宁武煤田大恒矿区煤中有害微量元素特征

运用电离耦合等离子体质谱(ICP-MS)、扫描电镜(SEM),对宁武煤田矿区9#煤层刻槽样品和夹矸样品中主要有害微量元素(包括Be、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba、Ta、Pb、Th、U)的含量进行了测定。通过计算、对比得出元素的含量水平、富集程度、分布模式及赋存状态。     

从酸浸煤灰中浮选金属

用吸附气泡技术从酸浸煤灰中同时分离 Cu、Co、Ni、Mn、Fe、Pb、Zn、V、Al、Cr 等金属阳离子。这些元素的回收是通过添加硫离子和仔细调节溶液 p~H 值来实现的。     

攀枝花地区煤矸石中重金属元素浸出行为

针对煤矸石中重金属元素污染问题,对攀枝花地区煤矸石开展了分批静态浸出实验.结果表明,该区煤矸石浸出的重金属元素主要为Fe、Zn、Mn和Cu,Co、Cr、Pb和Ti的浸出量不大,As、Ni则难以浸出.浸提液pH值、环境温度和液固比对浸提液中Co、Cr、Cu、Fe、Pb和Ti的浸出浓度影响显著,低pH值、高温和高液固比有利于Co、Cr、Cu、Fe、Pb和Ti的浸出.对于Mn和Zn,pH值和液固比是影响其浸出的主要环境因素,温度的影响效果并不显著,低pH值和高液固比可促进Mn和Zn的浸出.细粒径煤矸石中大部分金属(Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Ti和Zn)的浸出浓度更高,但占比小;-5+2 mm粒径的煤矸石占比高,且其中的各金属的浸出浓度均较高;煤矸石中大部分金属(Co、Cr、Cu、Fe、Mn和Zn)的释放持续时间较长,但长时间的浸出会使Cu、Fe的浸出浓度下降.     

燃煤电厂中有害微量元素迁移释放

对两个电厂的原煤、底灰、飞灰和超细飞灰（≤10 μm）进行了有害微量元素含量的测定,研究了As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、V、Zn、Hg等14种元素在煤燃烧过程中的散逸、迁移行为,揭示了它们在燃煤过程中在气态产物和固态产物（底灰、飞灰、超细飞灰）中的分配富集特征,分析了这些元素的环境效应。结果表明：在两电厂中,元素Cd、Pb、Zn富集系数由大到小为超细飞灰>飞灰>底灰;As的分布特性与煤中Ca的含量密切相关;较低的烟气温度能够使部分气态Hg在飞灰颗粒上发生凝结;将几种元素分为3类：Ⅰ类,留在固体废物中的元素V（QR＞085）;Ⅱ类,部分留在固体废物中的元素As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、Zn（0.85≥QR＞010）,其中As、Cr、Ni、Be、Cu、Th的富集程度较强,Zn、Mo、Se、Cd较弱;Ⅲ类,主要挥发到大气中的元素Hg（QR接近0）。     

煤中有害微量元素的洗选迁移特性

应用浮沉试验和分步释放浮选试验对贵州省水城煤业集团大河边矿原煤进行了洗选分离,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了原煤和11个洗选产品中As,Se,Cd,Pb,Be,Cr,Co,Mo,Cu,Zn,Ni,V,Sb,Mn,Th,U等潜在有害微量元素的含量,应用等离子体低温灰化分离出原煤和洗选产品中的无机矿物质。结果表明,原煤中微量元素的总体含量水平中等;在浮沉试验中密度越高的洗选产品中微量元素的含量越高;在分步释放浮选试验中,精煤中微量元素的含量最低,尾煤中微量元素的含量最高,在中间产品中呈过渡关系;绝大多数微量元素与矿物质总量之间都存在极高的相关性,表明微量元素在煤中主要以无机态赋存,其迁移特性主要受控于煤中的矿物质。     

高兴庄煤中有害微量元素的分布和赋存形态研究

为获得高兴庄煤矿主采煤层中有害微量元素的分布和赋存形态,对采自同一工作面上6个分层煤样的工业分析和15种微量元素的含量进行统计。根据各有害元素在工作面垂直方向上的变化特点以及相关性分析发现:大部分元素的最高浓度值出现在煤层的顶部或底部,与灰分的垂直分布相似,尤其是元素Ba和Sr;元素Ba、Sr、Ti、Mn和Ni主要以无机形式赋存;元素Cr、Mo、Zn和Tl趋向于负载在煤的有机质中。以硫酸盐、碳酸盐矿物和粘土矿物为主要无机载体赋存的元素有Sr、Ba和Ti;以硫化物为主要无机载体赋存的元素有Pb、Cd、Cu、Be、Co、Zn、Ni、Mo、Ga和Mn;此外Mn也可能负载在碳酸盐矿物中。     

西山煤田马兰矿区8号煤及其夹矸的微量与稀土元素地球化学特征

运用X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法对马兰8号煤顶板、煤样、夹矸及黄铁矿结核中的矿物组成、微量与稀土元素及常量元素等地球化学特征进行了分析。结果表明,与美国大部分煤、中国大部分煤及华北石炭二叠纪煤对比：煤样中富集Li、Zn、Ga、Sr、Hf、U、Zr、W、Sn和REEs等元素;顶板样品中富集V、Cr、Zn、Rb、Cs、Sr、Hf、U、Zr、W、Tl、Pb、Ni和REEs等元素;夹矸中富集Li、V、Cu、Ga、Sr、Ba、Hf、Th、U、Zr、Sn、W、Pb和REEs等元素;黄铁矿结核中富集Cr、Cu、As、Se、Cd、Sb、W、Tl和Pb等元素,其中有害微量元素V、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Se、Ba、Th、Cd、Sn、Sb、Tl和Pb主要分布在黄铁矿结核、顶板及夹矸中。稀土元素分布模式表明,煤层稀土元素主要来源于陆源碎屑,同时受海水的影响,不同分层受海水影响程度不同。稀土元素含量与灰分产率的相关性分析,以及与Al和Si等造岩元素含量的聚类分析表明,马兰8号煤层稀土元素主要赋存于黏土矿物之中。     

生态地球化学评价水质样品中多元素分析方法研究

将电感耦合等离子体光谱(ICP-AES)和质谱(ICP-MS)相结合,直接测定生态地球化学评价水质样品中的20多种元素(Ca、Mg、P、Fe、Mn、A l、Ba、Sr、S i、L i、Be、V、Cr、Ti、Co、N i、Cu、Zn、Mo、Cd、Sn、Pb),方法灵敏、快速、简便。     

元素地球化学在层序识别中的应用

为了探讨地球化学元素对层序界面及体系域识别方法的适用性,以珠江口盆地白云凹陷北坡地球化学元素为基础,讨论了在海平面变化周期内,Fe,Al,Mn及Mn/Fe,Th/U,Sr/Ca比值等参数的变化特征,它们与层序地层单元的发育有很好的对应关系。结果表明:层序界面上的Fe,Al元素含量相对较高,且以氧化物形式出现;微量元素Th/U比值很大,Sr/Ca比值则很小。Fe族元素、Th/U,Cr/V,Co/Ni,Sr/Ba及δ(Ce)等地球化学指标在低位体系域(LST)时期逐渐增高至最高,海侵体系域(TST)时期逐渐降低到最低,高位体系域时期(HST)再逐渐增高;而Mn族元素、Mn/Fe,Mn/Ti,Sr/Ca,∑REE,(La/Ce)N等地球化学指标则刚好相反,在低位体系域(LST)时期逐渐降低到最低,海侵体系域(TST)时期逐渐增高至最高,高位体系域时期(HST)再逐渐降低。     

榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素迁移规律研究

针对榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素的迁移规律,运用手选富集与浮沉结合的方法,采用电感耦合等离子发射光谱等方法进行了研究。研究结果表明,榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素总体水平较低,其中As、Ba、Cd、Cr、Mn、Se和Sr等元素较全国多数煤平均水平明显偏高;As、Ag、B、Ba、Be、Cr、Cu、P、Pb、Ni、Sr、Se和V主要分布在镜质组中;微量有害元素在显微组分中元素更容易析出,Mo受赋存状态的影响较小,热解过程中可达到很高的析出率,Ag、B、Be、V和Pb等元素易挥发且受组分影响较小。陕北地区煤中微量有害元素的研究,对环境保护和侏罗纪系煤炭资源的开发利用及煤的地质成因具有重要的理论和现实意义。     

基于数理统计分析的淮南煤中微量元素的研究

采用高分辨率电感耦合等离子质谱仪测定了淮南矿区煤中10种微量元素含量。结果表明:淮南煤中Co、Ni、Th、Zn和Cd低于全国均值,没有异常富集;Mo、Sb、U略高于全国均值,Ba和Cr平均含量明显高于中国煤中均值,可能有异常富集。运用相关分析、R型聚类分析和因子分析等数理统计方法,对淮南矿区微量元素与灰分的相关性及赋存状态进行了分析。结果表明:元素Cr、Ni、U、Th和Ba与灰分线性正相关,其中Th和Ba与灰分高度正相关,其他元素与灰分无法建立线性关系;煤中Th、Ba、Ni、Cr、U和Co可能主要以无机态赋存于煤中;Zn和Cd可能以闪锌矿等硫化物微粒的形式赋存于有机质中;Mo和Sb赋存状态较为复杂,尚需进一步研究。     

毕节地区晚二叠世煤中微量元素的分布赋存规律及控因分析

基于贵州毕节地区13份煤矿勘探报告中的灰分、硫分、煤灰化学成分以及煤中Ge,Ga,U,Th,V,Cl,As,F,Pb,Cu,Zn等11种微量元素含量等数据,探讨了贵州毕节地区煤中微量元素的富集特征、赋存规律及其控制因素。引入“储量权重系数”方法计算了毕节地区煤中11种微量元素的“储量均值”。研究表明：毕节煤中Pb,Cu,Zn,U和V异常富集,Ga较为富集,F,Th略有富集,Ge,Cl含量较低,As含量高于中国煤,但明显低于美国煤。相关性分析显示F可能主要赋存于碳酸盐矿物中,Pb和Cu可能以硫化物形式与铁硫化物共生,Cu表现出一定的有机亲和性。Cu,Zn,V等元素的富集可能与陆源区富含上述元素的峨眉山玄武岩风化产物的供给有直接关系;微量元素的富集受沉积环境的控制,海水影响较弱时,陆表迁移性较强的元素如Ge,Ga,Th等易于在煤层中富集,海水影响较强环境下煤中V含量较高。此外,毕节地区煤中部分元素异常富集可能与构造活动和成煤后热液改造作用有关。     

我国煤中有害微量元素研究进展

煤中有害微量元素是煤炭地质、地球化学、能源与环境等领域的研究热点之一。本文通过调研国内外文献,系统总结了我国煤中有害微量元素研究的相关成果。与世界煤相比,我国煤中Co、Mo、Pb、Sn、Th、U、V、Zn的平均含量较高,而As、B、Ba、Cr、Ni和Tl的平均含量相对较低。煤中有害微量元素含量的空间分布极不均匀,且各元素含量的分布特征有所差异。我国煤中有害微量元素含量总体呈现出由北到南逐渐递增的分布特征,同时全国范围内存在局部异常富集的情况。煤中有害微量元素的空间分布格局是多重因素共同作用的结果,如物源区母岩的性质、生物沉积作用、热液作用、地下水作用等。煤中有害微量元素的赋存机制十分复杂,是影响有害物质脱除和元素迁移转化的根本原因。大数据方法是新时代下科学方法论的一个重要补充,煤炭大数据对于煤中有害微量元素的研究具有重要潜在价值。煤中有害微量元素的赋存状态和具体化学形态、煤中有害微量元素的环境效应、煤中有害微量元素数据管理等内容仍是未来该领域的重点研究内容。     

Evaluation of Metal Attenuation from Mine Tailings in SE Spain (Sierra Almagrera): A Soil-Leaching Column Study

A laboratory study was undertaken using mine tailings and soil columns to evaluate some of the natural processes that can control the mobility of metals at Pb–Ag mine tailings impoundments. The effects of buffering, pH, and salinity were examined with tailings from the El Arteal deposit. Al, Ba, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr, and Zn were mobilized when the tailings were leached. However, when the mine tailings were placed above alluvial soils, Al, Ba, Cd, Cu, Mn, Pb, and Zn were retained, although Fe and Sr clearly remained mobile. Most of the metal retention appears to be associated with the increase in pH caused by calcite dissolution. The sorption of some metals (Cu, Pb, and Zn) onto oxyhydroxides of Fe and Mn, sulphates, clay materials, and organic matter may also explain the removal of these metals from the leachate.     

南非煤有害微量元素在干法分选中的迁移特性

 摘要：论文以南非煤的空气重介质流化床干法分选为研究对象,对其在干法分选中有害微量元素的迁移特性进行了探索,分析了As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Zn等在不同粒级产品中的分配情况,从而研究了干法分选对煤中有害微量元素的脱除效果。实验结果表明,对南非煤进行干法分选可以有效地脱除其中的有害微量元素,其中Cr、Cu的脱除率超过50%,As、Mn的脱除率接近50%,Co的脱除率高达39%。空气重介质流化床干法分选可以作为南非的一种经济、高效的煤中有害微量元素燃前控污手段。     

Use of Steel Slag Leach Beds for the Treatment of Acid Mine Drainage

Steel slag from the Waylite steel-making plant in Bethlehem, Pennsylvania was leached with acidic mine drainage (AMD) of a known quality using an established laboratory procedure. Leaching continued for 60 cycles and leachates were collected after each cycle. Results indicated that the slag was very effective at neutralizing acidity. The AMD/slag leachates contained higher average concentrations of Ba, V, Mn, Cr, As, Ag, and Se and lower average concentrations of Sb, Fe, Zn, Be, Cd, Tl, Ni, Al, Cu, and Pb than the untreated AMD. Based on these tests, slag leach beds were constructed at the abandoned McCarty mine site in Preston County, West Virginia. The leach beds were constructed as slag check dams below limestone-lined settling basins. Acid water was captured in limestone channels and directed into basins to leach through the slag dams and discharge into a tributary of Beaver Creek. Since installation in October 2000, the system has been consistently producing net alkaline, pH 9 water. The treated water is still net alkaline and has a neutral pH after it encounters several other acidic seeps downstream.     

云南干河特高有机硫煤中铼的地球化学特征及富集成因探讨

利用高分辨率电感耦合等离子质谱(ICP-MS)结合微量元素地球化学指标参数和带能谱的场发射扫描电镜(SEM-EDS)对云南干河上二叠统吴家坪组3,4号特高有机硫煤(Sod=9.03%)中铼元素(Re)的地球化学特征和富集成因进行了探讨,结果表明:Re在干河煤中高度富集,平均含量为229.14 ng/g,与世界硬煤中1 ng/g的平均含量相比,其富集系数达229.14。Re含量与灰分产率及常量元素含量的相关分析表明,3号煤层Re主要赋存于有机质中,而4号煤层除赋存在有机质中外,还存在于黏土矿物中。Sr/Ba,U/Th,Ni/Co和Vi/Ni+V地球化学指标参数表明,3,4号煤形成于受海水影响的强还原环境泥炭沼泽。干河煤中Re的富集可能更多的来自于后生阶段的热液流体,随海水入侵至煤层后被有机质还原,迁移能力减弱从而主要被有机质吸附、络合。3号煤中Re异常高富集煤分层(GH12-3,1 150 ng/g)同时也富集Co,Ni,Cu,Zn和Cd,这可能与该煤层的成煤环境和海洋微生物相关。