准格尔煤田高铝煤矸石中勃姆石富集特征及成因

运用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)等技术,研究了准格尔煤田大饭铺煤矿6号煤层夹矸中富铝矿物的种类、相互关系及其成因。研究表明:夹矸中富含勃姆石(60%)和高岭石(40%),光学显微镜下两者具有明显的共生关系,能谱面分析(Mapping)图像中可见Si元素与Al元素富集部位不同,两者分异现象明显;夹矸中勃姆石主要是由高岭石脱硅蚀变而来的,勃姆石主要分布于高岭石晶层之间和晶粒表面周围,并逐渐向高岭石内部蚀变。     

准格尔煤田西南部6_上煤层煤岩煤质及沉积环境特征

以准格尔煤田西南部黄玉川煤矿6上煤层为研究对象测试了样品的煤岩显微组分、煤质参数、硫分及部分微量元素含量,确定了6上煤层的煤岩煤质特征;结合煤层厚度变化及煤地球化学参数分析了原始泥炭沼泽沉积环境特征。结果表明,黄玉川煤矿6上煤层为深成变质作用下形成的低变质程度烟煤,低水、低灰、低硫、高挥发分,形态硫主要以有机硫为主,不易脱除。有机显微组分组主要为镜质组和惰质组,煤中无机显微组分主要为结晶度较高的粘土矿物高岭石类。含煤沉积体系为上三角洲平原环境,原始泥炭沼泽覆水条件良好,为还原性中~高位泥炭沼泽,成煤时部分分层曾受海水影响。     

陕西典型矿区煤系关键金属元素富集特征及其成因机制

煤型关键金属矿床的研究现已成为国内外煤地质学和矿床学研究的重要内容,也是当前国际矿产地质界的前沿问题。陕西煤炭资源丰富,含煤岩系涵盖石炭—二叠系(太原组,山西组)、三叠系(瓦窑堡组)及侏罗系(延安组),不同煤田及不同时代煤层煤质特征差异较大,部分地区煤中存在关键金属的富集。为了查明陕西煤系关键金属的富集分布特征及成因机制,选取主要煤田10个典型煤矿的含煤岩系为研究对象,系统开展煤的工业分析、全硫分析和微量元素地球化学测试。陕西煤中关键金属富集主要分布于石炭—二叠系煤系,在渭北及陕北石炭—二叠系煤系中普遍存在Li-Ga-Nb-Ta-REY关键金属组合的共富集。这些关键金属主要赋存于高岭石、勃姆石、磷酸盐等矿物中,且在靠近煤层夹矸及顶底板的煤系中更为富集。陕西石炭—二叠系煤中关键金属的富集与华北地台沉积基底及本溪组古风化壳密切相关,关键金属元素主要由盆地周缘蚀源区古风化壳黏土质和铝土质碎屑物质经水系搬运进入泥炭沼泽,通过有机质与无机质相互作用而富集;此外,也可能受同沉积火山灰输入及大地构造的部分影响。石炭—二叠系为陕西煤型关键金属矿产的富集层位,煤系Ga, Li, Nb, Ta等关键金属普...     

准东煤中钠赋存状态研究

利用准东煤田 4个矿区的600余组钻孔煤样和100多个商品煤样的煤质数据,分析了准东煤中钠与灰分及其他微量元素含量之间关系;采集了准东煤田部分代表性井田煤层煤样、分层煤样和商品煤样,以及矿区表土样品、矿井水、煤层上覆岩层、煤层夹矸和煤层裂隙中矿物样品,利用煤岩分析、筛分试验、浮沉试验、逐级化学提取等手段,分析了钠在不同煤岩组分、不同矿物、不同粒级和密度级分选产物中的含量分布,以及钠可能的化学形态。综合以上分析结果,认为准东煤中钠最主要的赋存形态为水溶态,并且最可能的形态为水合离子态。今后准东煤中钠分布赋存特性的研究,应该重点从水文地球化学和表生风化作用角度出发,结合准东煤低煤化程度、高惰质组、低矿物含量的成因特性,建立钠从表土层随地下水逐步进入煤层的模式,科学认识准东煤中钠的成因和富集机理。     

哈尔乌素煤中伴生镓锂及稀土元素的赋存特征研究

煤中伴生镓、锂和稀土元素均属稀有金属元素及国家新兴战略性矿产资源，基于哈尔乌素露天矿煤中伴生镓、锂及稀土元素含量较高，研究其赋存特征可为矿区矿产资源的合理开发利用及稀有金属元素的定向富集、后续提取技术开发提供基础的理论与技术支撑。结合哈尔乌素6号煤层的煤质特征，通过X射线衍射、Siroquant定量分析、扫描电镜和煤岩分析等方法对煤中矿物组成特征及镓、锂和稀土元素的含量分布与赋存规律进行研究，并从矿物质整体特征、载体物相特征等方面重点探讨煤中伴生镓、锂和稀土元素的矿物特征。结果表明：哈尔乌素煤中的矿物质主要由高岭石、方解石、伊利石、勃姆石组成，占比分别为84.1%、6.9%、5.2%、3.8%;哈尔乌素6号煤层煤中镓、锂及稀土元素纵向分布规律显著，在上台阶样品中含量较高，而在西部层位含量较低；哈尔乌素煤中镓、锂与灰分呈正相关关系，与无机矿物质的亲和程度高；镓、锂的主要载体为高岭石、伊利石等硅酸盐黏土矿物以及勃姆石矿物。     

鄂尔多斯盆地南北缘煤中金属异常富集成因对比

鄂尔多斯盆地含煤地层中蕴藏丰富的金属元素,是煤中金属分布规律及成因研究的热点区域,尤以盆地南北缘煤中金属最为富集,且表现出不同的规律和特征。通过对南缘有代表性的渭北、黄陇煤田和北缘准格尔煤田进行采样分析,结合收集已有测试数据,对比南北缘煤中金属富集的种类、丰度、煤岩特征及差异、成煤环境差异、物源特征,分析盆地南北缘煤中金属富集成因差异。结果表明,与世界煤相比,盆地北部准格尔煤田煤中Li, Zr, Hf富集,Be, Ga, Sr, Nb, Pb, Th轻度富集,盆地南部黄陇煤田煤中Sr, Ba轻度富集,渭北煤田煤中Li富集,Ga, Zr, Nb, Cs, Hf, Ta, Pb, Th轻微富集。盆地晚古生代煤显微煤岩组分,南部镜质组含量大于北部,总体上山西组镜质组含量低于太原组,中生代延安组煤镜质组含量最低。煤中矿物以黏土矿物和碳酸盐矿物为主,在盆地南缘煤中发现磷灰石、锐钛矿,还发现有不规则形状的碎屑石英和蠕虫状高岭石,为火山灰输入含煤地层特征;北缘煤中发现丰富的方解石晶体,以裂隙填充及自生形态为主。盆地北部和盆地南部Al₂O₃/TiO_...     

准格尔电厂炉前煤矿物组成及其对高铝粉煤灰形成的贡献

准格尔电厂粉煤灰中的Al₂O₃含量高达52.72%，这在世界上十分少见，为详细了解这一特殊粉煤灰的成因并加以高附加值利用，采用ICP-AES，XRD和FESEM-EDX等方法详细研究了该电厂炉前煤的煤岩、煤质、煤中矿物组成和灰成分特征，同时测定了粉煤灰的化学成分.结果表明，准格尔电厂煤中矿物以高岭石和勃姆石为主，分别占煤中矿物总量的71.1%和21.1%.粉煤灰中高Al₂O₃含量来源于煤中丰富的高岭石和勃姆石矿物在电厂高温下的转化和分解产物；石英仅占煤中矿物组分的1.9%，也相应地提高了粉煤灰中的Al₂O₃/SiO₂质量比，使得这一比值达到1.50，是常见粉煤灰的3倍左右.煤中其它矿物含量较少，使得粉煤灰中其它氧化物含量相应降低，这为高铝粉煤灰的高附加值利用奠定了良好基础.     

吐哈盆地三道岭煤矿4号煤层煤岩组分特征及其成因分析

三道岭矿区位于吐哈盆地哈密坳陷，是南疆重要的煤炭基地，为了研究吐哈盆地西山窑组富惰质组煤岩组分及成因，采集了三道岭煤矿西山窑组4号煤层煤为样品，采用煤岩学、煤化学和煤相学等方法，通过对样品进行工业分析、显微组分鉴定，系统地分析了西山窑组4号煤层的煤岩组分特征，并探讨了富惰质组煤的成煤环境。研究结果表明，中侏罗统西山窑组4号煤层以暗淡煤-半暗煤为主，煤岩组分以富惰质组为主，平均含量高达76.1%,其次为镜质组，壳质组含量最低，属于低变质煤，富惰质组以半丝质体为主，镜质组以基质镜质体为主，矿物组成以粘土矿物和碳酸盐矿物为主。4号煤层煤质属于特低灰、中等挥发分、高碳低氢的特低硫煤，煤灰成分以CaO、Fe₂O₃为主，灰成分指数K介于0.25～10.64之间；成煤期环境主要表现为干燥的森林泥炭沼泽氧化型，成煤植物主要以银杏、松柏等木本植物为主，这些植物生长茂盛易于形成巨厚的煤层，同时西山窑组处于退水沉积序列，覆水性弱，泥炭整体处于弱还原环境下，物质丝炭化作用强烈，形成了富惰质组煤。     

准东煤田煤岩特征与煤质及其工艺性能的关系研究

采取了准东煤田部分生产井田煤样,研究了准东煤田煤岩特征与煤质及其工艺性能的关系,认为准东煤显微组分以惰质组为主,惰质组(去矿物基)含量为80%左右,惰质组分以半丝质体和丝质体为主,镜质组分为以基质镜质体为主。煤中的壳质体含量较低,主要以孢粉体、角质体和木栓质体为主,而矿物以黏土矿物为主。准东煤镜质组含量与煤的挥发分产率成正比,与哈氏可磨性指数成反比。准东煤高惰质组含量是准东煤高发热量的有利条件,其焦油产率较低与准东煤中的高惰质组含量有关。准东煤惰质组含量高并以丝质体、半丝质体为主的特点导致准东煤孔隙结构发育,其孔隙结构发育是准东煤高全水分含量、高反应活性的主要成因因素。     

山西平朔矿区4~#煤中镓的分布规律与富集机理

采用光学显微镜、X射线衍射和电感耦合等离子质谱等方法对采自平朔矿区4#煤中的样品进行分析,并对镓的分布、赋存和富集因素进行了讨论。结果表明4#煤中镓的平均含量达35.70mg/kg,推算出平朔矿区4#煤中的镓储量约为6.32万t。4#煤中整体镓含量较高,但分布不均匀,并呈现出顶底板及夹矸中含量较高的接触富集现象;在显微镜下发现煤中有很多粘土矿物与勃姆石,表明镓的富集主要与粘土矿物(如高岭石)和勃姆石有关;镓的富集受陆源区母岩性质、沉积环境和后生淋滤作用等地质因素的多方面影响,本研究区镓的富集则主要受控于陆源区母岩性质。     

大同煤田煤系高岭岩赋存特征和成矿机理研究

大同煤田含煤地层中富含具有工业价值的高岭岩资源,为了确定这些煤系高岭岩的赋存特征和成矿机理,本文以大同煤田晚古生代太原组的高岭岩矿床为研究对象,采用野外地质调查、室内显微镜鉴定、XRD分析和地球化学分析等研究方法,对煤系高岭岩的赋存层位、结构组成、岩石类型及成因进行研究。结果表明:研究区高岭岩主要赋存在9号煤底板、8号煤底板、3-5号煤底板、3-5号煤夹矸和2号煤底-3号煤顶层间5个层位;岩石主要矿物成分为高岭石(含量60 % ~90 %),其次为石英,以及少量的长石、云母、菱铁矿、硬水铝石、锐钛矿等;高岭岩结构组分可划分为颗粒、高岭石晶粒、矿物碎屑和基质,岩石类型包括晶粒状高岭岩、隐晶质高岭岩、团块状高岭岩和砂质高岭岩;煤系高岭岩的成因主要为陆源搬运沉积形成和火山灰蚀变形成两种。     

斜沟煤矿13~#煤镜质组最大反射率和显微组分测定

阐述了镜质组最大反射率和显微组分测定的原理,详细介绍了测试需要的仪器、使用材料、样品制备过程及测定条件。研究认为,13#煤属气-肥煤,测定了不同层位镜质组最大反射率和显微组分,得出不同层位镜质组、惰质组、壳质组和矿物成分含量,推测认为回采过程中可能有H2S等有害气体并有自然发火危险,建议加强煤层注水和防灭火等工作。     

综采工作面砂岩夹矸层酸化压裂破碎机理

以榆林小保当矿区112201大采高工作面煤层砂岩夹矸层为研究对象,通过夹矸层砂岩物理力学化学性质综合性实验分析,提出了以微量CO2水合物为主的复配专用岩石酸化压裂方法。对高压CO2耦合溶液作用下砂岩中矿物溶蚀的物理化学机理进行研究,分析了高压酸化压裂引起的岩石微观结构变化共同作用下的岩层变形破坏特征及孔渗影响规律。结果显示:CO2水合物酸化专用压裂方法,对夹矸砂岩组成中方解石和白云石组分的影响显著,高岭石膨胀作用增强,压裂液溶蚀孔隙数量显著增多,孔径变大,综合孔隙度和渗透率均增大。通过开采验证,煤层夹矸层CO2耦合压裂破碎后,与正常回采区段及常规水压致裂区段相比,耦合压裂区段工作面回采率显著提高,同时节能降耗效果最为明显。     

平顶山矿区煤矸石现状分析与利用研究

平顶山矿区煤炭资源丰富,在50多年的开采过程中伴随煤矿开采产生了大量的煤矸石,煤矿区目前共存有矸石山26座,煤矸石现存量2.94亿m3,占地1418.63亩;针对平顶山煤矿区煤矸石现状,分析了煤矸石的两种属性,即危害属性和资源属性,提出了充分利用其两种属性特征,变废为宝的措施。     

青峰煤矸石矿物学特征及分子筛制备研究

通过化学分析、岩矿鉴定、红外光谱、热重-差热分析、X射线衍射和扫描电镜对湖南常德青峰煤矸石的资源特性进行了研究，基本查明了该煤矸石的化学成分、矿物组成、高岭石的结晶学特征、红外光谱特征及热分析特征，在此基础上，采用直接晶化法进行了A型分子筛的试制研究。     

吐哈盆地大南湖矿区煤岩煤质特征及成煤环境分析

吐哈盆地大南湖矿区煤炭资源丰富,采用煤岩学、煤化学等研究方法,通过资料收集和煤层剖面采样测试,对研究区侏罗系中统西山窑组25号煤层煤质、煤岩及煤相特征进行了分析研究,并探讨了聚煤规律。研究结果表明,大南湖矿区25号煤层属于特低灰、高挥发分、低硫煤;煤岩显微组分以富惰质组为主,其次为镜质组;煤层共经历了干燥森林沼泽及较干燥森林泥炭沼泽、较潮湿森林泥炭沼泽、干燥森林泥炭沼泽、潮湿草本沼泽、干燥森林泥炭沼泽5个演化阶段。     

红舍克堆积型铝土矿的工艺矿物学研究

以云南红舍克堆积型铝土矿为研究对象开展工艺矿物学研究工作。运用多元素分析、X-射线衍射分析、扫描电镜和MLA等手段,研究该堆积型铝土矿的化学组成、主要矿物组成、粒度组成、嵌布特征及矿物单体解离等工艺性质。结果表明,原矿中主要目的矿物为一水软铝石、硬水铝石、三水铝石,主要脉石矿物为高岭石,其他金属矿物为赤(褐)铁矿和锐钛矿。该研究可作为此铝土矿合理开发利用的理论基础。     

煤矸石矿物学性质及磁种法磁选除铁钛研究

为提高煤系高岭土煤矸石资源利用率,本文以内蒙准格尔黑岱沟地区的煤矸石为研究对象,对其中蕴含的煤系硬质高岭土进行分选除铁、除钛研究。通过采用X-射线衍射（XRD）谱、X射线荧光（XRF）光谱,扫描电镜（SEM）及显微镜测试从化学成分、微观形貌和矿物组成结构方面对煤矸石进行工艺矿物学分析。实验采用不同磁种对含铁、钛的矿物进行高梯度磁选,单因素实验得出以磁铁矿粉为磁种优于人造铁氧体。通过正交实验表明：磁选电流6 A、给矿记时20 s、矿浆浓度45%为较佳实验条件,此时除铁率为35.63%,除钛率为39.29%。最终产品煅烧后白度为80.96%,达到橡塑工业用煅烧高岭土白度要求。     

平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析

采集平顶山矿区一矿煤矸石山混合矸,经过粉碎、研磨、缩分后,采用常规化学分析、XRF、XRD、SEM、EDS、FTIR和DSC-TG研究煤矸石的化学组成和矿物组成,用高纯锗γ能谱法检测煤矸石的放射性,根据GB/T212-2008、GB/T213-2008对煤矸石进行工业分析和发热量测定.结果表明:煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO等;矿物组分为高岭石、石英、白云母、白云石、方解石、伊利石和微量黄铁矿,并含有较多的有机碳.煤矸石放射性符合国标A类装修材料的要求,碳含量和发热量达到三类煤矸石要求,可以用来制备烧结砖、水泥和轻集料等建材制品.