【正文】 都可配備各種型號(hào)的氫化物發(fā)生器（屬電加熱原子化器） ，利用氫化物發(fā)生器，可測(cè)定砷（As ） 、銻（Sb ） 、鍺（ Ge） 、碲（Te）等元素。 工作原理與測(cè)定方法元素在熱解石墨爐中被加熱原子化，成為基態(tài)原子蒸汽，對(duì)空心陰極燈發(fā)射的特征輻射進(jìn)行選擇性吸收。其定量關(guān)系可用郎伯比耳定律，A= lg I/I o= lgT = KCL ，式中 I 為透射光強(qiáng)度；I0 為發(fā)射光強(qiáng)度；T 為透射比；L 為光通過(guò)原子化器光程(長(zhǎng)度)，每臺(tái)儀器的 L 值是固定的；C 是被測(cè)樣品濃度；所以 A=KC。它有單光束，雙光束，雙波道，多波道等結(jié)構(gòu)形式。它主要用于痕量元素雜質(zhì)的分析，具有靈敏度高及選擇性好兩大主要優(yōu)點(diǎn)。但是測(cè)定每種元素均需要相應(yīng)的空心陰極燈，這對(duì)檢測(cè)工作帶來(lái)不便。其中主要提取了兩組，第一組選取了華亭，華亭、龍王廟、神華。對(duì)提取液中的鐵元素進(jìn)行，由于水溶態(tài)和可交換態(tài)的濃度太小，經(jīng)過(guò)幾次安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)24嘗試，不能測(cè)到其濃度，所以將六步改成五步；碳酸鹽結(jié)合態(tài)的濃度太小，所以不需要處理；將硫化物結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、鋁硅酸鹽結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)的提取液稀釋十倍，用原子吸光風(fēng)光光度儀測(cè)定。不僅如此，因?yàn)槭沁B續(xù)提取每一不的慮渣都是下一步的原料，所以用濾紙過(guò)濾后須將濾渣連同濾紙一起放入。③ 因?yàn)樵跍y(cè)量前需要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液曲線，如果制作的曲線有問(wèn)題，比如所做的曲線不過(guò)原點(diǎn)，如果所測(cè)濃度很小接近原點(diǎn)，且在標(biāo)準(zhǔn)鐵曲線之下就有可能出現(xiàn)負(fù)值。④ 液體樣品的粘度太高，使得光度計(jì)吸收的強(qiáng)度減弱，這也會(huì)使得所測(cè)的濃度為負(fù)值。樣品水溶態(tài)ug/ml碳酸鹽態(tài)ug/ml硫化物結(jié)合態(tài)ug/ml鐵錳氧化物態(tài) ug/ml硅酸鹽態(tài)ug/ml有機(jī)結(jié)合態(tài)ug/ml華亭 1 華亭 2 龍王廟 神華 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)25表 23 提取液中鐵元素原子吸光測(cè)量結(jié)果樣品碳酸鹽態(tài)ug/ml硫化物結(jié)合態(tài) ug/ml鐵錳氧化物態(tài) ug/ml硅酸鹽態(tài)ug/ml有機(jī)結(jié)合態(tài)ug/ml合計(jì)ug/ml鎮(zhèn)雄 雙林 84 HM196 6 榆神 神華 75 華亭 66 龍王廟 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)26051015020250Intesity(Counts)46105 Quartz SiO223PyieF29148 KaolinteMd Ali2(H)40586Calcit aC310203002Theta(176。圖 216 雙林煤 XRD 譜圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)27025050750Intesity(Counts)46105 Quartz SiO223PyieF1406 KaolinteA li2(H)40586Calcit aC31020302Theta(176。圖 218 榆神煤 XRD 譜圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)280501015020Intesity(Counts)46105 Quartz SiO229148 KaolinteMdAl2i(H)406li li0586Calcite aC310203042Theta(176。圖 220 華亭煤 XRD 譜圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)290501015020Intesity(Counts) 46105 Quartz SiO229148 KaolinteMdAl2i(H)406li li0586Calcite aC310203042Theta(176。雙林煤與鎮(zhèn)雄煤一樣，提取結(jié)果與紅外譜圖是一致的。HM196煤與雙林煤在鋁硅酸鹽的含量上的差異很大，在兩種煤的紅外譜圖中可以看出榆神煤含有大量鋁硅酸而 HM196 與神華、華亭、龍王廟煤的幾乎沒(méi)有，這與提取結(jié)果是一致的。如下圖所示；圖 222 雙林煤 硫化物結(jié)合態(tài) 硅酸鹽結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)050100150碳 酸 鹽 硫 化 物 鐵 錳 硅 鋁 酸 有 機(jī)雙 林雙 林安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)30圖 222 雙林煤 硫化物結(jié)合態(tài)硅酸鹽結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)050100150200碳 酸 鹽 硫 化 物 鐵 錳 硅 鋁 酸 有 機(jī)鎮(zhèn) 雄鎮(zhèn) 雄圖 223 鎮(zhèn)雄煤 硫化物結(jié)合態(tài)硅酸鹽結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)05101520碳 酸 鹽 硫 化 物 鐵 錳 硅 鋁 酸 有 機(jī)龍 王 廟龍 王 廟圖 224 龍王廟 硫化物結(jié)合態(tài) 硅酸鹽結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)020406080碳 酸 鹽 硫 化 物 鐵 錳 硅 鋁 酸 有 機(jī)華 亭華 亭安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)31圖 225 華亭煤 硫化物結(jié)合態(tài) 硅酸鹽結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)050100碳 酸 鹽 硫 化 物 鐵 錳 硅 鋁 酸 有 機(jī)榆 神榆 神圖 226 榆神煤 硫化物結(jié)合態(tài)硅酸鹽結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)050100150碳 酸 鹽 硫 化 物 鐵 錳 硅 鋁 酸 有 機(jī)HM196HM196圖 227 HM196 硫化物結(jié)合態(tài)硅酸鹽結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)① 正如基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析的那樣，硫含量的多少與鐵元素的硫化物結(jié)合態(tài)的含量和總的賦存形態(tài)的含量有很大的關(guān)系，如下圖所示：020406080101202202202202050101502025030350鐵總量ug/ml硫 鐵 礦 含 量 ug/ml圖 228 硫鐵礦含量與鐵總量的關(guān)系硫鐵礦的含量增加時(shí)總鐵量的含量也在增加，這就間接證明了鐵的主要賦存形態(tài)是硫鐵礦。這就對(duì)煤的結(jié)渣性有很大的影響，因碳酸鹽對(duì)煤的結(jié)渣性有一定的緩解作用。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)32 煤渣的提取探究 KTL1600 管式爐介紹以 1800 型硅鉬為加熱元件，采用雙層殼體結(jié)構(gòu)和日本島電 40 段程序控溫系統(tǒng)，移相觸發(fā)、可控硅控制，爐膛采用 1800 型氧化鋁多晶體纖維材料，雙層爐殼間配有風(fēng)冷系統(tǒng)，能快速升降溫，采用 99 剛玉管、兩端用不銹鋼法蘭密封，用浮子流量計(jì)控制進(jìn)氣流量、該爐具有溫場(chǎng)均衡、表面溫度低、升降溫度速率快、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)用管式爐對(duì)煤灰進(jìn)行加熱，將爐子通入惰性氣體，在不同溫度下對(duì)煤灰進(jìn)行加熱，并對(duì)煤渣磨碎進(jìn)行逐級(jí)提取，考慮到溫度很高，有機(jī)結(jié)合態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)已不存在，所以只對(duì)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、硫化物結(jié)合態(tài)、鋁硅酸鹽結(jié)合態(tài)進(jìn)行提取，利用 XRD 和上步所做的提取實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)對(duì)比研究各種賦存形態(tài)在不同溫度下的轉(zhuǎn)化情況。標(biāo)定溫度為900、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1400、1450、1500。③ 當(dāng)升到目標(biāo)溫度后保溫 30min，保溫的同時(shí)通入吹掃氣體，保溫結(jié)束后，將灰舟有鉗子迅速取出，將灰渣放入盛有去離子水的燒杯中進(jìn)行淬冷。⑤ 將干燥好的渣樣粉碎后用瑪瑙研研磨碎。② 取磨好的渣樣用 XRD 測(cè)定。[實(shí)(3)] 實(shí):圖 230 815℃鎮(zhèn)雄煤灰 XRD 譜圖圖 231 1100℃鎮(zhèn)雄煤渣 XRD 譜圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)35圖 232 1200℃鎮(zhèn)雄煤渣 XRD 譜圖圖 233 1300℃鎮(zhèn)雄煤渣 XRD 譜圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)36圖 234 1400℃鎮(zhèn)雄煤渣 XRD 譜圖圖 229 1500℃鎮(zhèn)雄煤渣 XRD 譜圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)37 結(jié)果分析① 如圖 223 所示硫化物提取劑所提取的含量在 1100℃與 1300℃之間有少量的增加，而鋁硅酸鹽提取劑提取的含量有所減少，在此溫度區(qū)間內(nèi)鐵錳結(jié)合態(tài)的含量基本平穩(wěn)。在 XRD 中圖 225 到圖 229 在 1100℃時(shí)渣中的主要礦物質(zhì)主要是石英和赤鐵礦，在 1100℃時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)隕硫鐵、單質(zhì)鐵，作為硫化物提取劑的濃硝酸所提取的不僅是隕硫鐵而且有赤鐵礦和單質(zhì)鐵。② 在 1300 與 1400 溫度區(qū)間內(nèi)，硫化物結(jié)合態(tài)提取劑提取的含量逐漸減少而鋁硅酸鹽提取劑所提取的含量逐漸增加，鐵錳結(jié)合態(tài)的含量還是趨于平穩(wěn)。所以我們可以看出硫化物提取劑提取的含量逐漸減少而鋁硅酸鹽提取量增多的情況。在 XRD 圖 229 中可以看出此時(shí)只存在磁鐵礦，石英的衍射分，所以硫化物結(jié)合態(tài)提取劑所提取的全部是磁鐵礦，在這個(gè)溫度區(qū)間石英莫來(lái)石等礦石的衍射峰基本消失，由于溫度過(guò)高使得鋁硅酸鹽融化并且使得堿金屬的活性增加，此時(shí)大量活潑的堿金屬包括鐵會(huì)大量析出，而析出的鐵多以磁鐵礦形式存在會(huì)有部分鐵與錳結(jié)合形成鐵錳結(jié)合態(tài)，所以會(huì)出現(xiàn)在 1400 與 1500 溫度區(qū)間內(nèi)硫化物提取劑提取的鐵與錳鐵結(jié)合態(tài)提取劑提取的含量有所增加的情況。而硫化物結(jié)合態(tài)的含量也是按照上述順序排列排列。 初步探討了煤灰在一定氣氛下不同溫度下鐵元素的遷移轉(zhuǎn)化情況，在高溫下主要是鐵的氧化物與鐵的鋁硅酸鹽結(jié)合態(tài)的變化，兩者的含量基本呈反比關(guān)系，其中在 1300~1400℃時(shí)的含鐵的硅鋁酸鹽較多，而含鐵的過(guò)鋁酸鹽有明顯降低灰熔點(diǎn)的作用，這對(duì)研究煤灰在氣化爐中的變化有一定的啟示意義。，還可以在不同的氣氛下進(jìn)行燒渣，如可以在惰性氣體氮中按不同比例來(lái)添加一氧化碳?xì)怏w，或用石墨與活性炭混合產(chǎn)生還原性氣體。度之間的關(guān)系。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)40參考文獻(xiàn)[1]王泉清,曾蒲君. 煤灰熔融性的研究現(xiàn)狀與分析[ J].煤炭轉(zhuǎn)化,1997,20(2):33~37.[2]QIU JR, LIF, ZHENG Y, ZHENG CG, ZHOU HC. The influences of mineral behavior on blended coal ash fusion characteristics[J].Fuel 1999, 78 (8):963~969.[3]GUPTA S K, GUPTA R P, BRYANT G W, WALL T H. The effect of potassium on the fusibility of coal ashes with high silica and alumina levels[J].Fuel 1998,77( 11 ):1195~1201.[4]李帆,混煤煤灰在加熱過(guò)程中礦物行為研究[J]. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào) , 1997,25(5) :400~403.[5][J]. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào),1965,6(2)。燃料化學(xué)學(xué)報(bào)2022，30（1）：115~118.[24]郭興明，惠世恩，郝吉明，利用配置長(zhǎng)程氣池的 FTIR 技術(shù)研究揮發(fā)份中氮賦存形態(tài)[J] ，光譜學(xué)與光譜分析 2022，25（9）：1393~1396.[25]朱長(zhǎng)生，重慶長(zhǎng)河碥煤礦晚三疊世 2 號(hào)煤中微量元素的賦存狀態(tài) [J]，礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2022，28（3） ，259~263.[26]趙峰華，任德貽，彭蘇萍等，煤及頂板中稀土元素賦存狀態(tài)及逐級(jí)化學(xué)提取[J]. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022,18（2） ，349~353.[27]劉 晶，鄭楚光，張軍營(yíng)，煤中易揮發(fā)痕量元素賦存形態(tài)的分析方法及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 燃燒科學(xué)與技術(shù)，2022，9（4）：295~299.[28]彭炳先 ，逐級(jí)化學(xué)提取法研究煤中溴的賦存狀[J] ，環(huán)境科學(xué)， 2022，32（7）：2109~3113 ..[29]唐磊，虞江萍，季宏兵，石煤砷的賦存形態(tài)對(duì)砷遷移釋放的影響[J] ，工程物理學(xué)，2022，22（6）：761~766.[30] 郭欣，煤中汞，砷，硒賦存形態(tài)的研究[J] ，工程熱物理學(xué)， 2022，22（6）：763~766[31] 呂海亮, 鐵嶺煤中重金屬元素的賦存形態(tài)及其在熱解過(guò)程中的揮發(fā)行為研究[J],2022,32(2):140~145.[32]金章東，湖泊沉積物中元素相態(tài)的連續(xù)提取分析以岱海為例 [J]，湖泊科學(xué)，2022，20（1）218~253.[33] . Riley，Modes of occurrence of trace and minor elements in some Australian coals[J]，International Journal of Coal Geology，2022：1~11.[34] G252。rdal ，Abundancesand modes ofoccurrence oftrace elementsin the 199。anakkaleTurkey [J]， InternationalJournalof Coal Geology ，2022：157~173.[35] 盛昌棟，煤中含鐵礦物在煤粉燃燒過(guò)程中行為的研究進(jìn)展[J].煤炭轉(zhuǎn)化，1998,21（3）：14~18.安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)42安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)43致謝在我的論文完稿之際，我特別感謝指導(dǎo)老師李廣學(xué)教授和熊金鈺老師。李老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的作風(fēng)、循循善誘的教導(dǎo)使我終生受益。本次論文得到研究生，儲(chǔ)楊、卜佳、趙明珠、曹祥、劉軍、張子利、朱邦陽(yáng)、劉軍、劉嶠等的幫助，在此謹(jǐn)向他（她）們表示衷心的感謝！同時(shí)，還要感謝一起在實(shí)驗(yàn)室作畢業(yè)論文的同學(xué)們兩個(gè)月多來(lái)配合與幫助。最后感謝我的家人及同學(xué)們的支持與幫