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。     

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）。     

煤炭洗选中有害痕量元素的迁移与脱除

对3个大型洗煤厂的原煤和相应的洗选产物进行了现场采样分析,通过测定原煤和各洗选产物中痕量元素的含量,研究了As,Be,Cd,Co,Cr,Hg,Mn,Ni,Pb,Sb和Se等11种有害痕量元素在洗煤过程中的迁移与脱除规律。结果表明,常规物理洗选能有效脱除煤中的无机矿物组分,在降低精煤灰分和硫分含量的同时,精煤中有害痕量元素也得到一定的脱除,除Se的脱除率较低以外(13.3%),其他元素的脱除率都在20%以上,这主要是由于这些痕量元素随着伴生的无机矿物被脱除;洗选后Be,Cd,Co,Cr,Hg,Mn,Ni主要向矸石中富集,Se则主要在中煤里富集,As,Pb和Sb在不同洗选产物中的分布则较为复杂。     

黔西南晚二叠世煤中10种有害元素的分布

基于As、Cr、Se、Sb、Co、Mo、Cl、Ba、Th和U等10种煤中有害元素的测试分析,探讨了黔西南典型矿区晚二叠世煤中有害元素的分布特征及富集成因。结果表明:除Cl、Th外,黔西南煤中有害元素明显高于中国煤和世界煤中平均含量。其中As、Mo、Sb、Se的富集系数较高,对环境的潜在危害较大。而聚类分析结果表明,煤中有害元素的来源复杂,在煤炭利用过程中应注意采取有效的脱除方法加以脱除。     

淮南矿区11煤的微量元素洁净程度评价

运用ICP-MS对淮南矿区6个井田11煤中7种微量元素(As、Se、Cd、Cr、Pb、Ni、Be)的含量进行了测定。根据微量元素的测定结果,对淮南矿区11煤在利用过程中的环境效应及煤质进行了洁净程度评价。研究表明,淮南矿区11煤中Se(7.24)元素在煤中富集;Cr、Cd、Ni元素分散;7种微量元素中,Be、Cr和Ni的含量超过了允许含量限值;11煤中微量元素的潜在污染综合指数为0.255,洁净等级为洁净煤～次洁净煤。     

淮南矿区11煤的微量元素洁净程度评价

运用ICP-MS对淮南矿区6个井田11煤中7种微量元素(As、Se、Cd、Cr、Pb、Ni、Be)的含量进行了测定。根据微量元素的测定结果,对淮南矿区11煤在利用过程中的环境效应及煤质进行了洁净程度评价。研究表明,淮南矿区11煤中Se(7.24)元素在煤中富集;Cr、Cd、Ni元素分散;7种微量元素中,Be、Cr和Ni的含量超过了允许含量限值;11煤中微量元素的潜在污染综合指数为0.255,洁净等级为洁净煤～次洁净煤。     

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。     

淮南低-中灰煤典型有害元素的分布、赋存特征及地质成因

随着我省煤炭资源的不断开发与加工利用，煤中典型有害元素的存在势必对当下煤炭资源的高效、清洁利用产生负面影响。在淮南煤田以往煤中典型有害元素大量数据分析的基础上，以淮南煤田主采煤层（13-1煤、11-2煤、8煤、6煤、4煤和1煤）为研究对象，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子荧光光谱（AFS）、逐级化学提取和聚类分析等手段，综合分析了淮南煤田煤中典型有害元素赋存特征及地质成因，研究结果表明：(1)淮南煤田煤中典型有害元素Cr、Co、Se和Pb为“轻度富集”，Hg元素为“高度富集”，其余元素均处于“正常范围”；(2)淮南煤田煤中As元素含量高值区主要位于煤田西部；Hg元素高值区位于煤田东部，其次西部；其余8个元素（Cr、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Sb和Pb）含量均在淮南潘集地区（尤其是潘三煤矿附近）较高。经分析，潘集—朱集地区的后期岩浆热液作用可能是导致该地区煤中Cr, Mn, Co, Ni, Se, Cd, Sb, Pb等有害元素相对富集的主要原因；(3)Hg的赋存状态中含有较多的离子交换态，岩浆热液作用带来的无机组分可能对Hg元素的富集程度影响较小；成岩后期岩浆热液侵入...     

煤矿酸性矿井水中有害元素的迁移特性

利用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、离子色谱（IC）和X射线衍射（XRD）等方法研究了马兰煤矿酸性矿井水及其沉淀物的化学成分和物相组成,并通过吸附解吸实验和PHREEQC水化学模拟计算研究了典型酸性矿井水样品中Pb,Th,U,Be,Zn,Ni,Co,Cd,Cu,As,Cr,V,Ba等有害元素的迁移特性.研究表明：① 煤矿酸性矿井水中SO^2-₄,Fe,Mn,Al,Pb,Th,U,Be,Zn,Ni,Co,Cu等离子含量较高,对环境存在潜在危害;② 酸性矿井水中有害元素的迁移主要受pH,Fe-Al-Mn含量和水体颗粒物矿物组成的控制;③ Fe,Al和Mn的含量随pH上升而迅速下降,并控制着Pb,Th,U,Be,Zn,Ni,Co,Cu等潜在有害微量离子的迁移行为; ④ 各离子随pH上升被去除的先后顺序为: Th>Fe>Pb >Cr>Al>Cu>Be>U>Zn>As>Cd>Mn>Co>Ni>Ba;⑤ 酸性矿井水中V不能够随pH的升高而去除,反而会有更多的V溶解在水中.     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩微量元素和稀土元素地球化学特征

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩发育于石头梅凸起附近,位于三塘湖盆地西南缘。通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对油页岩中微量元素和稀土元素地球化学特征进行研究。研究表明:和中国煤相比研究区油页岩中比较富集V,Cr,Ni,Cu,Ge,As,Se,Rb,Sr,Mo,Cd,Sb,有毒元素、致癌元素Cd,Ni,As,Cd等含量明显高于地壳和中国煤中平均含量;REE富集情况低于北美页岩水平,稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu随深度正负异常变化频繁。ΔCe,ΔEu,Sr/Ca,Sr/Ba,V/(V+Ni)及V/Cr的值总体上反映出该区油页岩形成于贫氧-缺氧,水体盐度咸水-淡水的较深水环境     

煤型关键元素矿床的资源综合利用与潜在环境风险——以云南临沧某锗提炼厂为例

煤和煤系资源的综合高效清洁利用是“双碳”目标达成的必要和有效途径。煤型关键元素矿床在富集有益元素的同时，常高度富集有害元素，且关键元素提取过程的有害物质释放，对环境和人体健康构成潜在风险。煤型锗、镓-铝、钒-硒矿床已在我国成功开发利用，然而，煤型关键元素矿床资源的综合利用率低，尾矿环境危害大。以云南临沧某锗提炼厂为例，聚焦尾矿中的关键元素资源和有害元素潜在环境风险，进而为煤型关键元素矿床的开发利用提出建议。结果表明：尽管临沧锗提炼厂尾矿中关键元素Be, Cr, Nb, Mo, Sb, Cs和W较世界褐煤煤灰富集，但均低于煤型矿床的边界品位，鉴于尾矿固体废物处置成本和资源综合利用收益，Be和Cs可作为关键元素与锗协同提取或从尾矿中再提取综合利用。与世界土壤相比，临沧锗提炼厂尾矿中Be, As, Mo, Sb和U富集，而Cr, Cu, Zn, Se和Pb稍富集，存在一定环境风险。鉴于煤型关键元素矿床低品位与难提取的特点和开发提取现状，煤型关键元素矿床的绿色可持续开发利用应加强煤及煤系地层多关键元素矿床的成矿机理和成矿条件研究，构建煤系多资源、多关键元素协同勘探和协调开采技术体系，建立煤及煤...     

中国西北某煤化工区土壤中重金属污染特征及其源解析

为明确煤化工区内土壤中重金属的污染状况及其来源,本文选定我国西北某大型煤化工区的土壤样品、原煤样品和煤灰样品,通过消解后应用ICP-MS和冷原子吸收等方法对样品中Cr、Cd、As、Pb、Ni、Se、Hg等8种元素含量进行测定。选用富集因子法、相关系数分析法、聚类分析法和因子分析法等数学方法,对煤化工区土壤中的重金属进行污染评价和来源解析。结果表明:Cr、As、Se、Ag、Cd属于人为源,依据数据模型以及土壤、煤和煤灰中重金属迁移规律分析,推定区域内土壤重金属来源主要有三种污染源。其中,煤气化污染源主要负载Se、Cd、Pb,其对区域土壤中重金属的总贡献率为32.01%;渣场扬尘等主要负载Cr、Ag和Hg,对区域内土壤中重金属的总贡献率为23.89%;交通等外来污染源主要负载As、Ni等,对区域内土壤中重金属的总贡献率为19.61%。     

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。     

生物成气中离子和微量元素变化特征及健康风险评价

向煤层中添加微生物群落和营养物质可产出甲烷,微生物在利用煤和营养物质进行成气时,典型离子与微量元素的质量浓度变化关系到周围环境安全性。为研究煤生物成气过程中液相微量元素的变化特征,选取河南平顶山、河南义马和山西长治3个地区的煤样,开展模拟生物成气实验研究。利用离子色谱和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对成气过程中液相的Na~+,NH_4~+,K~+,Cl~-,PO_4~(3-)等常量离子与V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,As,Se,Ag,Cd,Sb,Ba,Ti,Pb等金属元素的质量浓度进行测定。结果表明,成气过程液相中,常量离子的质量浓度随产气时间增加基本保持稳定,微量元素的变化与产气过程有很强的相关性,成气过程中V,Ag和Cd未检出,而As,Ba,Co,Ni和Pb等微量元素的质量浓度均随产气时间的增加而升高,Pb,Se和Ti质量浓度的变化与煤样有关。Ba质量浓度最高,为23.88～144.79μg/L,As,Cu质量浓度分别为5.88～25.07,5.47～14.17μg/L,其他金属元素质量浓度较低。煤粉浸泡前10 d,溶液中Ba,Cu,Ni和Se的质量浓度逐渐升高,需特别关注。健康风险评价结果表明,非致癌物质Pb,Ni,Cu和Ba的风险范围在4.37×10~(-12)～1.48×10~(-9),远小于非致癌风险阈值1,其中,Cu的非致癌风险高于其他3种金属;致癌物As的风险范围在4.61×10~(-5)～1.96×10~(-4),均超过了致癌风险阈值1×10~(-6),表明As是煤生物成气过程中对健康危害最大的潜在污染物质,应引起高度关注。     

南桐矿5号煤层若干微量元素地球化学特征及洁净煤的意义

运用了X射线衍射（XRD）方法研究了煤中矿物质的组成特点,同时运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法以及数理统计法检测出煤中若干微量元素的含量以及它们的赋存特点和有机亲和性,较系统地了解了南桐煤田中南桐矿5号煤中所含微量元素的地球化学特点。研究表明:南桐矿5号煤形成于海陆过渡环境,煤中Se、Li、Be、W、Th、Sc6种元素含量高于美国煤、中国煤以及贵州煤中这些元素的平均含量;煤中Se、Li、As、Sb、Mo5种元素的富集系数都在5以上,说明这5种元素在南桐矿5号煤中属于富集元素,尤其以元素Se的富集特征最为显著,富集系数高达467.45。5号煤中Li、W、Th、Sc、As、Co、Ni、Pb、Tl不具有机亲和性,元素Se、Sb、Bi属于一般有机亲和性,而Be、Mo两种元素则具有相对较强的有机亲和性特征。元素一般以铝硅酸盐结合态、碳酸盐岩和硫铁化以及有机结合态形式在煤层中存在。     

山东省博山区土壤元素分布特征研究

通过对山东省博山区土壤元素背景值状况的计算和研究,统计N、I、V、F、Cd、Cr、Hg、Co、K、P、Mn、Mo、Ni、B、Pb、As、Cu、Se、Zn、Ge、Sb、Fe、有机质等28种指标的表层土壤地球化学特征参数,查明了土壤元素分布特征、富集贫化规律,对其与全国、全省同类参数的差异进行了分析。结果表明,含量的显著特征是高Mn、F、P、Sr,而低Hg;大部分元素在表层土壤中的含量继承了土壤母质的成分特征,但Cd、Cr、Hg等受人为活动和污染源的作用在表层土壤中明显富集。区内土壤环境质量水平总体较好,部分重金属元素分布受地质背景控制,污染地块面积小。研究区Se、Zn、Ge等元素丰富,特色土地资源具有良好的开发前景。     

煤中有害微量元素对环境的影响及控制

概述了煤中有害微量元素的分布及赋存状态 ,分析了煤在加工利用过程中微量元素析出方式 ,特别是易挥发元素汞 (Hg)、砷 (As)　和硒 (Se)等对环境与健康的危害。讨论了通过选煤和燃后除尘技术控制煤中有害微量元素影响的研究现状     

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。     

淖毛湖煤中有害微量元素的赋存特征研究

煤中存在的微量有害元素会在煤炭加工利用过程中造成环境污染,对属优质直接加氢液化用煤的淖毛湖煤中的有害微量元素迁移特性和演变规律进行研究,可揭示加氢液化过程中的迁移机理并对淖毛湖煤的直接转化利用提供指导。为探明淖毛湖煤中5种有害微量元素As、Cr、Cd、Pd、Hg在直接加氢液化工艺中的迁移行为,采用逐级提取试验为主要手段,研究原样和液化残渣样中各种元素赋存状态的变化规律。淖毛湖煤中5种元素整体含量不高,但Hg和Cd元素含量远超过全国均值。加氢液化工艺之后对水样、油样和液化残渣样进行元素含量测试,发现5种元素几乎不在水样和油样中分布,迁移程度按挥发性大小排序为：Cd>Hg> As>Pb>Cr。硫化物结合态和有机结合态是淖毛湖煤中5种有害微量元素最主要的赋存状态,但在各元素中占比有所差异,Pb、Cr和Hg元素的残渣态占比较高。经过加氢液化之后,几乎不迁移的Cr元素的赋存状态变化不大,其他元素的不稳定状态发生迁移,含量大幅度下降。有机质的反应使得与其赋存的As和Cd也发生大量挥发,导致残渣态在液化残渣中的占比变高;Hg的所有赋存状态均降低,在液化残渣的剩余量中与微量有机...     

SPSS在淮南矿区煤中微量元素研究中的应用

在研究煤中微量元素的过程中,SPSS具有较强的适用性。文章以淮南矿区煤中微量元素的研究为例,详细介绍了SPSS在统计学描述、正态分布P-P检验、回归和相关分析、聚类分析和因子分析等方面的应用。分析结果表明:煤中Cr元素服从正态分布;Zn、Cd、Pb和Mo与硫分呈正相关;Ni、Cu、Co和Mo可能赋存于黄铁矿中;Be、Se和Cr与有机质缔合;Zn、Pb和Cd最可能以闪锌矿形式赋存。