Исследование состава дисперсных частиц летучих зол и установление маршрутов образования РМ10 из минеральных компонентов бурого угля
Е. В. ФОМЕНКО, Г. В. АКИМОЧКИНА, А. Г. АНШИЦ
Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия fom@icct.ru
Ключевые слова: дисперсные частицы, микросферы, РМ10, СЭМ-ЭДС, летучая зола, бурый уголь, минеральные компоненты
Страницы: 883-891
Аннотация
Методом сканирующей электронной микроскопии в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (СЭМ-ЭДС) проведено систематическое исследование составов индивидуальных частиц размером менее 10 мкм (РМ10) дисперсной фракции золы-уноса от пылевидного сжигания бурого угля Канско-Ачинского бассейна. Установлено, что микросферы и частицы несферической формы, принадлежащие по размеру к классу экологически опасных взвешенных частиц РМ10, в зависимости от содержания СаО, SiO2, Al2O3 и Fe2O3 образуют несколько групп, в формировании которых участвуют различные минеральные прекурсоры. Значительная часть дисперсных частиц (64 %) характеризуется высоким содержанием СаО в интервале 40-68 мас. %, около 1/3 частиц - повышенным содержанием алюмосиликатных компонентов (SiO2 и Al2O3) до 82 и 40 мас. % соответственно, ~3 % частиц с высоким содержанием железа (Fe2O3) в диапазоне 34-65 мас. %. Сравнительный анализ взаимосвязи концентраций макрокомпонентов в виде зависимостей [SiO2] = f[Al2O3] и [SiO2 + Al2O3] = f[CaO + Fe2O3 + MgO] позволил выявить основные минеральные компоненты - прекурсоры экологически опасных взвешенных частиц PM10, образующихся при сжигании бурых углей. Такими прекурсорами являются комплексные Ca,Mg,Fe-гуматы, полевые шпаты, в большей степени анортит, слюдоподобные минералы хлоритового типа и кварц. При горении бурого угля полевые шпаты и слюды плавятся с образованием стеклофазы. Органически связанные Ca, Mg и Fe после окисления гуматов переходят в высокореакционные оксиды, которые легко реагируют друг с другом и SiO2, включаются в алюмосиликатное стекло с образованием комплексных соединений различного состава: силикатов, алюмосиликатов, алюмоферритов.
DOI: 10.15372/KhUR2024621 EDN: HCGUMA
|