开滦矿区煤中微量元素的分布特征

运用高分辨率电离耦合等离子体质谱（HR ICP-MS）、电离耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、冷原子吸收光谱（CV-AAS）、原子荧光光谱（AFS）、离子选择性电极法（ISE）等方法测试了开滦矿区晚古生代47个煤样中的微量元素；采用储量权衡的方法，计算了开滦矿区煤中微量元素的均值，并与地壳克拉克值、华北地台晚古生代煤中均值、全国煤中均值进行了对比.研究发现，开滦矿区晚古生代煤中As（6.61 μg/g）、Cd（0.2 μg/g）、Cr（29.91 μg/g）、Cu（34.98 μg/g）、Ni（15.44 μg/g）和Zn（67.89 μg/g）等潜在的微量有害元素偏高，值得关注；并在我国煤中检测出了Re元素.     

黔西南晚二叠世煤中Au的异常含量及富集机理

煤中Au含量的异常作为潜在的Au资源开发利用区日益引起地质工作者的重视,笔者通过对黔西南地区116个上二叠统龙潭组、长兴组煤样及矸石样的Au含量进行了中子活化分析（INAA）,研究了煤中Au的分布特征、赋存状态,探讨煤中Au的主要来源及富集机理。研究表明：贵州省西南部地区煤中Au含量为1～30 ng/g,平均值为13.75 ng/g,大大超过沉积岩丰度和世界煤平均丰度;Au含量高异常的地区主要分布在紫云-垭都深断裂、师宗-贵阳深断裂及开远-平塘断裂所构成的“三角形”区域内;含Au热液是黔西南煤中Au的主要物质来源,地幔热柱及深部岩浆活动是含Au热液流体向煤层运移的热动力源,当含Au热液在构造驱动下沿断裂构造带迁移上升进入煤层后,由于浓度、温度、压力、pH等物理化学条件的改变及有机质的作用,使得成矿流体失稳而导致研究区煤中Au等成矿元素沉淀富集。     

淮南煤及其燃烧产物中稀土元素丰度的比较

运用ICP-MS测定了51件淮南煤及其燃烧产物中稀土元素的含量,并对煤及其阶段燃烧产物的稀土元素含量进行了比较.研究表明：① 淮南煤中ΣREE平均值为133.09 μg/g,LREE/HREE平均值为2.47,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;②低温（815 ℃）煤灰中ΣREE=491.47～2 822.53 μg/g,平均值950.24 μg/g;与“北美页岩”（NASC）相比,煤灰中ΣREE平均含量为背景值的4.27倍;③ 与煤中稀土元素的含量相比,淮南煤中REE在低温燃烧过程中平均散逸程度为11.97％,其中,LREE和HREE的散逸程度分别为12.30％和11.75％;元素分布中,以Eu和Yb的散逸程度最高.煤灰中稀土元素在低温到高温（1 100 ℃）阶段燃烧过程中,REE元素基本无聚集,无散逸.     

湖南辰溪高有机硫煤的微量元素特征

采用高分辨率电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)以及X射线衍射(XRD)等技术分析煤中微量元素、常量元素含量以及矿物成分。结果表明：辰溪晚二叠世高有机硫煤高度富集铀(75.20 μg/g)、铬(407.75 μg/g)、镉(5.01 μg/g)、钒(296.30 μg/g)和钼(23.19 μg/g)等微量元素,分别是世界煤均值的31.3,25.5,22.8,11.9,10.5倍。高硫、多铁、多黏土矿物的海陆过渡环境是造成辰溪等地高有机硫煤中高度富集U,V,Cr,Mo等元素的原因。U,Mo的富集与有机质、硫、铁和微生物有关,V,Cr的富集与黏土矿物相关;微量元素与有机质、硫以及与分散矿物之间的耦合作用,涉及多种复杂地球化学过程,是导致煤中这几种元素赋存状态复杂的根本原因,也是硫在煤中富集的重要原因。     

云南昭通氟中毒区煤、土和水中氟的含量与分布

为探讨云南昭通氟中毒地区环境中氟的含量和分布规律以及氟的来源，在昭通镇雄和威信地区采集了160个煤、黄铁矿结核、煤矸石、黏土、玉米、辣椒、饮用水样品，用高温水解-氟离子选择电极法对样品中的氟进行了分析.结果表明：云南昭通氟中毒区晚二叠世龙潭组主采煤层C5煤含氟量低，平均含氟量为77.13 mg/kg；3个典型氟中毒病区民用煤的平均含氟量为72.56 mg/kg，稍低于中国煤炭平均含氟量〖BF〗（82 mg/kg）， 与世界煤的平均值（80 mg/kg）〖BFQ〗接近.中毒区的煤主要为低氟煤，煤中的氟与灰分关系较为密切.中毒区的拌煤黏土中氟含量一般在367～2 435 mg/kg， 但以含氟量超过600 mg/kg的高氟拌煤黏土为主，平均含氟量为1 084.2 mg/kg.氟中毒区饮用水的含氟量一般低于0.35 mg/L，低于国家饮用水的要求(1.0 mg/L).     

广西某高岭土尾矿产石英砂浮选除铁试验

广西某高岭土尾矿经擦洗、磨矿、分级、强磁选可产出SiO₂品位达99.82%的石英砂,但其Fe₂O₃含量较高,为113 μg/g,且铁主要赋存于云母和电气石中。为将该石英砂的Fe₂O₃含量降至80 μg/g以下以满足光伏产业用石英砂的要求,对其进行了除铁即脱除云母和电气石的浮选试验。试验结果表明：先在pH=2.5的酸性条件下用混合胺和煤油进行1次云母反浮选,然后在pH=7.8的偏碱性条件下用油酸钠进行1次电气石反浮选,所得最终石英砂的Fe₂O₃含量可降至74 μg/g,SiO₂品位提高至99.89%,SiO₂回收率为94.61%。     

高锂无烟煤中不同赋存态锂同位素组成趋同特征及其机理

煤和含煤岩系中Li是全球Li资源潜在来源之一,引起了国内外高度重视。沁水盆地局部地区煤中Li异常富集,探讨其同位素组成特点与演化有助于深化锂富集分配机制认识。以盆地北部阳泉矿区新景矿8号无烟煤层为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和X射线衍射仪（XRD）测定Li质量分数和矿物组成,结合逐级化学提取试验,确定煤中Li的赋存状态。利用多接收器电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）,测试煤样和不同赋存状态Li的同位素组成,探讨了煤化作用过程中Li同位素分馏特征。结果表明：煤样Li平均质量分数达138.04μg/g,高于世界硬煤中的平均质量分数（14μg/g）;主要载体为高岭石,有少量Li以有机结合态的形式存在;原煤样中δ⁷Li的均值为-2.13‰,硅酸盐结合态δ⁷Li的均值为-1.15‰,有机结合态δ⁷Li均值为-1.53‰,不同赋存状态Li同位素组成相似。研究认为,无烟煤中Li同位素组成趋同机理为：（1）煤化作用过程中轻的⁶Li从有机结构中脱除,再次吸附到黏土矿物中,导致煤中有机...     

滇东地区中-高硫煤中放射性元素铀的地球化学特征

以滇东部分地区中-高硫煤为研究对象，利用高分辨率电感耦合等离子质谱(HR ICP-MS)对煤中铀进行测试，采用逐级提取实验分析了其中铀的赋存状态，研究了铀与形态硫、灰分、挥发分等煤质参数之间的相关性,探讨了煤中铀的分布规律与赋存状态并分析了其富集成因。结果表明：滇东地区中-高硫煤中铀均值为4.47 μg/g，高硫煤中铀的含量要高于中硫煤，用浓集系数判别大部分煤样都属于铀富集型。煤中铀多以有机结合态为主。煤中铀的相对富集是成煤时期沉积环境的氧化环境以及部分煤样发生的铀矿化和海水的影响、沉积火山灰共同作用的结果。     

云南昭通氟中毒区煤、烘烤粮食、黏土和饮用水中砷、硒、汞的含量

为探讨昭通氟中毒地区煤和粮食中砷、硒、汞的含量和分布,在昭通镇雄和威信地区系统采集了160个煤、粮食、饮用水等样品,用AFS-820双道原子荧光光度计对样品中的砷、硒、汞含量进行了测定.中毒区晚二叠世龙潭组主采煤层砷含量为8.84 mg/kg.在居民中发现砷含量 89.09 mg/kg的高砷煤.煤中的硒、汞含量较低; 煤层中黄铁矿结核中的硒、汞含量高.中毒区烘烤后的玉米和辣椒全部含有超过国家规定的食品中砷限量卫生标准（0.7 mg/kg）的砷.烘烤后的辣椒中全部含有超过国家规定的食品中硒、汞限量标准,但烘烤后的玉米大多数没有超标;昭通氟中毒区的拌煤黏土大多是高砷土,平均砷含量大于16 mg/kg, 但黏土中硒、汞含量较低.病区饮用水中的砷含量一般低于国家饮用水砷中毒标准,饮用水中硒、汞均低.云南昭通氟中毒区有高砷煤存在,黄铁矿结核和部分亮煤的砷含量高.云南昭通氟中毒地区存在着高砷介质--烘烤后的高砷玉米和辣椒,氟中毒区烘烤粮食中的砷可能来源于煤和拌煤黏土中的砷.     

中国典型气化用煤的氟含量特征与赋存状态研究

以国内13个省及自治区的82个典型气化用煤作为研究对象,对气化用煤中氟含量分布特征进行探讨,通过研究气化用煤中氟含量与灰分、磷含量及碱金属含量的相关性,考察气化用煤中氟的赋存状态。研究结果表明:我国典型气化用煤的氟含量为20μg/g～484μg/g,平均氟含量为140μg/g,其中特低氟煤、低氟煤、中氟煤、高氟煤分别占比35.4%、28.0%、15.9%、12.5%;山西省气化用煤因中氟煤和高氟煤占比较高,平均氟含量高于其他省份气化用煤氟含量;气化用煤中氟含量与灰分相关系数为0.726,其煤中氟含量随灰分的增加而增加,灰分越高则煤中氟含量越高,两者相关性显著,且气化用煤中氟有可能主要以无机矿物形式存在于煤中;气化用煤中,氟含量与磷含量及碱金属含量不存在相关性,氟磷灰石类矿物质和其他含氟矿物质均不是气化用煤中氟的主要赋存形式。     

北查尔斯王子山贝恩梅达特煤系煤层的煤岩学与煤化学特征

贝恩梅达特煤系是南极北查尔斯王子山地区发育的一套二叠纪含煤地层。在中国31次南极考察期间,从该地层单元的格洛索普特里斯冲沟段和麦金农段共采集了11件煤样品。为了了解这些煤的基本特征,开展了煤的煤岩学分析、工业分析和元素分析。煤的煤岩组分结果表明,两地层的煤均以有机组分为主(格洛索普特里斯冲沟段和麦金农段有机总量平均值分别为85.5%和91.1%),且镜质组和惰性组占主要比例;无机组分含量在两地层单元的煤中均较低且以黏土和氧化物(石英)为主,硫化物只出现在麦金农段局部煤中;两地层单元煤的最大反射率基本一致,平均值均为0.64%;工业分析结果表明麦金农段的煤具有特低-高灰分(9.85%~84.16%)、低-特低全水分(2.38%~6.18%)、高-特高挥发分(38.98%~66.76%)、低-特低硫(0.23%~0.68%)和中等-特低固定碳(5.26%~55.01%)特征;格洛索普特里斯冲沟段的煤具有中灰分(21.05%~29.40%)、低-中等全水分(7.44%~9.94%)、高挥发分(40.99%~43.67%)、特低硫(0.38%~0.44%)和低-特低固定碳(39.77%~46.59%)特征。两地层单元煤的焦渣特征为2。元素分析结果表明,麦金农段的煤属于低-特低磷(0.005%~0.019%)、低-高氟(108~829 μg/g)、特低-高氯(0.017%~0.535%)和一级含砷(0~7 μg/g)煤;格洛索普特里斯冲沟段的煤属于低-特低磷(0.006%~0.024%)、高氟(260~478 μg/g)、中氯(0.007%~0.208%)和一级含砷(1~6 μg/g)煤;格洛索普特里斯冲沟段煤属于褐煤,而麦金农段煤类型复杂,泥煤和烟煤均发育,类似于印度默哈讷迪盆地的煤。     

中国煤中硫含量分布特征及其沉积控制

基于全国煤炭资源潜力评价最新研究成果,结合前人研究结果,采用保有储量加权平均法,分析了我国煤中全硫和形态硫的地质分布和行政区分布规律,讨论了影响煤中硫含量分布的地质原因。结果显示:我国煤中硫含量变化范围大,以特低硫煤和低硫煤为主,全硫含量的保有储量加权平均值为1.14%;晚二叠世、早石炭世和晚石炭世煤中全硫含量较高,早—中侏罗世煤最低;华南赋煤区煤中硫分含量最高,西北赋煤区煤中硫分最低,以浙、赣、渝、桂为界,煤中硫分有从西北向东南方向逐渐升高再降低的趋势;高有机硫煤主要分布于华南晚二叠世及华北晚石炭世煤层;煤中硫含量高低显著受到沉积环境的影响,受海水影响的煤及海陆交互相沉积的煤层硫分较高,陆相沉积的煤层硫分较低。     

我国煤中砷含量及分布

通过对全国26个省、市、自治区采样的297个煤样中砷含量进行分析测试,从不同地质时期、不同变质程度,以及五大聚煤区等系统分析和考查我国煤中砷的分布状况.结果表明,我国煤以中、低砷含量为主,砷含量的算术平均值为6.40 mg/kg,几何平均值为3.96 mg/kg,显著低于捷克北波希米亚高砷煤地区煤中砷含量,与美国、英国、澳大利亚煤中砷含量相近.按照成煤地质时代,我国煤中砷含量是从第三纪到晚三叠世、中石炭世、早石炭世、早侏罗世、晚侏罗世－早白垩世、中侏罗世、晚二叠世、晚石炭世、早二叠世依次降低,在煤变质程度上,砷含量是按照褐煤、肥煤、贫煤、长焰煤、无烟煤、瘦煤、焦煤、气煤顺序依次降低,但它们对煤中砷含量并无显著影响.     

云南省煤型铀资源分布规律

煤型铀主要是指赋存于煤层的铀，一般以煤中铀含量大于或等于40μg/g为煤型铀资源界定标准。为总结云南省煤中铀含量特征，查明煤型铀资源分布规律。通过系统查阅196份煤田勘查报告，筛查出12个煤矿中109口钻孔的至少208个煤中铀含量数据，结合前人数据共整理出23个煤矿中的至少1044个煤中铀含量数据，统计分析显示：（1）煤中铀含量差异显著，分布极为不均；（2）峨山塔甸三叠系无烟煤中平均铀含量为27.6μg/g，系国内新发现的又一罕见的无烟煤型铀富集区；（3）潞西等?、临沧勐旺—帮卖、建水甸尾、弥勒跨竹、蒙自南部的新近系褐煤和文山邱砚煤田的二叠系贫煤、新近系长焰煤，共6个地区煤中铀含量达到煤型铀资源界定标准，尤以临沧盆地群和邱砚煤田最具煤—铀及多金属勘探开发价值。初步分析认为煤中铀含量受煤阶影响有限，铀源供给才是铀富集并成矿的先决条件。     

关于我国煤中氟燃烧排放限值与标准

通过大样本测试与统计,得到了我国煤中氟含量的分布特征;通过典型电站锅炉、工业锅炉和流化床锅炉的煤、飞灰、底灰样品的采样测定,提出了煤中氟在燃烧产物中的总量分配模式,得到我国不同炉型燃煤氟排放基本特征;比照大气污染物综合排放标准和工业窑炉大气污染物排放标准的规定,初步得到了我国燃煤氟化物排放限值和超标煤种的比例。结果表明:比照大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)和工业窑炉大气污染物排放标准(GB9078-1996)中对氟化物排放限值的规定,我国煤在各种燃烧设备的燃烧过程中,大部分煤种的氟含量是超标的,若在燃烧过程中不采取相应措施,将会对环境造成一定程度的大气氟污染。