岩浆侵入对袁店二井煤矿7_2煤中稀土元素的影响

文章对淮北袁店二井煤矿72煤层7个煤样和3个岩浆岩样品中主量元素、稀土元素(REE)的含量和矿物成分进行了测定与分析。通过对样品中稀土元素的研究,探讨了72煤中稀土元素的丰度特征、分布模式及岩浆侵入对稀土元素分布的影响。结果表明:与中国煤中稀土元素的丰度相比,袁店二井煤矿72煤的稀土元素分布呈正常质量分数水平;72煤和天然焦中ΣREE平均值分别为88.87μg/g、94.58μg/g,LREE/HREE平均值分别为8.58、6.80,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;72煤层受岩浆侵入影响变质为天然焦后,REE主要赋存的粘土矿物种类发生改变,轻稀土元素(LREE)的富集程度降低。     

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...     

伊敏褐煤不同化学组分结构特征的红外光谱研究

借助傅里叶变换红外光谱仪对伊敏褐煤不同化学组分的结构特征进行了分析,并运用origin7.5软件对伊敏褐煤不同化学组分红外光谱曲线进行了分段分峰拟合,计算了伊敏褐煤不同化学组分的红外光谱结构参数。结果表明,脱灰后伊敏煤的羧基振动强度增强,由原煤中的肩峰变为尖峰,脂肪CH和芳香CH的振动也均受到影响,表现为,苯环四取代增多,苯环二取代减少,脂肪CH2振动减少,脂肪CH3振动增加,结构参数I1,I2和A值均增大,表明其具有良好的潜在生烃能力;腐殖酸和沥青质中的羧酸及OH-π氢键含量较高,芳香结构中苯环四取代和苯环一取代较多,脂肪CH振动所占比例较高,而不对称CH2振动所占比例较低,红外光谱结构参数的计算结果显示腐殖酸的脂肪氢浓度最大,说明腐殖酸和沥青质中含有的脂肪烃其长度较短,且支链化程度较高;残煤中的芳香CC振动较大,脂肪烃以长链为主,且支链较短。     

宁武煤田煤中稀土元素地球化学特征研究

煤中稀土元素对于指示物源、反映沉积环境等具有重要的研究意义,且煤中稀土元素具有工业利用的潜力。为判断宁武煤田煤中稀土元素富集程度,运用电感耦合等离子质谱对宁武煤田晚古生代煤中稀土元素含量进行测定,结合X射线荧光光谱、X射线衍射、Tessier五态法逐级化学提取的测定结果,对煤中稀土元素的分布模式、物质来源、赋存状态等进行了探讨。研究表明:宁武煤田煤中稀土元素总体轻度富集,呈北高南低的分布特征。各煤层中稀土元素铕(Eu)均表现为明显负异常,表明其陆源碎屑补给的物源背景;利用La/Yb-∑REE图解分析沉积物源,主要以沉积岩和花岗岩为主,物源可能来自北部的阴山古陆。整体轻重稀土分馏不明显,但总体表现为海水影响减弱,分馏程度降低。煤中稀土元素含量与灰分及Al、Si、Fe、Mn等元素呈正相关,表明陆源碎屑是稀土元素的主要来源;逐级化学提取实验结果表明,煤中稀土元素赋存状态以硅铝酸盐结合态(74%)和有机结合态(18%)为主;由于还原性条件利于稀土元素富集,太原组煤中稀土元素的富集也与黄铁矿有关。     

新密煤田芦沟煤矿煤中稀土元素地球化学特征与开采前景

以河南新密煤田芦沟煤矿二1 煤层为研究对象,通过XRD、XRF、ICP-MS等分析技术研 究了在低温灰化条件下稀土元素的含量及赋存特征。 结果表明,芦沟煤矿二1 煤层中稀土元素总 含量范围为21.85~287.62μg/g,均值为96.20μg/g;本煤层中稀土元素呈现明显的轻稀土富 集、重稀土亏损的现象,判断主要来源于陆源碎屑;煤中稀土元素含量与煤中黏土矿物含量有关, 且与伊利石的含量最为紧密;中、新生代的构造运动虽然破坏了煤层的结构,但对煤中稀土元素 的含量和分布特征无明显影响;部分分层中的稀土元素含量已达到工业开采要求,具有一定的开 发和利用价值。     

江西省全南县水尾山萤石矿稀土元素地球化学特征及成因

水尾山萤石矿赋存于印支期复式花岗岩体的断裂带中,是赣南地区的一个大型萤石矿床。萤石矿石和围岩的稀土元素分析表明,围岩花岗岩的稀土总量、轻稀土和重稀土含量远高于矿石,萤石矿石的稀土元素配分模式主要为轻稀土富集型,围岩花岗岩的稀土元素配分模式为轻稀土富集型,萤石矿石的Ce无异常,Eu呈弱负异常。围岩花岗岩的F、Ca含量较高,分析认为萤石中的F、Ca主要来自于围岩花岗岩。综合分析萤石矿床的地质特征和萤石矿石与围岩的稀土元素土地球化学特征,认为该萤石矿床为低温热液成因。     

沁水盆地晚古生代煤中稀土元素地球化学特征

摘要：研究煤中稀土元素对分析成煤环境具有重要意义。运用电感耦合等离子质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了沁水盆地晚古生代煤及其顶底板炭质泥岩、粉砂岩、灰岩和黄铁矿脉中稀土元素的地球化学特征,探讨了煤中稀土元素的赋存特征及富集成因。结果表明,沁水盆地晚古生代煤中稀土元素含量整体较低,剖面上太原组煤中稀土元素的含量大于山西组,平面上具有南高北低的分布特征。煤中稀土元素主要赋存在粘土矿物和黄铁矿中,碳酸盐矿物和氧化物中稀土元素含量较低,相当部分的稀土元素赋存在有机质中。相关分析表明,稀土元素与Si、Al关系密切。研究认为,沁水盆地煤中稀土元素的富集受控于聚煤古环境,煤层及其顶底板岩石中稀土元素的来源具有一致性,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中相对富集重稀土,但没有导致Ce的亏损。     

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...     

水尾山萤石矿稀土元素地球化学特征及成因

水尾山萤石矿赋存于印支期复式花岗岩体的断裂带中,是赣南地区的一个大型萤石矿床。萤石矿石和围岩的稀土元素分析表明,围岩花岗岩的稀土总量、轻稀土和重稀土含量远高于矿石,萤石矿石的稀土元素配分模式主要为轻稀土富集型,围岩花岗岩的稀土元素配分模式为轻稀土富集型,萤石矿石的Ce无异常,Eu呈弱负异常。围岩花岗岩的F、Ca含量较高,分析认为萤石中的F、Ca主要来自于围岩花岗岩。综合分析萤石矿床的地质特征和萤石矿石与围岩的稀土元素土地球化学特征,认为该萤石矿床为低温热液成因。     

青海石灰沟矿区克鲁克组煤中稀土元素地球化学特征

运用电感耦合等离子质谱、XRD、XRF、SEM-EDX等技术手段测试了柴达木盆地北缘克鲁克组煤的常量元素和稀土元素含量,分析了克鲁克组煤中稀土元素含量、分布特征、赋存状态、配分模式以及指相意义。结果表明,石灰沟克鲁克组煤中稀土元素的含量高于中国煤、世界煤和美国煤中稀土元素均值;煤中稀土元素主要以无机形式赋存,主要来源于陆源碎屑,部分稀土元素源于植物本身或受到微沉积环境的影响;通过对稀土元素地球化学特征参数研究发现,该研究区煤层中轻、中型稀土明显富集,且稀土元素与酸性沼泽水介质条件有关,在还原条件下形成,同时煤层中的稀土元素主要受到以玄武岩为主要源岩的陆源控制。     

煤中稀土元素几个奇特的地球化学现象——以渭北中级煤为例

通过对渭北5号煤层中稀土元素含量和可溶有机质、灰分及REE的三价元素离子半径、能量系数、摩尔规定熵以及煤的Ro,Rmax/Rmin等重要参数的相关处理,推测REE在煤中矿物赋存形式可按三分法:LREE为被吸附于黏土的中性原子或+3价离子态,MREE为硫化物或碳酸盐结合态,而HREE则为含Sc+3等矿物的类质同像;在氯仿沥青"A"抽提实验中,LREE可以有机配合物形式少量出现在各个族组分中,这一结论对了解镜质组煤化学结构有着重要的意义;稀土元素对煤生烃的烃相对转化率的催化作用,温度为主导的煤变质作用、静压力对稀土元素的赋存形式的影响,以及它们之间的相互作用,均受稀土元素+3价离子半径大小的控制。这些交互作用,有可能使LREE在不同矿物之间有互相迁移的趋势。这些认识,也从稀土元素与它们各自的能量系数、摩尔规定熵等重要参数之间的关系那里得到印证。     

煤中可溶性有机质荧光光谱特征及其对微量元素赋存的影响

煤中微量元素的赋存状态有多种形式,其中大部分微量元素都能与煤中有机质结合。煤中有机质的含量与煤的煤化程度有一定联系。实验选取了褐煤、烟煤、无烟煤3种共7个煤样进行分析,采用ICP-AES方法测定了煤中微量元素含量,采用三维荧光光谱仪分析了3种煤的可溶性有机质(DOM)的荧光光谱特征,并运用平行因子法对荧光数据进行了深入分析,探讨了煤中溶解性有机质与煤中微量元素赋存形态之间的关系。结果表明,煤中不同微量元素在褐煤、烟煤、无烟煤中的分布有差异,As,Mg,Cd,Mn在褐煤中含量最高,Li,Sr在无烟煤中含量最高,而Cu,Co在3种煤中含量差异不明显。褐煤中可溶性有机质以腐殖酸类为主,烟煤的荧光基团有腐殖类和类蛋白类,而无烟煤中未能检测出荧光峰。荧光强度亦随着煤化程度的递增呈现递减。煤中As和Mg的赋存与煤中可溶性有机质可能存在着一定联系,即煤中可溶性腐殖酸荧光强度越大,As和Mg越丰富,而Li和Sr则相反。     

南北地区不同金矿床稀土元素特征差异分析

为了解中国南北地区不同金矿床成矿特点方面的差异,利用稀土元素的示踪性,对南北地区不同金矿床的稀土元素特征进行了统计分析。结果显示,不同地区金矿矿石中稀土元素的总量差异较显著,最高为江西金山金矿,稀土总量为16639×10-6,最低为黑龙江乌拉嘎金矿,稀土总量为347×10-6,由此推断不同地区金矿床的成矿物质来源的深度不同;大部分金矿床显示轻稀土元素较明显富集,轻重稀土分异程度较高,稀土配分曲线向右倾斜,但河南杨砦峪金矿与黑龙江乌拉嘎金矿的稀土配分曲线形态较为平缓,轻重稀土分异程度较低;黑龙江乌拉嘎金矿、辽宁白云金矿具有铕正异常,其余金矿床为铕负异常,这可能是因为不同金矿床成矿环境是不一样的。     

从红外光谱处理的数据看镧系元素与煤有机质的关系——以太原西山矿区8号煤层为例

认识煤中稀土元素与有机基团之间的关系,对太原西山矿区8号煤层的肥、焦、廋、贫等不同烟煤的镜煤样品进行了酸洗脱灰处理,并同时对这些酸洗后的样品进行了红外分峰处理和稀土元素含量的测定。研究发现,镧系元素,特别是LREE和其亲和性有机基团中的亚甲基-CH2非对称、R-CH3非对称等基团结合的可能性极大;CH-(CH3)、芳核上2个相邻氢原子面外变形振动和Pr,Nd,Sm,Eu,Gd结合的可能性也很大。煤中不同类型的有机基团对镧系元素地球化学效应的响应型式差别也很大。通过对这些不同的响应型式分析发现,无论是亲和性还是憎厌性有机基团,都对镧系元素有一定的分馏作用,因而使得镧系元素地球化学效应表现型式变得异常。     

陕西凤县九子沟磷矿中钪、稀土赋存特征研究

陕西凤县九子沟磷矿为一低品位超大型磷灰石矿床,矿石钪含量平均40×10-6,稀土含量0.07％～0.13％,均可回收利用.采用化学多元素分析、MLA分析、电子探针波谱分析及元素面扫描等手段对矿石开展钪、稀土元素赋存特征研究,结果显示:矿石中钪和稀土的主要载体矿物不同,赋存状态也存在差异.矿石中没有独立钪矿物,钪全部以类...     

大同煤田8号原煤及风化煤中常量元素和稀土元素地球化学特征

运用电感耦合等离子质谱、XRD、XRF等技术手段测试了大同煤田太原组8号原煤及风化煤中常量元素和稀土元素含量,分析了常量元素和稀土元素在原煤及风化煤中的地球化学特性、赋存特征和指相意义。结果表明,太原组8号煤风化后,Fe2O3受后生黄铁矿影响含量明显增高;煤层风化过程中释放的部分Si离子以及大量不稳定物质的流失造成SiO2含量相对增大;Ca,Mg离子则被迁移至夹矸和顶底板中导致含量明显降低;除个别分层中出现明显镧系收缩效应,稀土元素含量明显增高;稀土元素赋存状态由碳酸盐及有机结合态转为铝硅酸盐矿物结合态、水合磷酸盐结合态和硫化物结合态,重稀土在煤层风化前后始终表现出与碳酸盐矿物的强烈亲和性;稀土元素与铝硅酸盐矿物的相关性可能与矿物的种类有关;常量元素灰成分参数和铈异常参数值在煤层风化后对原始沉积环境的指相意义不再明确;铕异常参数值不易受风化作用影响,仍可反映煤层的原始沉积环境。     

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.     

内蒙古阿刀亥矿晚古生代煤的微量元素和稀土元素 地球化学特征

利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、工业分析等方法对内蒙古阿刀亥矿煤的微量元素和稀土元素地球化学特征进行了研究,并根据某些微量元素的含量及比值探讨了研究区的成煤环境。研究发现,与中国上陆壳相比阿刀亥矿煤中比较富集Cl,Sc,Ge,Se,Zr,Mo,Cd,In,Sb,Te,Hf,Hg,Pb,Bi和REE。稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu负异常明显,且轻稀土元素之间的分馏程度较高,重稀土元素之间的分馏程度较低,稀土元素可能主要赋存于黏土矿物中。δEu,Sr/Ba,V/（V+Ni）,V/Ni,Ni/Co值及S的含量总体上反映出阿刀亥矿泥炭的沉积环境为内陆淡水还原环境,间或受到海水的影响。