煤中汞的赋存形态及其测定方法

为了确定煤中汞的赋存形态,基于两种典型的煤中汞的化学逐级提取方法,提出了一种改良的化学逐级提取方法.采用多种动力煤和焦煤对此方法进行验证,结果表明:两种典型的化学逐级提取方法对煤中汞的回收率偏低,大部分煤中汞回收率都低于90%;改良后的化学逐级提取方法能明显提高煤中汞的回收率,煤中汞的回收率高于90%,逐级提取到的各种形态的汞含量累加与样品中汞总量基本一致.化学逐级提取结果还表明:汞在煤中的赋存形态主要以硅铝酸盐结合态和硫化物结合态为主,有机质结合态次之,仅有少量以离子结合态存在.     

攀枝花大宝顶煤矿18号煤层稀土元素地球化学特征

研究煤中的稀土元素,有助于其成矿开采并综合利用。通过对攀枝花大宝顶煤矿18号煤层中煤的稀土元素地球化学特征和赋存状态的研究,得出以下认识:大宝顶煤矿18号煤层中除Ho、Tm和Lu外,其他的稀土元素含量均高于中国和世界煤均值;18号煤层中稀土元素主要以LREE为主,∑REE、LREE和HREE含量变化趋势几乎完全相同;在整个18号煤层形成的过程中,物质来源比较稳定,成煤环境并没有发生大的变化;18号煤层中的稀土元素主要来源于陆源沉积物,赋存于煤中灰分中,且主要与煤中矿物质的硅酸盐部分相结合。     

黄县盆地古近系煤中元素地球化学特征及其沉积环境指示意义

应用X射线荧光光谱(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法研究了黄县盆地古近系煤中的常量元素、微量元素及稀土元素的地球化学特征,并根据敏感元素的指示意义探讨了研究区的沉积环境。研究结果表明:黄县盆地古近系煤中常量元素氧化物以SiO_2和Al_2O_3为主;与地壳相比,微量元素富集Mo、Sb、Pb、Bi,其中Mo的富集系数达7. 99。稀土元素含量整体较低,分布在14. 79～222. 78μg/g,平均65. 02μg/g,低于中国煤,接近世界煤。稀土元素分布模式中所有样品十分相似,均呈左高右低的宽缓"V"形曲线,具有明显的LREE富集、HREE亏损的特征,Eu存在明显负异常,表明各煤层稀土元素与陆源碎屑岩关系密切,且成煤期间稀土元素来源一致,陆源物质的供应相对稳定。黄县盆地煤中稀土元素主要以无机相赋存在煤中的黏土矿物中。灰成分指数(Fe_2O_3+CaO+MgO)/(SiO_2+Al_2O_3)、Mg/Ca、δCe/δEu、Sr/Ba以及V/(V+Ni)反映了黄县盆地古近系煤层的沉积环境为还原条件下的陆相淡水环境,且气候湿润,期间间歇受到过海水的影响。     

中国煤中汞的环境地球化学研究

在测试分析中国7个省62个煤样品中汞的含量基础上,结合已有1 637个中国煤样品中汞的数据,全面探讨了中国煤中汞的环境地球化学特征.并采用逐级化学提取实验和相关分析方法,分析和研究了中国煤中汞的化学赋存状态.分析结果表明:中国煤中汞的含量一般为0.1~0.3mg/kg,平均0.19 mg/kg,接近于美国的平均值(0.17 mg/kg),高于世界的平均值(0.10 mg/kg);汞在不同地区、不同成煤时代以及不同煤类中分布极不均匀;其赋存状态也多种多样,高硫煤中汞与硫化物关系密切,主要赋存在黄铁矿中;低硫煤中,硫化物结合态和有机结合态汞常共同占支配地位;影响汞分布和赋存状态的主要原因是地质因素.实验结果表明,在岩浆侵入的煤层中,汞大多以硅酸盐结合态存在.煤中汞的赋存状态与煤中汞的释放、毒性有着重要的关系.同时燃煤释放的汞已对中国部分地区的环境造成了污染,控制燃煤过程中汞的排放是今后研究的重要内容之一.     

镧系元素地球化学效应的一个重要应用——以稀土元素的岩石分类和煤燃烧中的迁移富集过程为例

从镧系元素地球化学效应的角度,探讨了鄂尔多斯盆地东胜ZKA183-87钻孔中砂岩、煤的稀土分布类型和云南小龙潭矿区褐煤不同燃烧方式下的稀土元素迁移和富集规律.研究结果表明,砂岩、煤的稀土分布类型与前人研究结论基本致.发现褐煤燃烧时稀土元素的迁移和富集具有以下特征:无论哪种燃烧方式,褐煤中HREE均以同一种模式向飞灰和底灰中迁移;而LREE向飞灰、底灰迁移富集过程中则要受到燃烧方式的影响,不同的燃烧方式对其迁移模式影响较大;电厂粉煤燃烧时,愈是大离子LREE,愈趋于向飞灰相对富集,愈是大离子的HREE,则愈趋于向底灰相对富集;而褐煤的两种分级燃烧和不分级燃烧其飞灰/底灰的稀土分布模式则受燃烧方式和温度影响较大.镧系元素地球化学效应作为一种新方法,在研究各类地质体稀土元素特征是可行的,可以和传统的研究方法互相补充.     

闸河煤田中、南部岩浆岩岩石学特征及对煤层的影响

闸河煤田为安徽北部重要煤产地之一.由于煤田遭受岩浆岩的破坏,致使各主采煤层在质和量两方面均受到不同程度的影响.笔者不久前对闸河煤田中、南部的岩浆岩进行了实地调查和资料分析,发现不同岩浆岩在煤层中的分布及对煤层的影响存在着差异.本文仅就影响差异性和岩浆岩性质之间的相互关系谈几点粗浅认识.     

岩浆侵蚀对煤层瓦斯赋存的影响的研究

以淮北矿区石台煤矿3煤层为工程背景,采用瓦斯地质单元划分的方法,以井田内主要断层和天然焦区为界．将主采煤层3煤层划分为3个独立的地质块段．分别对不同地质块段内地质因素对煤层瓦斯赋存规律进行研究。为研究地质条件对煤层瓦斯赋存的影响．本文分析了褶皱构造、断裂构造及岩浆侵蚀等对煤层瓦斯压力和瓦斯涌出量的影响。结果表明：岩浆岩侵入对石台煤矿3煤层煤与瓦斯突出的控制作用最为明显,地质构造对瓦斯保存和运移具有重要作用．地质块段的划分对地质构造复杂的高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井具有重要意义。     

贵州织金县以那矿区龙潭组煤中元素的地球化学特征

研究煤中元素的地球化学特征,对于还原聚煤环境以及探究元素对生态的影响具有重要意义。以贵州织金县以那矿区龙潭组多煤层为研究对象,综合利用数理统计方法、灰成分分析法和富集系数法研究了不同层段煤中常量元素、微量元素的地球化学特征。结果表明,各煤层总体为中灰分、特低挥发分、中高～高硫煤;各煤层硫以黄铁矿硫为主,黄铁矿硫与全硫显著正相关,黄铁矿呈聚集团块状和分散颗粒状分布,表明煤层中硫的富集可能受泥炭堆积时期海水的影响;大部分煤层灰成分指数大于0.22,27号煤层小于0.22,说明该矿区大多数煤层形成于海相环境,仅个别煤层为陆相沼泽成因;可采煤层中As的富集系数达6.02,属高砷煤,6、7、10号煤层F含量明显高于中国煤和世界煤中均值,属高氟煤,建议在煤炭开发利用过程中重视As、F等有害元素的治理和生态环境的保护。     

塔山煤矿地质瓦斯规律研究及预测

以瓦斯地质理论为基础,根据矿井建设和生产过程中积累的瓦斯地质资料,分析了地质构造、岩浆岩分布、煤层埋藏深度、基岩特性等主要因素对塔山井田瓦斯涌出的影响。通过研究矿井构造分布与演化特征,得出煤层瓦斯和构造煤的分布规律,对煤层瓦斯进行预测,为矿井瓦斯灾害治理提供了参考。     

A. Tessier颗粒态痕量金属形态逐级提取法可靠性初探

以中国地质矿产部地球化学标准参考样GSS—1为样本,对较流行的加拿大地球化学家Andre' Tessier推荐的颗粒态痕量金属形态逐级提取程序进行了逐级添加标准物回收检验研究。初步证实A. Tessier程序能以较高的准确度、精密度对土壤样品中的金属进行逐级提取,但各级分浸提液的选择性并不专一,较严重的跨级现象使级分回收率差。尽管总体回收率较好,跨级现象却使得到的形态分布的实际意义显著逊色。     

铁法大隆井田岩浆侵入特点及活动规律兼谈预测的可行性

本文从八个大的方面,总结了该井田岩浆侵入特点和活动规律,并曾用于预测,对指导该矿生产,收到了较好效果。文中列举了笔者曾采用过的十五项预测方法,对本井田或其他条件精似的矿井预测,有一定的指导意义。     

南桐矿区煤层孔隙特征研究

采用扫描电镜、压汞法和氮吸附法系统研究了南桐矿区不同煤层及同一煤层不同破坏程度分层的孔隙特征。通过扫描电镜研究将煤的孔隙类型分为六种；运用压汞法和氮吸附法研究了煤的孔径分布及孔隙结构与煤的破坏程度、煤岩组成、显微结构和煤的变质程度之间的关系，取得了一些新认识。最后还对煤层的突出倾向及瓦斯抽放的难易程度进行了初步评价。     

不同成因类型煤的差热分析

对四种煤进行了差热分析、溶剂抽提和红外光谱等试验。结果表明：不同成因类型煤在加热碳化中化学变化不同，差热曲线差异显著。煤热解反应的总热效应是放热的。褐煤与烟煤的差热曲线相近，其特点是有两个热解放热峰。     

贵州高硫煤的微生物浮选脱硫实验研究

为了探索贵州高硫煤洁净利用新途径,分析了贵州高硫煤样的煤岩学特征、煤化学工艺特性、煤中硫含量及形态,并通过微生物浮选实验研究,探讨了不同高硫煤对于实验条件的适应性以及影响脱硫率的因素。结果表明:微生物对于黄铁矿表面性质的改变既有正面的,也有负面的;不同高硫煤对于预处理时间、粒径等实验条件具有不同的适应性,脱硫率变化趋势也较复杂;除了脱硫实验条件,煤样本身性质对于高硫煤脱硫率同样具有重要作用,影响因素包括:煤中各种形态硫的含量与分布状态、煤中黄铁矿硫占全硫的比例、黄铁矿与黏土矿物伴生组合关系。     

大别山北麓高煤级煤显微裂隙分布特征

通过煤岩学方法研究大别山北麓杨山煤系高煤级煤中的显微裂隙,探讨了不同变形-变质类型煤的裂隙分布特征及其影响因素.大别山地区特殊的地质背景,形成了各种级别的构造裂隙,尤其是受到多期构造作用和岩浆活动的影响,使得高煤级煤中显微裂隙的分布及演化具有特殊性和复杂性.     

Survival times of anomalous melt inclusions from element diffusion in olivine and chromite

The chemical composition of basaltic magma erupted at the Earth's surface is the end product of a complex series of processes, beginning with partial melting and melt extraction from a mantle source and ending with fractional crystallization and crustal assimilation at lower pressures. It has been proposed that studying inclusions of melt trapped in early crystallizing phenocrysts such as Mg-rich olivine and chromite may help petrologists to see beyond the later-stage processes and back to the origin of the partial melts in the mantle. Melt inclusion suites often span a much greater compositional range than associated erupted lavas, and a significant minority of inclusions carry distinct compositions that have been claimed to sample melts from earlier stages of melt production, preserving separate contributions from mantle heterogeneities. This hypothesis is underpinned by the assumption that melt inclusions, once trapped, remain chemically isolated from the external magma for all elements except those that are compatible in the host minerals. Here we show that the fluxes of rare-earth elements through olivine and chromite by lattice diffusion are sufficiently rapid at magmatic temperatures to re-equilibrate completely the rare-earth-element patterns of trapped melt inclusions in times that are short compared to those estimated for the production and ascent of mantle-derived magma or for magma residence in the crust. Phenocryst-hosted melt inclusions with anomalous trace-element signatures must therefore form shortly before magma eruption and cooling. We conclude that the assumption of chemical isolation of incompatible elements in olivine- and chromite-hosted melt inclusions is not valid, and we call for re-evaluation of the popular interpretation that anomalous melt inclusions represent preserved samples of unmodified mantle melts.     

微波条件下抽提煤的实验研究

在微波辅助下,以神府煤为研究对象,四氢呋喃、乙醇、甲醇为溶剂,考察了抽提温度、时间、溶剂量及煤粒度对抽提率的影响,结果显示:上述3种沸点不同的溶剂抽提率达到其最佳值所需要的溶剂量及煤粒度相差不大但抽提温度有所不同;同时探讨了以四氢呋喃、丙酮、N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,对不同变质程度煤的微波辅助抽提效果,结果是变质程度相似的煤在相同抽提条件下抽提率不同。运用红外光谱现代分析技术,对神府脱灰煤和溶剂抽提后的残煤进行结构对比分析,结果表明抽提并没有破坏煤的大分子结构。     

煤气化多环芳烃初步研究

为了研究煤及其气化产物中多环芳烃的分布特征,在一台小型常压流化床气化炉上进行了以空气和水蒸气为气化剂的煤气化试验,经索氏萃取和K-D浓缩后,采用带荧光检测器和二极管矩阵检测器的高效液相色谱仪对原煤、底渣、旋风焦、布袋焦和煤气中被US EPA列为优控污染物名单的16种多环芳烃进行了测定.试验结果表明:煤气化前后多环芳烃质量分数和毒性当量质量分数的分布特征相似,但多环芳烃的组成和质量分数不同;煤化程度增加,原煤多环芳烃质量分数和毒性当量质量分数减小,煤气化多环芳烃的质量分数先接连后减,毒性当量质量分数与煤化程度呈线性关系;部分煤种气化多环芳烃的质量分数高于原煤多环芳烃质量分数,且煤气化多环芳烃的种类分为原煤未分解的多环芳烃、热解合成的多环芳烃、自由基高温缩合生成的多环芳烃.     

煤中砷的地球化学研究

燃煤是大气中As的主要来源之一，不同地区、不同成煤期、不同成煤环境煤中As的含量差异较大．中国煤中As的平均含量高于世界煤中As的平均值，而低于美国煤．中国燃煤As污染比较严重．本文系统分析了煤中As的含量、分布特征、赋存形态、迁移转化规律、燃煤As排放的控制技术及其有关研究进展．