油页岩微波干馏过程中痕量元素迁移规律研究

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在油页岩资源开采利用过程中,有害痕量元素的释放对人类健康和自然环境造成了极大的危害,有关这些元素的排放及控制研究已成为污染防治中的一个新兴前沿领域。虽然汞、砷、铅等有害痕量元素在油页岩中的含量很低,但由于油页岩的大量开采利用及控制方法的不完善,其排放量相当惊人,由此引起的污染问题应当予以重视。为了研究油页岩微波干馏过程中痕量元素迁移规律,本文以柳树河油页岩为提取对象,借助X射线衍射分析技术验证并确定了一种逐级提取方法,并用此方法对柳树河和桦甸油页岩进行了提取,结合电感耦合等离子体分析技术对桦甸大成四层油页岩不同微波干馏工况下半焦中的痕量元素含量进行测试。研究表明,除元素本身赋存特征和地球化学特性对元素迁移规律有影响外,干馏终温和微波功率对痕量元素的迁移起到一定的作用。在功率为相同的情况下,随着终温的逐渐升高,半焦产率越低;在终温相同的时候,随着功率的增加,半焦产率越来越大。除镉元素外,其余七个元素的挥发率都随着干馏终温的增加而增加,随着干馏功率的增加而减小;镉元素的挥发率极大,所有形态均不稳定;所研究的8个元素中,多数元素的可交换态、碳酸盐态、氧化物态、硫化物态和有机态的含量都随着干馏终温的增加而减少,多数元素的残渣态相对稳定,随着干馏终温的增加而增加;多数元素的可交换态、碳酸盐态、氧化物态、硫化物态和有机态含量随着干馏功率的增加而降低,多数元素的残渣态含量随着干馏功率的增加而增加;在所研究的元素中,多数痕量元素迁移规律不同,这是由于终温和微波功率的不同影响造成的。
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