《(冶金行业)煤炭中汞含量毕业论文精品》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(冶金行业)煤炭中汞含量毕业论文精品（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业论文题 目：淮南煤田煤中Hg含量以及分布研究 学生姓名： 刘士伟 学生学号： 069070724 系 别： 生命科学系 专 业： 生物科学 届 别： 2010 指导教师： 刘天骄 目录摘要（1）Abstract（1）1 绪论（2）1.1 选题背景（2）1.2 国内外研究现状（3）1.2.1 煤中汞含量的研究（3）1.2.2 煤中汞的赋存状态的研究（3）1.2.3 燃煤引起的汞的环境污染研究（4）1.3 研究内容和思路（5）1.3.1 研究内容（5）1.3.2 完成的研究工作量（5）2 淮南煤田概况（5）2.1 位置、交通与自然地理（5）2.2 区域地质概况（7）2.2.1 煤层（7）3 淮
2、南煤中汞的分布（8）3.1 汞含量的测试（8）3.1.1 样品采集及处理（8）3.1.2 测试方法（9）3.1.3 测试结果（10）3.2 结果分析（10）4 结论（12）参考文献（13）致谢（14）- 15 -淮南师范学院2010届本科毕业论文淮南煤田煤中Hg含量以及分布研究学生：刘士伟指导教师：刘天骄淮南师范学院 生命科学系摘 要: 本实验系统采集了淮南7个煤矿不同煤层中的27个煤样，采用美国Leco公司的“AMA254汞分析仪”测定所采集到的煤样中汞的含量。测试结果为：淮南煤田煤中汞的含量范围为0.17830.3721（ug/g），处于中国煤中汞的含量范围之内(0.010.5 ug/g)
3、；其算数平均值为0.2791（ug/g），高于华北石炭二叠系算数平均值 ( 0.17 ug/g)和中国煤中汞的算数平均值( 0.10 ug/g)。结果表明淮南煤中的汞含量处于国内外多数煤中汞的一般含量范围之内，没有出现汞的异常富集现象。不同成煤期煤层中汞的含量有较大差别，由大到小依次为：上石盒子组、下石盒子组、山西组。关键词: 淮南煤田；煤；汞；分布特征Distribution characteristics of mercury in coal from Huainan coalfieldStudent：Liu shi weiInstructor：Liu tian jiao Departme
4、nt of life sciences, Huainan Normal UniversityAbstract: This experimental system has seven coal mine in different seam 27 u.s. coal-like, Leco Corporation AMA mercury analysis instrument to which the determination of the acquisition of mercury from coal-like content. Analysis results show: Huainan c
5、oal mercury content in the range of 0.1783 0.3721 (ug/g), in Chinas coal mercury content in scope (0.01 0.5 ug/g); its arithmetic mean 0.2791 (ug/g), Above the North Carboniferous-Permian arithmetic average (0.17 ug/g) and China coal arithmetic averages in mercury (0.10 ug/g).Results indicate that H
6、uainan coal in the mercury content in most of the coal and abroad in mercury falls within the scope of the General content, no mercury exception enrichment Different coal seams in the period of mercury have greater differences, ascending order: on shihezi, shihezi, Shanxi group. Key word: Huainan co
7、alfield;Coal;Mercury;Distribution characteristics1 绪 论1.1选题背景汞是低熔点、低沸点、对人体有害的元素。大量汞通过干湿沉降污染水体,而生物甲基化反应后形成剧毒的甲基汞(MeHg)1-2 ,在鱼类和其他生物体内富集后又会进入人体,对人类造成极大的危害。一些研究3-4认为，近几十年来全球大气中汞浓度的增加，主要是煤的消费大量增长所造成的，汞目前已经成为煤中潜在毒害微量元素中最受关注的元素之一。尽管汞在煤中的浓度很低，但是由于全球煤炭的消耗量巨大，因此燃煤释放的汞是大气中汞的最重要来源5。由于人为的排放，全球大气中的汞沉积已经高于工业革命前的3
8、倍6-9。煤的大量燃烧,全世界每年从燃煤中逸出的汞总量达到3000t 以上10。中国的煤炭产量占世界的37% ，是世界第一产煤大国，我国是以煤炭为主要一次能源的国家，能源结构中燃煤的比例高达75%。我国的汞污染特点与我国的能源结构密切相关，汞污染已从20世纪70年代的点源污染转变为今天的面源污燃煤释放的汞已经成为我国汞污染的主要来源11 。据不完全统计，仅贵州一个省每年由燃煤所排放的汞量达600t12。从已有的有关燃煤所引起的环境汞污染研究结果13-14可以看出，为能够准确掌握燃煤向大气中释放的总汞量，必须通过研究弄清煤中汞的分布特性以及赋存状态，这样才能够选择合理的处理方法，在燃煤前、燃煤过
9、程中或是燃烧后将汞有效地脱除，减轻燃煤排放的汞对环境的污染。淮南作为能源城市，具有丰富的煤炭资源，在开发利用过程中不可避免的对环境造成了污染，因此对淮南煤田中汞含量及分布状况的研究，对减少环境中的汞污染具有重要意义。1.2国内外研究现状1.2.1煤中汞含量的研究国外对煤中汞的研究较早，1934年Stock和Cucuel首次从德国的煤和煤烟中检测出汞的含量分别为0.022 mgkg和28 mgkg15。中国对煤中汞的研究起步相对较晚，真正重视煤中汞的研究始于上个世纪80年代中期，特别上个世纪90年代，一些学者对中国煤中汞的含量进行过统计分析，并取得了一定的认识。任德贻等近期统计了中国1 413个
10、煤样品中汞的含量，计算出中国煤中汞的平均值为0.195 mgkg，和美国煤中汞的均值(0.17 mgkg)接近16。张军营等对中国990个煤样品的统计结果表明，煤中汞的平均值为0.158mgkg，高于世界煤中汞的平均值(0.1 mgkg)，但低于美国煤中汞的平均值0.17 mgkg17。唐修义等对中国1458个煤样品中汞的资料的统计结果认为，大多数煤中汞的含量为0.01 0.5 mgkg，平均值为0.10 mgkg，这一结果与世界煤中汞的平均值相同18。1.2.2煤中汞的赋存状态的研究由于煤中汞的含量甚微,一般情况下煤中Hg的含量小于500 ngg19又易挥发，故对其赋存状态的研究比较困难。煤
11、中汞的赋存状态决定汞在表生环境和加工利用过程中可能的运移和转化，是评价煤中汞的环境效应的基础。大多数的汞存在于辰砂、方铅矿和闪锌矿，尤其是黄铁矿在内的硫化物中。煤中Hg具有多种赋存状态，它的主要赋存状态为水溶态、离子交换态、有机结合态、碳酸盐结合态、硅酸盐结合态和硫化物结合态20，而且在不同的煤中变化大。冯新斌等21 采用逐级化学提取方法分析煤中汞的赋存状态发现，水溶态、离子交换态、碳酸盐及有机结合态的含量都很低，煤中83%的汞赋存与被硝酸浸取的物相中，主要是黄铁矿，即大部分的Hg以硫化物结合态赋存。所以黄铁矿是煤中最普遍的Hg的载体 ，黄铁矿中的Hg大部分以固溶态形式存在，尤其是对于后生成的
12、黄铁矿。尽管众多的研究显示煤中的汞主要以固溶态赋存于煤中的黄铁矿中，煤中其他硫化物或硒化物中也可能含汞18。但大量事实说明汞与有机质存在着很大的关联。Yudovich and Ketris(2005)认为煤中汞主要以粘土结合态、有机结合态和硫化物结合态等其他形式赋存。我国是产煤和用煤大国，由于煤种多、成煤时代长以及成煤环境差异大， 煤中汞的赋存状态非常复杂。广泛深入的研究煤中汞的赋存状态，对正确控制和评价煤利用过程中汞的释放和环境效应具有重要意义。1.2.3燃煤引起的汞的环境污染研究对于生物来说，汞是一种剧毒元素。汞的毒害作用主要表现在阻碍人和动物的正常代谢机能，特别是甲基汞，通过生物体表、呼
13、吸道或经口腔通过肠道吸收，在大脑感觉区、运动区蓄积，造成对神经系统的损害22。汞还参与生物圈循环的化学转化，导致全球严重污染。汞具有挥发性，在煤中主要以固溶物分布于黄铁矿中，也可能有部分微细的独立汞矿物分布于黄铁矿和有机组分中23-24。煤的燃烧将汞排人大气，再沉降到地面，这是煤中汞进入环境的主要渠道。煤中汞在燃烧过程中，达150时开始挥发，大部分的汞随烟气进入大气。汞在煤飞灰中也有富集，粒径小于0.125nm的飞灰可以富集90以上的汞。进入大气的汞通过干沉积和湿沉降转移进入水体、土壤等环境要素中，而由炉灰(渣)、冲灰水排放进入环境中的汞，其中的零价汞比重大，不易溶于水，在排放处沉淀下来。二价
14、汞离子在迁移过程中，在微生物作用下可被甲基化，生成甲基汞和二甲基汞。它们可富集于藻类、鱼类和其它水生物中，而二甲基汞可挥发进入大气，大气中的二甲基汞易在酸性条件和紫外线作用下分解转化为游离价汞，随降雨沉降下来24，对环境造成严重污染。考虑到今后中国对煤炭资源长期依赖性，对燃煤过程中汞的排放量的限制将是发展洁净煤技术和环境保护的重要内容之一。1.3 研究内容和思路1.3.1研究内容1通过收集大量的研究资料，了解国内外煤中汞含量概况。2. 对淮南部分煤矿进行采样并测定煤中汞元素的含量。 3. 对淮南煤田中汞含量以及分布特征进行分析。1.3.2完成的研究工作量表1 研究工作量一览表项目内容或目的数量
15、备注样品采集采用刻槽采样法进行样品采集27淮南矿区各主要矿井样品处理样品混均、磨碎、筛分27淮南矿业集团煤质中心化验室汞元素分析测定样品中汞元素的含量27安徽理工大学地球与环境学院环境监测实验室2 淮南煤田概况2.1位置、交通与自然地理淮南煤田位于北纬2740分界线以北安徽省淮北平原南部、淮河中游两岸。其地理位置为东经1155011745，北纬32253310。东起郯庐断裂，西至阜阳、北抵明龙山、上窑一带，南止舜耕山、八公山。跨凤台、颖上、利辛、阜阳、淮南等县市。以淮河为界，淮河以北为潘谢矿区、淮河以南为淮南矿区。淮南煤田位于江淮丘陵与淮海平原的交界面、地貌类型兼有平原和丘陵的特点，总地势为西高东低，南高北低。淮河及其支流由西(北)向东(南)流迳矿区，沿河两岸为低洼河谷平原
