煤矸石及其燒結磚的有害元素研究.pdf

1、本文以中平能化集團一礦的煤矸石為研究對象,運用XRD、FT-IR、SEM(EDS)、DSC-TG等手段研究了煤矸石的礦物組成;采用XRF、ICP-MS、AFS等方法研究了煤矸石的化學組成,特別是有害元素(F、S、Cl、Be、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Cd、Sb、Ba、Tl、Pb、Th、U、Hg、As、Se)的含量,并通過逐級化學提取法對煤矸石中微量有害元素的賦存狀態(tài)進行了研究。結果表明,煤矸石的礦物組分主要為高嶺石、

2、石英、白云母;大部分有害元素的含量高于中國土壤中相應元素的背景平均值;煤矸石中的絕大多數(shù)有害元素在可交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)、氧化物態(tài)、可氧化態(tài)和硅酸鹽態(tài)中均有分布,且硅酸鹽態(tài)所占比例遠遠超過其它賦存狀態(tài),但Zn、Tl主要以碳酸鹽態(tài)存在。
　　 以煤矸石為原料在1100℃下制備所得燒結磚的吸水率、抗壓強度分別為18.2％、22.51 Mpa,性能指標符合GB5101-2003規(guī)定的普通燒結磚MU20的要求。對比煤矸石有害元素的含量,燒結

3、磚中Cl、Hg、Se等元素以氣體形式釋放至環(huán)境,其余大部分元素的含量均變化不大。通過靜態(tài)淋濾實驗研究了煤矸石及燒結磚中有害元素的淋溶行為,結果表明燒結磚中的F、S、V、Zn、Mo、As的淋溶活性高于煤矸石原料中相應元素的淋溶活性。
　　 本文還對中平能化集團—礦矸石磚廠的隧道窯熱交換器內壁上的凝聚物進行了研究。結果表明,凝聚物主要成分為水合硫酸亞鐵,并含有少量有機質,以及一些有害元素。凝聚物中的F、S、As、Se、Zn、Mo、P