煤中硫和汞赋存形态的同步分析及其相关性研究

摘要

【目的】硫和汞是煤中具有亲和性的两种典型污染元素，明晰煤中硫和汞的赋存形态及其相关性对煤热化学转化过程中含硫含汞污染物的协同治理意义重大。目前，研究者多采用GB/T 215—2003国标法和逐级化学浸提法分别辨析煤中硫和汞的赋存形态，这给深入分析煤中硫含量、汞含量的相关性带来了不便。此外，煤中的细粒黄铁矿不能被HNO₃有效浸提，意味着国标法会低估含细粒黄铁矿煤中的黄铁矿硫的含量。【方法】基于此，提出了一种更准确的能同步分析煤中硫和汞赋存形态的方法——逐级化学浸提联合等离子体低温灰化法（SCEPs-PLTA），并对40种煤样进行了硫、汞元素的赋存形态分析。【结果】研究表明，与单纯的逐级化学浸提法和国标法相比，SCEPs-PLTA在分析含细粒黄铁矿煤中硫和汞的赋存形态时有显著优势，可将煤中硫化物硫和硫化物结合态汞的含量精度分别最高提升30.37%和24.29%。此外，煤中的硫和汞均以有机（结合）态和硫化物（结合）态为主（两类含量之和占比高于40%），且同种赋存形态的硫和汞含量间具有显著的正相关性。【结论】本研究为煤热化学转化过程中硫和汞的迁移转化及调控奠定了理论基础。

关键词

硫 / 汞 / 等离子体低温灰化 / 赋存形态 / 细粒黄铁矿 / 相关性