长期以来，煤炭在我国能源结构中都占据十分重要的地位。同时它也是一种不清洁的能源，燃煤所释放出的重金属能长时间驻留在环境中，很难被降解，并能在生物体内高度蓄积，由此引发的社会危害数不胜数。针对这个日益突出的环境污染问题，本文以松藻等煤矿所选取的煤样为代表，系统地研究了煤中重金属的基本特性、迁移转化特征及其控制措施，论文的主要内容如下：①研究了原煤中重金属的基本特性。全量分析结果显示：煤中重金属元素的含量基本为微克级，大部分煤样中的Zn、Cd、As等含量超过或临近我国煤的平均值。逐级化学提取结果表明：Zn、Cd、As的有机物结合态所占比例都不大，大多都低于10%，最高也不超过20%。其中Zn和Cd主要以可交换态、硫化物结合态和残渣态的形式存在，As是以硫化物结合态为主，且其硫化物结合态所占比例超过50%。数理统计分析显示：煤中重金属Zn、 Cd、 As的含量分别与其灰分明显呈正比，相关性大小为：Zn> Cd>As。说明重金属和灰分间存在依附关系，主要以无机态的形式存在。②研究了燃煤重金属的迁移转化特征。静态燃烧试验结果表明：大部分的Zn、Cd、As已迁移挥发，挥发难易顺序为：As>Zn> Cd。由重金属的形态分析可知：赋存于可交换态、硫化物结合态及有机物结合态的重金属易挥发；X-射线衍射分析表明：燃煤前后矿物质成分变化很大，煤灰中重金属的矿物载体要比原煤的稳定；采用热力学软件HSC Chemistry5.0对重金属反应的吉布斯自由能进行了计算，结果显示：煤燃烧过程中重金属因生成沸点低的物质而表现出挥发特性。燃煤重金属的环境效应评价显示：煤灰中Zn、Cd和As的残渣态均超过50%，且Zn、Cd和As的浸出量均低于Ⅳ类地表水环境质量标准（GB3838-2002），对环境不构成大的威胁。③通过双因素方差试验研究了碳酸钙对燃煤重金属的控制效果。结果显示投加比取1%效果较好，燃烧温度则倾向于1000℃和1100℃。Zn、Cd、As的最高固定率分别为：38.41%、45.82%、23.93%。此时，它们的挥发率仍都超过50%。碳酸钙煅烧时的分解产物氧化钙是很好的吸附剂，且它也能与砷反应生成稳定的砷酸钙。④通过正交试验研究了调制碳酸钙对燃煤重金属的控制效果。在原碳酸钙的控制基础上，调制碳酸钙的对Zn、Cd、As的最高固定率分别为：72.77%（6﹟）、73.47%（5﹟）、58.44%（6﹟），与此同时它们的挥发率依次为18.81%、15.40%、26.13%，说明固定效果较好。综合考虑后的最优参数组合是：燃烧温度为1000℃，金属盐种类为Al2(SO4)3，调制比为15。经Al2(SO4)3调制后的碳酸钙微观物理结构变化较大，离子比取15时对孔隙的改善效果最好。金属离子的加入改善了碳酸钙的比表面积、孔径和孔隙率，且其颗粒表面有γ-Al2O3生成，这对提高重金属的固定效率是有积极作用的。差热分析结果表明调制碳酸钙（Al2(SO4)3）的添加不会使煤灰的结渣特性加重。