随时间的延长先增大后减小。在相同淋滤条件下,Mn、Co、Ni和Sr在灰渣中的淋出率较高,Mo和Cd则在油页岩中的淋出率较高,油页岩和灰渣中大部分元素的淋率特征相似,都在酸性和中性条件下更快趋于稳定,但油页岩中元素的淋出更具波动性。元素的总淋出浓度与地下水环境质量Ⅲ类标准对比可知,油页岩中元素几乎不产生环境影响;灰渣中Mn的最大总淋出浓度超过标准值的20倍,Sr的最大总淋出浓度达到1.83mg/L,可能造成的环境污染需重视。
薄朋慧[10](2020)在《煤和煤灰中“三稀”元素的地球化学特征及其在燃烧中的迁移》文中研究说明近年来煤中有益元素的地球化学特征及开发利用受到较多学者的关注。山西煤中常伴生有大量稀有元素、稀散元素和稀土元素等“三稀”元素,随着煤炭燃烧,伴生元素会在煤灰中不同程度地富集,有可能进一步资源化利用。本论文选择山西安家岭、榆树坡和莲盛煤矿的混合煤样和电厂灰样进行实验研究,使用XRF、ICP-MS、TG-DTA、SEM-EDS、XRD等测试技术,对煤和煤灰中的矿物和“三稀”元素等进行分析,探讨它们的地球化学特征及在燃煤过程的迁移转化和影响因素,并研究了电厂灰中稀有元素Li的浸出,对煤灰中有益元素的提取利用具有指导意义。通过富集系数(CC1、CC2、R、EF)可知,三个煤矿煤中Li、Ga和Se元素富集,莲盛煤中元素Cd的含量相对较高。安家岭煤样为轻稀土(L-type)和中稀土(M-type)富集类型,榆树坡和莲盛煤富集中稀土(M-type)和重稀土(H-type)。煤中Li、Ga、REY属于主要赋存于黏土矿物中,少量与有机质结合。它们属于半挥发性元素,与有机质结合的部分随煤的燃烧挥发到大气中,与黏土矿物结合的部分存在于煤灰的玻璃相中。Cd和Se是亲硫性元素,同时与有机质亲和力也较强,属于易挥发元素。整体上,“三稀”元素在煤灰中的赋存状态比例多为玻璃相>莫来石-刚玉-石英相>水溶态+可交换态。与黏土矿物亲和力较强的Li、Ga和REY元素多以玻璃相存在,与有机质亲和力较强且易挥发的元素Be、Ge、Se和Cd,在煤灰中水溶态和可交换态的含量较高。在1000℃煤灰中高岭石消失,有莫来石的生成。石英在1000℃内不发生分解,但会与硅铝酸盐等反应生成玻璃体。煤中黄铁矿被氧化成赤铁矿和含硫氧化物,方解石分解成CaO和CO2,CaO和硫氧化物反应可生成石膏。勃姆石在500℃时脱水形成α-Al2O3,但含量较少未检测到。单因素实验表明不同燃烧条件对“三稀”元素迁移变化的影响不同,但规律性不明显。响应曲面分析结果表明,燃烧条件对莲盛煤中Li迁移的影响顺序为:燃烧温度>氧气含量>燃烧时间。采用助剂焙烧-盐酸酸浸法对电厂灰中稀有元素Li的浸出进行研究,探讨了助剂种类、助剂用量、焙烧温度、盐酸浓度、盐酸用量等对浸出效果的影响。结果表明,单一助剂CaCl2和Na2CO3的焙烧效果较突出,混合助剂Na2CO3+CaCl2比Na2CO3+NaCl的活化效果更好。加入Na2CO3+CaCl2助剂焙烧后,熟料中Li在盐酸浓度4mol/L、固液比1:15、酸浸时间1.5h、酸浸温度150℃时的浸出效果最佳。
二、微量元素在煤中的赋存状态(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微量元素在煤中的赋存状态(论文提纲范文)
(1)燃煤过程中关键元素的赋存特征及迁移转化规律(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义和背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤中关键元素的研究 |
1.2.2 燃煤过程中关键元素的迁移 |
1.2.3 煤灰中关键元素的研究 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法及技术路线 |
1.3.3 研究创新性 |
第2章 样品采集和实验方法 |
2.1 样品采集和准备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 工业分析及元素分析 |
2.2.2 模拟燃烧 |
2.2.3 煤及煤灰的矿物学研究 |
2.2.4 煤及煤灰元素分析 |
2.2.5 逐级化学提取 |
第3章 煤中关键元素的地球化学特征 |
3.1 煤质特征 |
3.2 电厂原煤的矿物学特征 |
3.2.1 电厂原煤的XRD分析 |
3.2.2 电厂原煤的SEM-EDS分析 |
3.3 电厂原煤的元素分析 |
3.3.1 电厂原煤的常量元素氧化物分析 |
3.3.2 电厂原煤的关键元素分析 |
3.3.3 电厂原煤的关键元素的赋存状态 |
3.4 本章小结 |
第4章 燃煤过程中关键元素形态转化的热力学计算 |
4.1 模拟计算的初始条件 |
4.2 关键元素的模拟计算结果 |
4.3 本章小结 |
第5章 燃煤过程中关键元素的迁移规律 |
5.1 燃煤矿物转化 |
5.2 不同燃烧条件下的关键元素的迁移规律 |
5.2.1 不同温度下关键元素含量变化 |
5.2.2 不同温度下关键元素的形态变化 |
5.2.3 不同气氛下关键元素的含量变化 |
5.2.4 不同气氛下关键元素的形态变化 |
5.3 本章小结 |
第6章 电厂燃煤产物中关键元素的地球化学特征 |
6.1 燃煤产物性质 |
6.1.1 燃煤产物的化学组成 |
6.1.2 燃煤产物的矿物学特征 |
6.2 燃煤产物中关键元素的富集特征 |
6.3 燃煤产物中关键元素的分布规律 |
6.4 燃煤产物中关键元素的赋存状态 |
6.4.1 关键元素的矿物相和化学组成相关关系 |
6.4.2 逐级化学提取 |
6.5 回收利用建议 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况 |
致谢 |
作者简介 |
附录 |
(2)阳泉矿区煤中微细粒矿物对微量元素的控制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 煤中微量元素研究现状 |
1.2.2 煤中矿物研究现状 |
1.3 技术路线及研究内容 |
1.3.1 研究路线 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 工作量统计 |
第2章 样品采集制备及分析测试方法 |
2.1 样品采集与制备 |
2.1.1 样品采集 |
2.1.2 样品制备 |
2.2 分析测试方法 |
2.2.1 工业分析及全硫分析 |
2.2.2 煤岩分析 |
2.2.3 常量元素分析 |
2.2.4 微量元素分析 |
2.2.5 等离子低温灰化(LTA) |
2.2.6 X射线衍射分析(XRD) |
2.2.7 拉曼光谱分析(Raman) |
2.2.8 扫描电镜分析(SEM-EDS) |
2.2.9 激光剥蚀-等离子体质谱分析(LA-ICP-MS) |
第3章 煤质及煤岩特征 |
3.1 煤质特征 |
3.1.1 灰分产率 |
3.1.2 挥发分与镜质组反射率 |
3.2 煤岩特征 |
3.2.1 煤中镜质组 |
3.2.2 煤中惰质组 |
3.3 本章小结 |
第4章 煤中元素地球化学特征 |
4.1 常量元素 |
4.2 微量元素 |
4.3 稀土元素 |
4.4 本章小结 |
第5章 煤中矿物及其特征 |
5.1 X射线衍射分析 |
5.2 光学显微镜分析 |
5.3 拉曼光谱分析 |
5.4 带能谱的扫描电镜能谱分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 元素与矿物之间的关系 |
6.1 矿物与微量元素 |
6.2 新景8 号煤中黄铁矿 |
6.3 寺家庄15 号煤中黄铁矿 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)宁武煤田刘家梁煤矿煤中稀土元素富集特征及主控地质因素(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤中稀土元素的含量特征 |
1.2.2 煤中稀土元素的赋存状态 |
1.2.3 煤中稀土元素的分布模式特征 |
1.2.4 宁武煤田煤中微量元素的研究现状 |
1.3 研究方案 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 研究方法 |
第2章 研究区地质背景 |
2.1 井田位置与地理 |
2.2 矿区地层 |
2.3 井田构造特征 |
2.3.1 断层 |
2.3.2 次级褶曲 |
2.3.3 火山活动 |
第3章 实验方法与分析 |
3.1 样品采集与制备 |
3.1.1 样品采集 |
3.1.2 样品制备 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 工业分析 |
3.2.2 显微煤岩组分观测 |
3.2.3 等离子体低温灰化(LTA)+X射线衍射分析(XRD) |
3.2.4 扫描电镜(SEM)+能谱分析(EDS) |
3.2.5 X射线荧光光谱分析(XRF) |
3.2.6 电感耦合等离子质谱分析(ICP-MS) |
3.2.7 逐级化学提取(SCEP) |
第4章 煤岩矿物及元素地球化学 |
4.1 煤质特征 |
4.2 煤岩学特征 |
4.2.1 镜质组特征 |
4.2.2 惰质组特征 |
4.2.3 壳质组特征 |
4.3 矿物学特征 |
4.4 元素地球化学特征 |
4.4.1 常量元素 |
4.4.2 微量元素 |
4.5 本章小结 |
第5章 稀土元素地球化学特征 |
5.1 稀土元素含量特征 |
5.2 稀土元素地球化学参数特征 |
5.3 稀土元素的分布模式 |
5.4 稀土元素的赋存状态 |
5.4.1 稀土元素与灰分间的相关性分析 |
5.4.2 稀土元素与全硫的关系 |
5.4.3 煤中稀土元素与常量元素的关系 |
5.4.4 逐级化学提取 |
5.5 本章小结 |
第6章 煤中稀土元素富集的主控地质因素 |
6.1 稀土元素的物源解析 |
6.1.1 稀土元素的来源 |
6.1.2 沉积源区对稀土元素分布的影响 |
6.2 沉积环境对稀土富集的控制作用 |
6.2.1 古气候对稀土元素的影响 |
6.2.2 沉积介质盐度对稀土元素的影响 |
6.2.3 氧化还原条件对稀土元素的影响 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况 |
致谢 |
作者简介 |
(4)粉煤灰中稀土元素赋存机制及富集提取研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及意义 |
1.3 研究内容与技术路线 |
2 文献综述 |
2.1 煤及粉煤灰中稀土元素的研究进展 |
2.2 稀土元素提取方法的研究现状概述 |
2.3 本章小结 |
3 试验材料及性质分析 |
3.1 试验材料及测试方法 |
3.2 物理性质分析 |
3.3 粉煤灰组成分析 |
3.4 本章小结 |
4 粉煤灰中稀土元素的赋存状态 |
4.1 逐级化学提取 |
4.2 不同粒度级中稀土元素的分布规律 |
4.3 不同磁性组分中稀土元素的分布规律 |
4.4 不同密度级中稀土元素的分布规律 |
4.5 粉煤灰中稀土元素与常量元素的关系 |
4.6 粉煤灰中稀土元素的赋存载体 |
4.7 本章小结 |
5 粉煤灰形成过程中稀土赋存转化规律 |
5.1 研究目的及策略 |
5.2 稀土元素载体模型矿物选择与性质 |
5.3 模型矿物热重分析 |
5.4 模型矿物的模拟燃烧试验 |
5.5 本章小结 |
6 粉煤灰中稀土元素的物理化学富集及可浸出性评估 |
6.1 研究目的及策略 |
6.2 物理分选对粉煤灰中稀土元素的富集效果 |
6.3 脱硅反应对粉煤灰中稀土元素的富集效果 |
6.4 富集方法对粉煤灰中稀土元素浸出的影响 |
6.5 本章小结 |
7 粉煤灰中稀土元素的焙烧-酸浸提取工艺研究 |
7.1 研究目的及策略 |
7.2 试验方案与分析方法 |
7.3 粉煤灰焙烧-酸浸机理分析 |
7.4 焙烧过程优化试验 |
7.5 水洗过程优化试验 |
7.6 酸浸过程优化试验 |
7.7 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)黄陵煤中磷元素赋存状态及脱除方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 研究历史与现状分析 |
1.2.1 煤中磷元素含量分布的研究现状 |
1.2.2 煤中磷元素赋存状态的研究现状 |
1.2.3 煤中磷元素脱除方法的研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法和技术路线 |
2 实验部分 |
2.1 实验样品与试剂 |
2.2 仪器与设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 煤中磷元素含量的测定 |
2.3.2 煤中微量元素逐级化学萃取 |
2.3.3 筛分浮沉试验 |
2.3.4 分布释放浮选试验 |
3 黄陵煤中磷元素赋存状态 |
3.1 煤质特性分析 |
3.2 含磷矿物组成 |
3.2.1 氟磷灰石的结构与成分特点 |
3.2.2 扫描电镜分析和EDS能谱分析 |
3.2.3 XRD分析 |
3.3 磷在不同粒度、密度级煤中的分布规律研究 |
3.3.1 筛分试验结果分析 |
3.3.3 浮沉试验结果分析 |
3.4 磷元素在矿物质中的赋存状态 |
3.4.1 相关性结果分析 |
3.4.2 逐级化学萃取结果分析 |
3.4.3 磷元素在无机矿物质中的赋存特征 |
3.5 煤中磷与氟的关系 |
3.5.1 试验结果分析 |
3.6 本章小结 |
4 浮选过程中磷元素的脱除 |
4.1 浮选时间对脱除煤中磷元素的影响 |
4.2 浮选浓度对脱除煤中磷元素的影响 |
4.3 捕收剂对浮选脱除煤中磷元素的影响 |
4.4 起泡剂对浮选脱除煤中磷元素的影响 |
4.5 磷元素在浮选中的脱除率 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)煤中金属化合物对煤自燃的催化机理及其惰化改性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和方法 |
1.4 技术路线 |
2 煤自燃过程及研究方法 |
2.1 煤自燃过程 |
2.2 煤自燃过程的实验模拟方法 |
2.3 煤自燃过程分子结构变化及研究方法 |
3 煤自燃过程中具有催化作用的金属元素分析 |
3.1 实验部分 |
3.2 酸洗对不同变质程度煤结构和自燃特性的影响 |
3.3 煤灰成分分析 |
3.4 本章小结 |
4 金属化合物对煤自燃的影响研究 |
4.1 实验部分 |
4.2 程序升温法研究金属化合物对煤自燃的影响 |
4.3 绝热氧化法研究金属化合物对煤自燃的影响 |
4.4 本章小结 |
5 金属化合物催化煤自燃机理 |
5.1 实验部分 |
5.2 氧化升温过程中煤样官能团的变化规律 |
5.3 金属化合物催化煤自燃的机理分析 |
5.4 本章小结 |
6 金属螯合剂对易自燃煤的惰化改性研究 |
6.1 实验部分 |
6.2 不同螯合剂抑制煤自燃的效果分析 |
6.3 植酸抑制煤自燃机理分析 |
6.4 植酸对不同变质程度煤的抑制效果分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论、创新点与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
查新结论 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)构造煤中应力敏感元素与矿物动力分异特征及机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 国内外研究现状及存在问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.4 论文工作量 |
2 区域及矿区地质概况 |
2.1 区域地层及含煤地层 |
2.2 区域构造特征及演化 |
2.3 矿区地质概况 |
2.4 本章小结 |
3 煤高温高压变形实验 |
3.1 实验系统与步骤 |
3.2 实验样品变形条件与宏观力学表现 |
3.3 实验变形煤宏、微观变形特征 |
3.4 实验变形煤中有机质与矿物变化规律 |
3.5 实验变形煤中元素分布规律 |
3.6 本章小结 |
4 构造煤变形特征及动力变质作用 |
4.1 构造煤样品采集 |
4.2 构造煤宏、微观变形特征 |
4.3 构造煤中摩擦面发育特征及影响因素 |
4.4 构造煤有机结构动力变质规律 |
4.5 本章小结 |
5 构造煤中矿物变形、变质与元素分异特征 |
5.1 构造煤中矿物变形与变质特征 |
5.2 构造煤中元素分异特征 |
5.3 构造带内元素迁移变化规律 |
5.4 构造煤动力变质作用分子动力学模拟 |
5.5 本章小结 |
6 构造煤中矿物与元素动力分异机理及指示意义 |
6.1 构造煤形成的应力-应变环境分析 |
6.2 构造煤有机质结构的演化特征与机理 |
6.3 构造煤中矿物应力响应特征与机制 |
6.4 元素的动力分异特征与机理 |
6.5 应力敏感元素与构造煤瓦斯特性间的内在联系 |
6.6 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)大同矿区煤中有益微量元素的分布赋存和富集特征(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法 |
1.5 技术路线图 |
1.6 主要工作量 |
2 区域地质概况 |
2.1 研究区自然地理概况 |
2.2 区域地质特征 |
3 样品的采集和测试 |
3.1 样品的采集和预处理 |
3.2 样品的分析测试 |
4 大同矿区煤中元素的分布规律 |
4.1 大同矿区煤中常量元素的分布特征 |
4.2 大同矿区煤中有益微量元素的平面分布 |
4.3 大同矿区煤中有益微量元素的垂向分布特征 |
4.4 小结 |
5 大同矿区煤中有益微量元素的赋存特征 |
5.1 大同矿区煤样的煤质特征和矿物分析 |
5.2 逐级化学提取 |
5.3 多元统计分析 |
5.4 小结 |
6 大同矿区煤中有益微量元素的富集特征 |
6.1 大同矿区煤中有益微量元素总的富集特征 |
6.2 大同矿区煤中有益微量元素在不同地层中的富集特征 |
6.3 煤中元素地球化学参数 |
6.4 富集成因 |
6.5 小结 |
7 结论 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)抚顺油页岩及灰渣中有害元素的淋滤特征及环境影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.1.1 课题的背景 |
1.1.2 课题的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 微量元素的分类及环境效应 |
1.2.2 有害元素的赋存状态及测定方法 |
1.2.3 有害元素淋滤实验 |
1.3 课题研究的主要内容 |
第2章 样品与实验方法 |
2.1 实验原料与预处理 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 原料预处理 |
2.1.3 油页岩干馏半焦制取 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 样品基础特性研究 |
2.2.2 有害元素含量的测定 |
2.2.3 有害元素赋存状态的研究方法 |
2.2.4 动态柱淋滤实验方法 |
2.3 正交试验方案设计 |
第3章 有害元素的含量与赋存特征 |
3.1 样品中元素的含量特征 |
3.1.1 元素的含量 |
3.1.2 元素的富集特征 |
3.2 元素的赋存状态 |
3.2.1 质量平衡分析 |
3.2.2 不同样品中元素的赋存状态 |
3.3 有害元素的潜在淋出率 |
3.4 本章小结 |
第4章 灰渣中元素的淋滤特征 |
4.1 元素的总淋出率 |
4.2 元素的总淋出浓度 |
4.3 正交试验结果分析 |
4.3.1 极差分析 |
4.3.2 因素指标趋势分析 |
4.4 元素在不同条件下的淋滤特征 |
4.4.1 铬(Cr) |
4.4.2 锰(Mn) |
4.4.3 钴(Co) |
4.4.4 镍(Ni) |
4.4.5 铜(Cu) |
4.4.6 锶(Sr) |
4.4.7 钼(Mo) |
4.4.8 镉(Cd) |
4.4.9 铅(Pb) |
4.5 本章小结 |
第5章 油页岩中元素的淋滤特征 |
5.1 元素的总淋出率 |
5.2 元素的总淋出浓度 |
5.3 不同pH淋滤液对元素淋出的影响 |
5.4 油页岩及灰渣中元素淋出特征对比 |
5.5 油页岩及灰渣中元素的环境效应 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(10)煤和煤灰中“三稀”元素的地球化学特征及其在燃烧中的迁移(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤中“三稀”元素的研究 |
1.2.2 煤灰中“三稀”元素的研究 |
1.2.3 “三稀”元素在燃烧过程中的转化研究 |
1.2.4 电厂灰中稀有元素Li的提取 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 研究的创新性及工作量 |
1.4.1 创新性 |
1.4.2 主要工作量 |
第2章 样品采集和实验方法 |
2.1 区域概况及样品采集 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 理化性质分析 |
2.2.2 模拟燃烧实验 |
2.2.3 煤及煤灰中元素测定 |
2.2.4 煤及煤灰中矿物组成、形貌分析 |
2.2.5 煤灰中“三稀”元素赋存状态 |
2.2.6 电厂灰中稀有元素Li的浸出 |
第3章 煤及煤灰的理化特征 |
3.1 煤的基本性质 |
3.1.1 煤的工业分析 |
3.1.2 煤的综合热分析 |
3.2 常量元素分析 |
3.3 煤的矿物学特征 |
3.3.1 煤的XRD分析 |
3.3.2 煤的SEM-EDS分析 |
3.4 煤灰的矿物学特征 |
3.4.1 模拟灰的矿物分析 |
3.4.2 电厂灰的矿物分析 |
3.4.3 电厂灰的微观形貌特征 |
3.5 本章小结 |
第4章 煤和煤灰中“三稀”元素的地球化学特征 |
4.1 煤中“三稀”元素 |
4.1.1 煤中“三稀”元素的含量 |
4.1.2 煤中“三稀”元素的富集 |
4.1.3 煤中稀土元素的地球化学参数 |
4.2 煤灰中“三稀”元素 |
4.2.1 煤灰中“三稀”元素的富集 |
4.2.2 煤灰中“三稀”元素的赋存状态 |
4.3 本章小结 |
第5章 燃煤过程中“三稀”元素的迁移及影响因素 |
5.1 不同燃烧条件对矿物变化的影响 |
5.1.1 燃烧温度对矿物变化的影响 |
5.1.2 燃烧时间对矿物变化的影响 |
5.1.3 氧气含量对矿物变化的影响 |
5.2 不同燃烧条件对“三稀”元素迁移的影响 |
5.2.1 燃烧温度对“三稀”元素迁移的影响 |
5.2.2 燃烧时间对“三稀”元素迁移的影响 |
5.2.3 氧气含量对“三稀”元素迁移的影响 |
5.2.4 燃烧温度、时间、氧气含量对“三稀”元素迁移的综合影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 电厂灰中稀有元素Li的浸出 |
6.1 焙烧活化及其影响因素 |
6.1.1 助剂的特性 |
6.1.2 不同助剂焙烧效果 |
6.1.3 焙烧温度及助剂用量的影响 |
6.1.4 焙烧时间的影响 |
6.2 酸浸及其影响因素 |
6.2.1 盐酸浓度的影响 |
6.2.2 盐酸用量的影响 |
6.2.3 酸浸时间的影响 |
6.2.4 酸浸温度的影响 |
6.3 本章小结 |
总结 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、微量元素在煤中的赋存状态(论文参考文献)
- [1]燃煤过程中关键元素的赋存特征及迁移转化规律[D]. 徐飞. 河北工程大学, 2021(08)
- [2]阳泉矿区煤中微细粒矿物对微量元素的控制[D]. 朱威. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]宁武煤田刘家梁煤矿煤中稀土元素富集特征及主控地质因素[D]. 付志恒. 河北工程大学, 2021(08)
- [4]粉煤灰中稀土元素赋存机制及富集提取研究[D]. 潘金禾. 中国矿业大学, 2021
- [5]黄陵煤中磷元素赋存状态及脱除方法研究[D]. 朱晨浩. 西安科技大学, 2020(01)
- [6]煤中金属化合物对煤自燃的催化机理及其惰化改性研究[D]. 乔玲. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [7]构造煤中应力敏感元素与矿物动力分异特征及机理研究[D]. 刘和武. 中国矿业大学, 2020
- [8]大同矿区煤中有益微量元素的分布赋存和富集特征[D]. 梁胜男. 中国矿业大学, 2020(03)
- [9]抚顺油页岩及灰渣中有害元素的淋滤特征及环境影响[D]. 陈佳文. 东北电力大学, 2020(01)
- [10]煤和煤灰中“三稀”元素的地球化学特征及其在燃烧中的迁移[D]. 薄朋慧. 河北工程大学, 2020(07)