煤燃烧过程中铀的释放规律及赋存特性
发布时间：2020-12-29 17:32
我国煤炭资源储量丰富且种类多样,近年来随着人们环保意识的增强,煤利用过程中引起的环境污染问题也受到广泛关注,煤中铀的释放对环境及人体的危害也逐渐受到了重视。我国煤中铀的含量接近世界平均值,约为2.33 mg·kg-1。但部分矿区煤中铀的含量呈高度富集现象,在我国的云南、广西、贵州、四川等西南地区,煤中铀的含量为36.8178 mg·kg-1,高出全国平均值的数十倍。因此探究高铀煤燃烧过程中铀的释放规律和赋存特性,减少铀在煤燃烧过程中的释放率显得尤为重要。本文重点选取平顶山煤、干河煤和临沧煤对煤燃烧过程中铀的迁移转化规律做了详细研究,以期降低煤燃烧过程中铀的释放率。首先运用热力学平衡原理对不同温度和不同压力煤中铀的赋存形态进行模拟,计算结果显示在煤燃烧过程中铀主要与碱金属元素（Na）及碱土金属元素（Mg、Ca）相结合生成对应的铀酸盐。随着计算温度的升高,铀酸盐逐渐分解并以氧化物(UO2（uraninite）、UO2、UO2.33（β）)的形式存在,且随着计算...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空气燃烧过程中铀的赋存特性
图 2-2 空气燃烧过程中铀的赋存特性.4.3 临沧煤中铀的热力学平衡计算初始输入数据求法同平顶山煤种(表 2-5)：表 2-5 收到基各组分的质量含量(kg)和摩尔含量(kmol)元素名称质量含量(kg)摩尔含量(kmol)氧化物名称质量含量(kg)摩尔含量(kmol)C 355.1 29.59 Na2O6.095 0.098H 31.43 31.43 MgO6.195 0.155O 198.2 12.39 Al2O3115.7 1.135N 8.400 0.600 SiO2229.1 3.818S(有机硫) 7.210 0.225 P2O56.355 0.045SO3(硫酸盐态)5.655 0.071K2O 10.300.110CaO5.136 0.092
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文以表 2-5 中数据为依据对煤热解过程中铀的存在形态的模拟结果如图 2-3，热条件下当压力 P=0.1MPa、低于 600 ℃时，绝大部分铀元素以高价(UO2)2(PO4)2形存在；600~1000 ℃，(UO2)2(PO4)2分解并与 Na、Mg 结合生成 MgUO4、NaUO3；于 1000 ℃，高价铀转化为低价铀并生成 UO2.33、UO2；大于 1750 ℃时，煤中 U始大量生成气态 UO3(g)和少量 UO2(g) 由上述现象看出，煤燃烧后的温度若能控在 800℃左右，煤中铀释放在环境中的量最少，可以有效的富集煤中铀。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distribution and mode of occurrence of uranium in bottom ash derived from high-germanium coals[J]. Yinglong Sun,Guangxia Qi,Xuefei Lei,Hui Xu,Lei Li,Chao Yuan,Yi Wang. Journal of Environmental Sciences. 2016(05)
[2]煤中铀及其在燃烧过程中的迁移行为研究进展[J]. 刘东原,赵永椿,张军营,郑楚光. 煤炭科学技术. 2016(04)
[3]滇东地区中—高硫煤中放射性元素铀的地球化学特征[J]. 王馨,冯启言,方婷,刘静静,刘桂建. 煤炭学报. 2015(10)
[4]全国煤及煤矸石中放射性元素U的特征研究[J]. 刘志梅,黄远. 开封教育学院学报. 2015(09)
[5]元素锗镓铀在大同煤田北部煤中的赋存特征[J]. 王钧漪,王文峰,李健,秦勇. 煤炭科学技术. 2010(02)
[6]云南省煤的放射性污染调查分析[J]. 熊正为,喻亦林,游猛,郭成林,周书葵,余振勋. 煤炭学报. 2007(07)
[7]滇西临沧褐煤放射性水平及区域污染分析[J]. 喻亦林. 地球与环境. 2007(02)
[8]全国煤矿中煤、矸石天然放射性核素含量调查分析[J]. 刘福东,潘自强,刘森林,陈凌,王春红,廖海涛,武奕华,王南萍. 辐射防护. 2007(03)
[9]中国西南地区煤中12种有害微量元素的分布[J]. 李大华,唐跃刚,陈坤,邓涛,程方平,刘东. 中国矿业大学学报. 2006(01)
[10]煤中有害元素潜在污染综合指数及洁净等级研究[J]. 王文峰,秦勇,傅雪海. 自然科学进展. 2005(08)
博士论文
[1]中国煤中微量元素分布赋存特征及其迁移规律试验研究[D]. 白向飞.煤炭科学研究总院 2003
硕士论文
[1]涡阳花沟西10煤中微量元素的赋存状态及环境效应[D]. 陈健.安徽理工大学 2010
本文编号：2946012
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空气燃烧过程中铀的赋存特性
图 2-2 空气燃烧过程中铀的赋存特性.4.3 临沧煤中铀的热力学平衡计算初始输入数据求法同平顶山煤种(表 2-5)：表 2-5 收到基各组分的质量含量(kg)和摩尔含量(kmol)元素名称质量含量(kg)摩尔含量(kmol)氧化物名称质量含量(kg)摩尔含量(kmol)C 355.1 29.59 Na2O6.095 0.098H 31.43 31.43 MgO6.195 0.155O 198.2 12.39 Al2O3115.7 1.135N 8.400 0.600 SiO2229.1 3.818S(有机硫) 7.210 0.225 P2O56.355 0.045SO3(硫酸盐态)5.655 0.071K2O 10.300.110CaO5.136 0.092
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文以表 2-5 中数据为依据对煤热解过程中铀的存在形态的模拟结果如图 2-3，热条件下当压力 P=0.1MPa、低于 600 ℃时，绝大部分铀元素以高价(UO2)2(PO4)2形存在；600~1000 ℃，(UO2)2(PO4)2分解并与 Na、Mg 结合生成 MgUO4、NaUO3；于 1000 ℃，高价铀转化为低价铀并生成 UO2.33、UO2；大于 1750 ℃时，煤中 U始大量生成气态 UO3(g)和少量 UO2(g) 由上述现象看出，煤燃烧后的温度若能控在 800℃左右，煤中铀释放在环境中的量最少，可以有效的富集煤中铀。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distribution and mode of occurrence of uranium in bottom ash derived from high-germanium coals[J]. Yinglong Sun,Guangxia Qi,Xuefei Lei,Hui Xu,Lei Li,Chao Yuan,Yi Wang. Journal of Environmental Sciences. 2016(05)
[2]煤中铀及其在燃烧过程中的迁移行为研究进展[J]. 刘东原,赵永椿,张军营,郑楚光. 煤炭科学技术. 2016(04)
[3]滇东地区中—高硫煤中放射性元素铀的地球化学特征[J]. 王馨,冯启言,方婷,刘静静,刘桂建. 煤炭学报. 2015(10)
[4]全国煤及煤矸石中放射性元素U的特征研究[J]. 刘志梅,黄远. 开封教育学院学报. 2015(09)
[5]元素锗镓铀在大同煤田北部煤中的赋存特征[J]. 王钧漪,王文峰,李健,秦勇. 煤炭科学技术. 2010(02)
[6]云南省煤的放射性污染调查分析[J]. 熊正为,喻亦林,游猛,郭成林,周书葵,余振勋. 煤炭学报. 2007(07)
[7]滇西临沧褐煤放射性水平及区域污染分析[J]. 喻亦林. 地球与环境. 2007(02)
[8]全国煤矿中煤、矸石天然放射性核素含量调查分析[J]. 刘福东,潘自强,刘森林,陈凌,王春红,廖海涛,武奕华,王南萍. 辐射防护. 2007(03)
[9]中国西南地区煤中12种有害微量元素的分布[J]. 李大华,唐跃刚,陈坤,邓涛,程方平,刘东. 中国矿业大学学报. 2006(01)
[10]煤中有害元素潜在污染综合指数及洁净等级研究[J]. 王文峰,秦勇,傅雪海. 自然科学进展. 2005(08)
博士论文
[1]中国煤中微量元素分布赋存特征及其迁移规律试验研究[D]. 白向飞.煤炭科学研究总院 2003
硕士论文
[1]涡阳花沟西10煤中微量元素的赋存状态及环境效应[D]. 陈健.安徽理工大学 2010
本文编号：2946012
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/2946012.html
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