摘要
燃煤过程中氟会迁移转化至外界，从而对环境及人类健康产生危害，而煤炭洗选被认为是减少燃煤利用危害最经济有效的手段之一。为研究煤中氟在洗选、燃烧过程中的迁移转化规律，本文系统采集了选煤厂、燃煤电厂样品，通过筛分浮沉、燃烧试验和浸出试验等试验方法，结合元素测定、逐级化学提取、X射线衍射、扫描电镜-能谱等测试分析手段研究了煤中氟在洗选、燃烧过程中的迁移、分布和形态转化规律，揭示了氟的赋存与浸出之间的相互关系。主要得到以下结果： （1）煤中氟主要分布在高密度级煤样中，具有较强的无机亲和性，选择密度为1.8g/cm3的重液进行洗选排矸可以脱除原煤中近76%的氟元素。选煤厂工业洗选使原煤中的氟主要在矸石中富集，洗选脱除的是以残渣态为主的无机氟，矿物的迁移是洗选过程中氟迁移的因素。 （2）氟的赋存状态会对燃煤过程中氟的挥发率、挥发速率产生影响。有机结合态氟在较短的停留时间、较低的燃烧温度下即可释放完全，铁、锰氧化物结合态氟在较高温度下才会大量分解释放，因氟与硅铝酸盐类矿物结合方式的不同，使得残渣态氟的含量随着燃烧温度的升高先快速下降然后缓慢下降。钙基添加剂会对燃烧过程中氟的释放起到抑制作用，抑制效果随着燃烧温度的升高先增强后减弱。 （3）氟属于易挥发元素，经过燃烧，煤中氟主要分布在燃煤烟气中并被脱硫石膏捕获，其次分布在飞灰中，只有少部分热稳定性较好的氟化物残留在炉渣中。电厂煤及燃烧产物中氟的浸出量在0.12μg/mL~27.31μg/mL之间，均低于危险废物浸出液中氟浓度限值。氟的浸出主要与氟的赋存状态和所处环境有关，在酸性较弱的环境下主要是离子可交换态氟会对环境产生影响；在酸性较强的环境下，离子可交换态氟和碳酸盐结合态氟则是影响环境中氟污染的主要因素。
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