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淮南是安徽省重要的工业城市,中国13个年产亿吨煤的大型能源地之一,以煤炭开发利用(煤电化产业链)为支柱产业,淮南到2020年将建成华东的"火电三峡",总装机规模将达2000万千瓦。微量元素在煤的洗选、燃烧过程中,以及燃煤产物(原状粉煤灰)野外处置过程中,将向周围环境(空气、水体和土壤)释放。因此,研究微量元素在煤炭燃烧和原状粉煤灰处置过程中的迁移释放规律,对建设“生态淮南”具有重要意义。本文以淮南平圩电厂、田集电厂等为研究对象,在系统采集样品的基础上,采用先进的高精度的电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)和氢化物发生原子荧光光谱仪(HG-AFS),对样品中的微量元素进行测定。在研究分析淮南原煤、洗选煤中微量元素丰度的基础上,从两个角度研究淮南煤热电利用过程中微量元素转化迁移行为:①分析微量元素在电厂燃煤产物中的分布特点,采用相对富集因子的方法,判定在燃煤产物中挥发性和非挥发性元素,得出淮南煤中微量元素在燃烧过程中的迁移释放规律;②从电厂排灰过程(湿法排灰方向)和粉煤灰处置场垂直剖面方向,研究分析粉煤灰中微量元素分布特点,得出淮南原状粉煤灰中微量元素在处置过程中的迁移释放能力和规律。为进一步探讨微量元素转化迁移机理,本文采用两种方法:一是应用SPSS11.5软件,分析煤中微量元素和灰分、Fe相关性,探讨煤燃烧过程中微量元素挥发特征;二是应用BCR连续提取方法,探讨微量元素在燃煤产物中的赋存方式,评价其迁移性。研究结果表明:(1)通过洗选,煤中As、Co、Cd、Hg、Mn、Se、Zn的含量有所降低,尤其是对As、Hg的洗选脱除率高,平圩用煤和田集用煤分别为74.9%和75.1%,99.4%和96.5%;(2)通过测试样品中微量元素含量,得出元素As、Co、Cu、Mo、V和Zn在煤炭燃烧过程中明显向细颗粒富集;元素Ba、Co、Cu、Pb、V、Zn在煤灰分中的含量相对于炉前煤富集,明显高于淮南煤;而Cr、Hg在煤炭燃烧过程中部分释放到大气中,在燃煤产物中表现出耗尽的趋势;(3)原状粉煤灰中微量元素在处置过程中的迁移释放能力和规律是:在湿排灰过程,As、Co、Cr、Cu、Hg、Pb、Se、Zn能够从粉煤灰中释放出进入灰水,其中As、Hg的消减比率较大;在灰场表面分布,As、Co、Cr、Hg、Pb、Cu元素离排灰口越远含量越高,Mn、Se元素越低,Zn基本无变化;在灰场垂直面分布,Co的含量变化是上层含量最高,Cu、Mn、Cu的含量变化是中层含量介于上、底之间,底层的含量大于上层,Cr、Pb、As、Hg的含量变化是中层含量最高,Se底层含量最高,Zn的含量变化不大;产生这种分布的原因与元素的地球化学性质和特定的野外处置环境密切相关。通过以上所做的工作,最终得出淮南煤中微量元素在煤热电利用过程中的迁移释放规律,为进一步提出和实施污染控制措施,进行“生态淮南”建设提供科学的理论基础。