煤炭学报

作者：唐跃刚, 张军营, 王绍清, 许德平, 陈博文, 胡耀锋, 袁东营, 丁华, 白向飞,

关键词：煤, 有害矿物质, 微量元素, 分类, 赋存状态, 结渣, 环境, 转化与利用, 迁移转化, 影响因素,

低碳、零减排与提效是当今煤炭清洁利用的主题，煤中矿物质的结渣与污染性是制约洁净煤工艺的瓶颈。为揭示其瓶颈背后的科学问题，重新定义了有害矿物质，查阅大量国内外期刊、论著及标准文献，回顾了煤中矿物质及微量元素的研究现状，梳理有害矿物质类型、元素的赋存形式，介绍亲石元素及其矿物的结渣特性和亲硫亲铁元素及其矿物的污染性，提出了工业与环境有害元素及其矿物的分类，其有害性取决于元素及其矿物的赋存状态。分析了煤中矿物质赋存与富集分异特性，归纳了有害矿物质的成因类型，探讨了煤中矿物质热迁变的煤阶、矿物质结合方式、元素的地球化学亲和性、矿物质成分和反应温度、反应气氛、反应压力、灰中其他成分等地质与工艺影响因素，综述了煤中有害矿物质在气化、液化、热解炼焦以及燃烧过程中的迁移转化机制机理，揭示了气化、液化、热解和燃烧过程中微量元素的不同挥发程度。最后提出了目前存在的无定形矿物质、仪器精确定量、快速高温、碱性元素与硅元素相互作用、预测结渣出入、地质与工艺耦合和洁净度等主要科学、技术与工程问题，展望未来发展，应关注原煤非晶的类矿物和热熔融态无定形物的基础研究，关注同位素等示踪技术在热工艺的应用，建议大力发展洁净煤有害矿物质脱除与稀有元素提取的研发，促进洁净煤技术发展。

来源：2025年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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