大宝顶矿煤中铀的含量分布及赋存状态

为研究大宝顶矿煤中铀的含量分布规律及其赋存状态,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法测定煤中铀的含量,并运用数理统计方法分析煤中微量元素的有机亲和性和赋存特征。结果表明:大宝顶矿原煤中铀含量明显高于美国、中国煤中铀,低于贵州煤中铀,与地壳中铀含量近似,不呈富集状态;大宝顶矿煤中铀不具有机亲和性,它主要以黏土矿物吸附形式赋存于煤中。     

燃煤细粒子富集砷的实验研究

为了解煤燃烧过程中痕量元素砷的释放行为、富集规律与控制因素,对贵州高砷煤和加入不同含砷酸盐的平顶山烟煤进行了沉降炉燃烧实验.对不同燃烧气氛、不同温度以及不同赋存形态进行燃烧实验和分析比较,并对贵州高砷煤在不同气氛热场中砷的形态转化进行了热力学模拟.结果表明：燃烧气氛、炉膛温度和煤中砷的赋存形态是影响痕量砷在飞灰中的富集分布的主要因素.热力学平衡模拟得知在1 300~1 600 K范围内,还原性气氛下的气态砷的含量远远大于氧化性气氛下的含量,即还原性气氛会使砷更多地富集在细粒子上;温度升高可以加速砷元素的气化和释放,砷在气相中的含量增加致使飞灰中砷的含量增加;燃煤过程中有机砷在细粒子飞灰中容易富集,砷的排放要与细粒子减排联合控制.     

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。     

“多能源同盆共存”中铀的煤地球化学研究现状及思路

在阐述“多能源同存共盆”研究理念的由来和产生背景的基础上,从煤地质学的角度,指出了多能源同盆共存理论现有认识中的不足和亟待解决的问题,阐明了在多“能源同盆共存”统一背景下铀的煤地球化学研究的必要性和紧迫性.指出,强化对煤系烃源岩型（或煤系有机岩即煤岩型及煤系泥岩型）铀的富集机理和赋存规律的专项研究是建立“多能源同盆共存”理论的重要基础,进一步深入展开对煤中微量元素、常量元素与铀的赋存状态及其相互关系研究,查明煤中某些显微组分与铀相关性、油气转化过程中铀的地球化学行为,是煤地球化学在建立“多能源同盆共存”理论中应发挥的重要作用.     

中国铀矿资源特征及成矿规律概要

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40 μg/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27.6 μg/g,系国内新发现的又一罕见的无烟煤型铀富集区;（3）潞西等㽘、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。     

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。     

煤及燃煤产物中稀土元素的分布赋存特征研究进展

稀土元素因其特殊的性质被广泛用于永磁、冶金、储氢材料等领域,消费量逐年递增。我国是稀土元素储量大国,至2020年我国稀土元素矿产量在世界占比逐年下降,近几年有所回升,但仍需要寻找和开发其他可作为稀土元素供应源的材料。煤作为一种有机矿产,形成过程中可富集稀土元素。深入认识煤中稀土元素含量及赋存状态对后续研究其燃烧产物中稀土元素赋存和提取回收具有重要意义。国内外学者分时代、地区、煤级研究煤中稀土元素含量,对煤及其燃烧产物中的稀土元素赋存状态研究进行总结,并初步认识到我国煤及其燃烧产物中的稀土元素分布赋存特征。目前研究表明,中国煤中的平均稀土元素含量是世界煤中的平均稀土元素含量的两倍;晚二叠世时期煤中稀土元素相对富集;煤中稀土元素主要以硅酸盐态存在。稀土元素性质稳定,经过燃烧后可在燃煤产物中明显富集,主要富集在非磁性的细飞灰颗粒中。对于煤中稀土元素含量的统计应综合考虑样品来源矿区的覆盖率、样品处理方式、微量元素测试方式等因素,以提高统计数据的代表性和准确性。综合直接观测、表征测试方法、逐级化学提取法及数理统计方法以推测得到较为可靠的赋存状态。我国煤炭消费量可观,能源供应以火力发电为主,燃煤产...     

煤中稀土元素研究现状及展望

稀土作为战略资源广泛应用于国防工业和高科技领域,我国作为稀土生产和出口大国,传统稀土储量日益减少。因此扩大我国稀土资源储量具有重要的经济价值和战略意义。稀土元素在特定的地质条件下可以在煤中富集,甚至达到工业品位。近年来,煤地质学家对煤中稀土元素开展了大量研究工作,取得了丰硕的研究成果。实测了新疆、鄂尔多斯、青海木里、宁夏鸳鸯湖等地125个样品中稀土元素含量,并结合前人资料对煤中稀土元素分布特征、赋存状态、富集影响因素、燃烧过程中迁移规律以及粉煤灰中稀土元素赋存状态和分离提取方法进行总结,为煤和粉煤灰中稀土元素的资源化利用提供理论依据。我国煤中稀土元素含量远高于美国煤中稀土元素含量,二连盆地-海拉尔盆地和西南川滇桂地区是我国两大煤中稀土元素成矿带。稀土元素在煤中主要以稀土矿物、有机化合物以及离子吸附的形式存在。煤中稀土元素的富集可能是不同时期沉积物源、搬运介质、沉积环境、风化淋滤和岩浆活动相互叠加的结果。煤燃烧过程中,稀土元素作为非挥发性元素在飞灰和底灰中进一步富集。粉煤灰中稀土元素赋存在玻璃体、含稀土矿物和非晶碳中。不同类型和来源的粉煤灰可能适用于不同的物理分选和化学提取方法。我国作为...     

重庆南桐煤田铀含量特征及赋存状态讨论

分别采用X射线荧光光谱仪与电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定了重庆东林矿4#、6#煤和南桐矿主采煤层5#煤中常量元素及铀含量,分析了南桐煤田煤中铀的含量特征及其赋存状态。结果表明:东林和南桐矿煤中铀含量与中国煤和世界煤中铀丰度相比偏高,但相差不大,并未异常富集。东林矿铀可能主要赋存于硅酸盐结合态、磷酸盐结合态等相关物质中;而南桐煤矿铀可能主要赋存在有机物质中。     

鄂尔多斯盆地晚古生代煤中铀和钍的含量与逐级化学提取

运用仪器中子活化分析(INAA)、高分辨率电离耦合等离子体质谱(HR ICP-MS)和逐级化学提取(SCEP)对鄂尔多斯盆地晚古生代煤、顶板、底板、夹矸和黄铁矿结核中U和Th含量及其分布规律进行了研究．发现鄂尔多斯盆地晚古生代煤中没有明显富集U和Th．煤中的U主要赋存于硅铝化合物和有机质结合态中，Th主要赋存在硅铝化合物结合态中．煤层顶板中的U和Th主要分布在硅铝化合物结合态中，并且顶板中的有机质对U的赋存状态起重要作用．无论是煤层或顶、底板，U和Th以可溶态、离子交换态、硫化物和碳酸盐结合态存在的很少．山西组中的煤层顶、底板和太原组黄铁矿结核中的Th/U值大于4．8，相对富集Th；而山西组煤层和夹矸、太原组顶、底板、夹矸和煤层的Th/U小于4．8，相对富集U．     

煤中伴生矿产赋存状态及提取方法综

我国对有价金属元素的需求量日渐增长,从储量较大的煤中提取利用伴生矿产具有重要意义。本文从煤中主要的有价元素镓、锂、铀、锗出发,主要介绍了四种元素的赋存状态、及不同元素的提取方法。其中镓、锂、铀的赋存主要与无机物有关,多赋存于煤中的硅酸盐矿物或者黏土矿物。而锗主要赋存于低煤级中的有机物中。煤中有价元素赋存状态复杂多样,大多同时具有有机亲和性与无机亲和性,需要具有针对性的对不同煤样中不同元素的赋存状态进行研究,从而确定符合该元素的提取方法。     

煤炭洗选过程中砷的迁移与富集规律

在煤炭资源的加工利用过程中,部分重金属元素会在环境中富集,对环境和人体均有一定危害。选用内蒙古低灰高硫煤样和高灰低硫煤样进行浮沉和浮选试验,通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线衍射分析、X射线荧光分析、扫描电镜能谱分析、红外光谱分析等测试方法,研究重金属砷元素在煤中的赋存形式及洗选过程中的迁移富集规律。试验结果表明,在两种煤的矿物组成中,硅铝酸盐结合态存在的砷占比为最高,均达到50 % 以上,但是硅铝酸盐矿物种类并不相同,砷的赋存具有明显的差异性;浮沉结果显示低灰高硫煤中的砷主要与矿物质伴生集中在密度较大的部分,而高灰低硫煤主要富集在密度较低、有机质含量较高的部分;浮选中砷迁移规律也存在差异,低灰高硫煤中的砷在浮选过程中向尾煤中迁移,高灰低硫煤中的砷则相反,浮选过程中向精煤中迁移。以上规律表明,低灰高硫煤通过浮沉和浮选脱除砷是可行的,但是对于高灰低硫煤效果不好。     

神木煤碱金属含量测定及其赋存状态分析

煤中赋存的碱金属在燃烧过程中易导致热力设备（锅炉、热交换器等）形成表面污垢,使热力设备存在安全隐患,因此,对于煤中碱金属含量测定十分必要。榆林地区作为我国重要的煤炭富集区域,对其煤炭中的碱金属含量研究目前较为薄弱。选取榆林地区的神木煤进行取样研究,通过实验分析了神木煤中碱金属含量及其赋存形态。实验结果表明,神木煤中的钾含量明显高于钠的含量;碱金属钠以离子、有机物、不可溶3种形态存在;碱金属钾主要以不可溶形态存在。     

煤炭分选过程中铅与硫的迁移与富集规律

在煤炭资源的加工利用过程中，部分重金属元素会在环境中富集，对环境和人体均有一定危害。煤炭分选作为煤炭加工利用的前端处理工艺，可以去除煤中大部分矸石，但是目前对分选过程中重金属元素的迁移研究较少。选用内蒙古低灰高硫煤样和高灰低硫煤样进行浮沉、浮选试验，通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)等测试方法研究重金属铅元素在煤中的赋存形式及分选过程中的迁移富集规律。试验结果表明：不同灰分煤样中重金属元素赋存形式差别较大，对分选中的富集与迁移规律影响显著。由逐级化学提取可知铅元素有机结合态含量较少，约为5%,整体表现出向矿物质中富集的趋势；浮沉试验中铅元素在2种煤中易于向较大密度1.6～1.8 g/cm³富集；浮选试验中铅元素趋于向尾煤中富集，且铅元素含量变化与灰分能够保持一致性。此外，低灰高硫煤尾煤中的铅与硫的含量变化呈现较好的一致性，而在含有机硫较高的低硫煤中无此现象，表明铅受无机硫的影响较大。以上规律表明，通过分选可将煤中的大部分铅元素除去，进而提高煤的品质，降低煤中铅元素对环境及人体的危害。     

中国煤中硒的分布特征及其可选性研究

通过对中国煤种资源数据库1018个煤样中硒含量数据的统计分析，以及对若干煤田煤中硒赋存状态的试验研究，讨论了中国煤中硒的分布和赋存特征，认为煤层是地球上硒富集的主要地质体，中国煤中硒含量总体偏高，硒在煤中不同组分中的赋存状态较复杂，“高硒煤”和“低硒煤”中碱赋存特征差异较大，应加强煤中硒在煤炭洗选，气化等加工和利用过程中迁移转化规律的研究。     

新疆高钠煤中钠元素的地球化学研究现状

新疆煤炭资源丰富,以低灰、低硫、低磷的发电和化工用煤为主,已成为我国煤炭开发利用的主战场。但由于特殊的地质环境和地下水作用,新疆部分煤层中富集了大量钠元素,引起的锅炉结渣结垢问题一直制约着高钠煤的清洁高效利用。新疆高钠煤及其中钠的分布赋存特征成为近10年来煤化学基础研究领域的一个热点。系统总结了煤中钠赋存状态研究成果,概述了煤中钠含量的测定方法,分析了控制煤中钠富集的关键地质因素,并讨论了煤炭利用过程中钠的迁移规律及其影响因素。研究表明：煤中钠的赋存状态以无机钠为主,少量为有机钠,逐级化学提取结果进一步表明煤中的钠以水溶态为主。目前对煤中钠含量的测定主要是通过燃烧和一定条件下的灰化、消解后进行的,但针对于新疆煤中钠以水溶态为主要赋存状态这一基本事实,逐级提取法可以减少样品前处理中钠的损失,进而更准确地反映煤中钠的含量。煤中钠的富集成因主要包括生物成分累积、碎屑沉积物输入、泥炭孔隙中溶液沉淀,以及成煤后期海水作用等。以往国内外对高钠煤的研究比较关注海水侵入的影响,但新疆的高钠煤中钠的富集需要重点考虑地表水淋滤和地下水驱动因素。在煤炭加工利用过程中,钠的赋存形式和煤炭利用方式决定了其释放途...     

煤中氯的赋存与释放特性研究进展

氯是煤中重要的有害微量元素之一,在煤的热解,燃烧和气化过程中,煤中的氯经过复杂的化学变化转移到烟气中,形成多种含氯物质如HCl、Cl_2、无机盐等,这不仅造成环境的严重污染,危害人类的健康,同时氯元素的挥发会引起锅炉及尾部受热面的沾污结渣腐蚀问题,形成安全隐患。了解煤中氯的测定方法,赋存形态,释放规律及控制技术是高氯煤清洁利用的前提,本文对国内外这方面的研究工作进行了综述。介绍了煤中氯的来源及危害,并整理和比较了国内外煤中氯的测定方法的原理及其优缺点,统计了世界主要产煤国煤中氯含量分布范围、均值及典型煤样中氯含量的值;整理归纳了煤中氯的2种主要赋存形式:有机形态(包括无机离子、水合离子、无机盐和含氯复杂矿物)和无机形态(包括有机离子交换态、有机共价结合态、有机氯化物和有机离子配合物),并分类总结了3种煤中氯赋存形态的研究方法:相关性分析法,化学法萃取法,仪器直接分析法;阐述了煤燃烧、热解、气化过程中氯的释放特性及煤中氯形态、煤质、温度、升温速率、保温时间、压力、气氛等因素对氯释放规律的影响,对比了不同气氛下煤中氯的释放规律,并分析了在加热过程中煤焦和气态中氯形态及其分布的变化;分类总结了目前氯的主要控制技术,并比较了不同控制技术的特点及其适用工况;同时结合当前研究中存在的问题,提出了煤中氯的赋存、释放以及控制研究的若干工作建议,从而为高氯煤的高效清洁利用提供一定的理论基础。     

煤中硼元素研究进展

硼是煤中赋存的高挥发性微量元素,在煤炭燃烧过程中硼可以进入大气、水或土壤环境,对环境和人体健康造成污染和危害。从煤中硼元素的研究意义、测定方法、赋存状态、煤利用过程中硼元素的迁移、转化与富集等方面入手,论述了煤中硼元素的研究进展,同时提出了今后煤中硼元素研究的主要方向。     

伊敏褐煤和腐殖酸中稀土元素的地球化学特征差异分析

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法,对伊敏褐煤稀土元素含量等地球化学特征进行了分析,认为伊敏褐煤稀土元素主要赋存在黏土矿物和含钛矿物中,而黄铁矿、碳酸盐、硫酸盐等矿物中稀土元素含量低,具有稀释效应。稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸和脱灰煤提取腐殖酸残煤中的赋存有一定的互补性,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸中相对富集程度为轻稀土<中稀土<重稀土,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸残煤中的相对富集程度为轻稀土>中稀土>重稀土,表明稀土元素在有机质中的分布具有重稀土主要赋存在腐殖酸中、轻稀土主要赋存在煤主体有机结构中的配分特征。     

含硫铀废石中铀的赋存特征规律研究

针对江西某退役铀矿含硫铀废石中存在的铀污染问题,以矿区3种不同直径的废石为载体,通过BCR连续分级提取试验研究铀的赋存特征规律,分析了含硫铀废石中不同矿石粒径对铀的赋存形态的影响。研究发现,在不同种类的含硫废石中铀的形态分布存在显著差异。在土壤表层废石(A组)中,铀主要以可氧化态及残渣态存在;在地表块状废石(B组)及边坡上采集的块状岩石(C组)中,铀主要以可还原态及残渣态存在。A组、B组废石中铀含量随矿/废石粒径的减小而增加,C组废石中铀含量受粒径影响较小。在含硫矿石中活性铀与铀含量没有密切关系,S、U、Fe分布特征大体一致。