宁东地区粉煤灰中主量元素和稀有元素的成分分析

周小平，魏建成，田少冲，席建建

（宁夏回族自治区核地质调查院，银川 750021）

粉煤灰也被称为飞灰，来源于燃煤电厂和煤化工厂。燃煤形成的灰渣中，粉煤灰约占4/5，底灰约占1/5。粉煤灰成分复杂，它既是一种有害的工业固体废弃物，也是一种具有潜在价值的人造火山灰资源。粉煤灰处理不当会造成水土污染，破坏生态环境，如果能加以利用，就会变成有用的资源。近年来，由于火力发电和煤化工的发展，粉煤灰的排放量巨大。

当前，粉煤灰的高值化综合利用备受关注。提取有价元素是粉煤灰高值化综合利用的有效途径，可以适应更加严格的环保要求，实现高质量发展。明确粉煤灰的化学成分和矿物组成是粉煤灰综合利用的基础。因此，本文分析了宁东地区部分燃煤电厂和煤化工厂粉煤灰的化学成分和矿物组成，探讨了粉煤灰提取有价元素的前景，以进一步促进粉煤灰的高值化综合利用。

1 试验部分

1.1 主要材料

一是宁东地区燃煤电厂粉煤灰，二是宁东地区煤化工厂粉煤灰。

1.2 试验方法

采用重量法、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），对粉煤灰中主量元素硅（Si）、铝（Al）、铁（Fe）、钙（Ca）、镁（Mg）、钾（K）、钠（Na）和稀有元素镓（Ga）、锗（Ge）进行测试分析，并通过X 射线衍射仪（XRD）对粉煤灰的矿物组成开展定性分析。

2 结果与讨论

2.1 宁东地区粉煤灰的化学组成

在粉煤灰中，各种化学成分的含量主要由燃煤成分决定，其主量元素有Si、Al、Fe、Ca、Mg、K和Na，原煤伴生一些微量元素，燃烧后，Ga、Ge 等稀有元素能够在粉煤灰中实现富集，通常能够富集3～10 倍。……