气化渣中战略性金属Li、Ga、Ge和In的赋存形态与迁移规律
单天琦1
杨策1
刘金昌2
付宗品1
赵云鹏1
1.中国矿业大学 煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏 徐州 2211162.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083
摘要：气化渣是现代煤化工过程中产生的主要固体废弃物.如何高效提取和利用煤气化渣中所蕴含的战略性金属资源,从而实现气化渣的高值化利用已成为当前的研究热点.目前,气化渣中战略性金属元素赋存状态与迁移规律尚不清晰.本研究首先利用ICP-MS、SEM-EDS和XRD分析了气化渣中战略性金属Li、Ga、Ge和In的质量分数和矿相组成,然后通过逐级化学提取法探究了这 4 种元素在气化渣中的赋存状态,并利用Factsage热力学软件模拟了气化过程中Li、Ga、Ge和In的化学形态演化规律.结果表明:相较于榆林原煤,Li与Ga在气化细渣与粗渣中均有所富集;Ge与In在气化过程中挥发性较强,大部分随着合成气冷却富集在气化细渣中.气化渣中战略性金属Li、Ga、Ge和In主要以金属氧化物态、有机结合态和残渣态形式存在,少部分Li以离子交换态和酸溶态存在.皮尔森相关性分析表明:Li与Ga之间相关性较强,两者在分配规律上具有一致性,并且它们与Si和Al呈强正相关性,这表明Li和Ga在气化渣中主要与铝硅酸盐形式结合;Ge与S呈较强正相关性,推测Ge在气化渣中主要赋存在硫酸盐矿物中.这些发现有助于阐明煤气化渣中战略性金属元素的赋存状态和气化过程迁移规律,从而为煤气化渣的综合利用提供理论参考.
关键词：煤气化气化渣战略性金属迁移机制赋存形态
分类号：TQ546(煤炭气化工业)
资助基金：国家重点研发计划(2021YFC2902601)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 172-184 )
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