湖南头石露天矿测水组煤中锂的富集与成矿前景

本文以湖南涟邵煤田头石露天矿下石炭统测水组煤为研究对象,采用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光(XRF)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和高分辨率透射电镜(HR-TEM)等方法系统分析了煤的矿物学及元素地球化学特征。湖南头石露天矿测水组煤为中高灰,低挥发分烟煤,煤中主要矿物为高岭石、铵云母和方解石,其次为石英、锐钛矿、铁白云石、微斜长石、菱铁矿和伊利石,含有少量黄铁矿。与世界煤相比,头石露天矿测水组煤中高度富集Li(富集系数为15.6),越接近顶底板和夹矸,Li的含量越高。透射电镜分析及Li与灰分、Al_(2)O_(3)和K_(2)O的明显正相关性表明,煤层中Li主要赋存在铝硅酸盐矿物,如高岭石、含锂绿泥石中。煤中Li的高度富集主要来源于蚀源区长英质母岩及盆地周缘花岗岩体,在泥炭聚集期间进入泥炭沼泽,或在间歇性海水-岩浆热液等流体的共同作用下由围岩淋滤并运移至煤中富集。头石露天矿大部分煤层中Li含量达到回收标准,尤其是煤层底板和附近煤层中Li的成矿潜力值得关注。

六盘水煤田陈家沟煤矿煤中硫的分布特征及成因探讨

六盘水煤田主要含煤地层为二叠世阳新统龙潭组,为一套海陆交互相多旋廻沉积地层,该地层在六盘水煤田沉积厚度大,分布范围广,含煤层数较多。煤岩成分和煤岩类型,尤其是显微煤岩类型和显微煤岩成分的含量与分布最能反映成煤的环境,各种煤岩成分信息蕴含了泥炭沼泽形成时的诸多环境信息。通过对陈家沟煤矿大量的勘探工作,对矿区内各煤层共采取800余份样品进行化验测试分析结果揭示,矿区内煤层硫分变化较大,原煤干燥基全硫为0.12%~9.75%,平均1.85%,区内煤中硫分呈上下高,中间低,且底部高于上部的特点,煤中硫的形成及变化受海进海退的变化影响,过渡相中形成的煤硫分质量分数偏高的特点,而浮煤中的硫化铁硫和硫酸盐硫有较大程度的降低,说明煤中的无机硫易洗选,对后期的煤的洗选利用起到指导作用。

准东煤田大井矿区煤中镓元素分布特征及富集机理浅析

新疆准东煤田大井矿区煤炭资源储量丰富,为结构简单稳定的巨厚煤层,勘探开发利用极高。前人对准东煤田镓、锗等元素含量进行了分析和总结,提出了准东具有寻找超大型煤-镓矿床的前景,引起了国内众多学者的关注。本文通过对大井矿区镓元素分布数据的收集整理,从横、纵向和叠合3个维度进行分析,发现区内北部井田B煤层煤中镓元素富机系数较高,极值达218μg/g。从沉积物源距离、古地理环境和构造特征等3个方面对全区B煤层煤中镓元素含量、分布和富集系数进行分析研究,认为接近物源区特定的地理位置和构造运动方面特殊的断层分布密集区域,是煤中镓元素富存系数较高的区域。本文对镓元素分布特征和富集机理之间的关系进行剖析,研究煤中镓元素的富集分布规律和赋存特征关系,为综合圈定煤中镓元素富集区提供可靠依据。全疆煤系关键金属的发现和研究,对聚焦实施新一轮找矿突破战略行动与矿产资源绿色发展,加快煤炭资源勘查进度和综合利用煤炭资源,具有重要的现实意义和战略前景。

开平煤田煤中稀土元素地球化学特征

运用高分辨电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)等方法,对开平煤田吕家坨矿主采煤层及顶底板中稀土元素地球化学特征进行了研究。结果表明:煤中稀土元素(REE)含量为18.43×10^(-6)~324.50×10^(-6),均值84.18×10^(-6),富集系数均值0.61,表明吕家坨矿煤中稀土元素含量总体不高,相对不富集。稀土元素富集类型主要为轻稀土富集型。煤层的稀土元素分配曲线趋势走向与顶底板的基本一致,表明煤层和顶底板形成时期的沉积环境和物质来源基本一致。稀土元素地球化学参数δ(Eu)呈现微弱的负Eu异常,指示煤层沉积时受陆源输入控制,后期成岩时可能受到了热液流体活动的影响;δ(Ce)呈现微弱的负Ce异常,指示成煤沼泽受海水影响较小;δ(Ce)/δ(Eu)均值1.01,反映了煤层沉积时处于氧化还原过渡带;δ(Gd)属于弱负异常,反映出成煤沼泽可能受碱性水环境影响;Y呈现正异常,推断煤在泥炭堆积过程中可能遭受火山热液流体影响。煤中稀土元素含量与煤中灰分呈临界正相关关系(R=0.52),说明煤中稀土元素以无机态和有机吸附态共存。

新疆大南湖煤田一井田煤中镓锗元素富集机理研究

大南湖煤田是我国重要的大型煤田,前人研究中发现大南湖煤田煤中关键金属有富集潜力,通过系统收集、梳理煤中关键金属方面的研究成果,结合部分测试数据,阐述了煤中镓、锗等关键金属元素在大南湖煤田的分布及富集机理,镓、锗元素均表现为顶底板含量较低,在中部煤层富集的现象。分析煤中镓锗含量与灰分产率、煤灰中Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)的关系,认为研究区镓元素为无机矿物和有机质共同作用的复合成因,锗元素应当为风化搬运或地下水动力搬运周边物源进而形成,推测大南湖煤田中镓锗主要来自于南部的觉罗塔格造山带。

韦州矿区煤中硫分布特征及形成机制研究

为提高对韦州矿区煤中硫的系统认识,促进煤炭资源的高效利用为目的,从平面上分析了矿区煤中硫的分布特点及垂直上的分异机理,对韦州矿区煤中硫的形成机理进行了探讨。分析认为:韦州矿区含硫等级低至中等偏高,高硫煤呈间或分布状态;各主采煤层的硫分与成煤时代密切相关。

六盘水地区煤中汞含量的分布赋存状态研究

通过对六盘水地区93家204个煤层煤样进行汞含量测定,研究了六盘水地区煤中汞含量的分布特征,探究了特低硫煤、低硫煤、中硫煤、中高硫煤、高硫煤中汞含量与灰分、硫含量的关系。

煤中氮元素分析仪改造及性能验证研究

为实现使用热导系数与氮气相差较小的、价格更便宜的氩气替换氦气做载气以测定煤中氮元素含量,采取对CHN628元素分析仪进行改造并提升热导池测试灵敏度。改造后的仪器采用氩气做载气并对其设置相关参数,即在基线延迟时间10 s、最短分析时间120 s、比较水平1%、平衡时间30 s、装填压强150 mmHg和氩气流量320 mL/min条件下测定煤样中的氮含量,分析曲线光滑。选择能涵盖日常检测样品氮含量范围的有证煤标准物质标定曲线,曲线的相关系数(r)为0.998,符合线性关系要求;采用空白样品法测得的检出限、定量限分别为0.06%、0.15%,满足方法要求;统计日常工作中采用氩气或氦气做载气的2种方法以测定煤中氮元素含量,同时测定有证煤标准物质GBW 11107p,通过F检验和t检验表明用氩气做载气测定煤中氮元素含量则其期间精密度、短期精密度和准确度均满足国标GB/T 30733—2014要求,因此改造后的元素分析设备可用于测定煤中氮元素含量,且该方法采用的氩气市场供应稳定、价格低,能降低检测成本。

煤中全水分在线检测技术研究进展

煤中全水分是煤炭评价的重要指标,其准确测定关乎炼焦配煤工艺进而影响焦炭质量,并对管道及设备运行寿命产生显著影响,因而为满足生产调控要求则需对入炉煤的全水分进行实时在线检测。阐述全水分波动对炼焦过程的影响,明确全水分控制的必要性,介绍煤中全水分的赋存形式以及国标全水分测定方法,分析目前直接法或物理量测试间接法的全水分测定方法原理及发展现状,根据目前干燥法测定的优缺点,重点论述间接法中的红外法和微波法在线测量技术原理及应用前景,对比推荐微波法作为在线检测的优选方法,并对其应用方向和联动干基配煤以及煤调湿控制技术进行展望。采用红外法或微波射线法对煤样进行全水分检测可满足在线测试的要求,其中微波法更适合应用于对煤中全水分的测试。将微波水分仪与胶带秤的称量数据联动后上传中控DCS集成分析,依据工艺要求自动调整下料量,可进行干基配煤;反馈全水分测量数据并与煤调湿控制技术联动后可平稳入炉煤水分,实现全水分控制的目标。

原子荧光光谱法测定煤中锗含量的不确定度评估

论述了氢化物原子荧光光度法测定煤中锗含量的测定过程和数学模型,并分析各分量不确定度的来源;结果表明,原子荧光法测定煤中锗的不确定度主要引入来源分别为工作曲线拟合、方法回收率和样品重复测定;其中工作曲线拟合引入不确定度最大,当煤中锗含量为10.28μg/g时,合成标准不确定度为0.302 6μg/g,扩展不确定度为0.605 2μg/g(k=2)。

煤中矿物质的地球化学特征研究进展

针对我国煤炭资源清洁高效分质利用的现实问题,研究煤中矿物质的地球化学特征和转化行为可在煤炭清洁高效利用中提高矿物质的脱除率及煤基质的有效转化率。从地球化学角度阐述煤中矿物质的定义、成因、组合分布、赋存特征、含量丰度及矿物质间的关系,总结目前探究煤中矿物质理、化性质所需的技术手段,从显微镜成像对其空间结构的表征到质谱、光谱、能谱结合进行定性和定量表征,并归纳具体检测手段的优缺点。针对煤中矿物质的热演化研究,从地质角度讨论煤中矿物质赋存富集的控制因素,概括陆源碎屑物质、沉积环境、成煤植物、岩浆热液活动、地下水活动、风化作用对煤中矿物质聚集的影响。不同成因的矿物质在煤炭不同的利用热演化过程中迁移转化也不尽相同,重点归纳煤炭燃烧、气化、液化、焦化过程中矿物质的热迁变特征,并从地球化学角度解读煤中矿物质的地球化学特征对其热演化过程中的演变规律。从地球化学角度出发,提出针对煤中矿物质的嵌布特征、解离特性的地质控制研究和矿物质脱除效果与成煤环境因素的关系尚有具体和细化的空间。通过煤剖面的地球化学信息划分地质影响作用,结合煤炭利用过程中矿物质的嵌布类型与解离特性的研究揭示控制矿物质脱除效果的地质因素具有探索性。随着煤中矿物质潜在资源特性的日益突出,煤中纳米矿物表现出的特殊性质,可将其作为研究煤地质学和煤地球化学的良好载体。

矿区煤中矿物及有害微量元素的洗选脱除方法

介绍了矿区煤中矿物及有害微量元素洗选脱除的必要性和洗选脱除中存在的问题,详细讨论了各种方法在矿区煤中矿物及有害微量元素洗选脱除方面的应用及其优缺点,以期为矿区煤的洗选工作提供参考。

直接测汞仪法测定煤中汞含量的不确定度分析

煤中汞含量是评价商品煤质量的重要指标之一,为合理地表征煤中汞含量的测定值,需分析评定整个测量过程中的系统影响和随机影响给被测量造成的分散性,即测量不确定度。研究分析直接测汞仪法测定煤中汞含量的不确定度主要来源,通过对各个分量相对不确定度、合成不确定度和扩展不确定度的统计计算,得出煤中汞含量测定的不确定度。结果表明,建立测量工作曲线使用的移液管、容量瓶及移液器等量具引入的不确定度最大,其相对不确定度为2.76×10^(-2),而试样称量、汞标准溶液、曲线拟合、测量重复性等引入的不确定度较小。通过选用合适的非线性曲线拟合不确定度评定方法,综合得出测试样品应用直接测汞仪法测定煤中汞含量及不确定度为(0.104±0.006)μg/g,k=2。

贵州省习水县桑木场背斜北西翼煤炭整装勘查区煤中硫元素分析与评价

本文通过介绍习水县桑木场背斜北西翼煤炭整装勘查区基本概况,从可采煤层中硫元素质量分级、形态硫以及硫分在垂向及平面上的变化规律等进行区内煤层中硫元素分析与评价,得出区内可采煤层均为无烟煤三号,主要为中高硫和高硫煤,原煤硫分以硫铁矿硫为主,并可通过洗选或动力配煤降低勘查区煤中硫含量。

煤中水分含量检测技术的优化与应用

随着煤炭在能源行业中的广泛应用,煤中水分含量的检测成为了一个重要的课题。过高或过低的水分含量会直接影响煤的燃烧性能、运输和储存的安全性以及煤的质量等因素。因此,研究和发展高效、准确的煤中水分含量检测技术对于煤炭行业的发展至关重要。本文总结了煤中水分含量检测技术的现状与重要性,并比较分析了常用的煤中水分含量检测技术的优缺点。在此基础上,提出了煤中水分含量检测技术的优化策略,包括提高准确性与效率,以及综合多技术优化的可能性。通过实验验证和应用案例,证明了优化后技术的效果。

内蒙古白音华煤田煤中微量元素分布特征

为研究煤中微量元素含量及分布特征,在白音华煤田开展了煤中微量元素测试分析。对白音华煤田4个矿区、3个层位所采集的50多件样品的微量元素进行测试分析,重点研究了各矿区煤炭中煤的显微组分特征、煤中F,Cl,As等有害微量元素分布特征、Sb,Ag,Ge,Be,Co等24种微量元素的富集程度分析,并对煤中锗的赋存状态及成煤环境进行了分析。结果表明:白音华煤田煤中As的含量较高,属超高砷煤;白音华煤田二矿煤中Co,Cr,Ge,Ca,Li,V,La,Ce,Nd,Th,U等微量元素富集明显,其中Ge,Ga含量均发现多处已达工业品味;白音华煤田煤中锗被有机质束缚,锗元素在还原性环境下易于富集;由白音煤田煤中硼的示踪物源及指示沉积环境可推定,成煤环境为淡水—半咸水沉积环境。

宁武煤田2号煤中镓的富集与赋存特征

宁武煤田是我国典型的煤伴生资源丰富的煤炭基地。为研究煤中Ga的成矿规律,从宁武煤田2号煤中采集了117个煤样,通过工业分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱和逐级化学提取实验对样品进行测试分析。结果表明宁武煤田2号煤中Ga的平均含量为30.93μg/g,整体上属于轻度富集—富集。逐级化学提取的结果显示煤中Ga的赋存以残渣态为主,占比87~92%,其次为有机态,占比6%~10%。由煤中Ga与煤质和常量元素的相关性分析认为,高岭石、勃姆石等黏土矿物是煤中Ga的主要矿物载体,黏土矿物对Ga的吸附是2号煤中Ga富集的主要原因。

BRICC-CH8000元素分析仪测定煤中碳、氢元素的影响因素

碳和氢是煤中的重要组成元素,与煤的变质程度和特性密切相关,是煤炭科学分类的一个重要指标。红外吸收法测定煤中碳和氢元素的含量是近年来新兴的一种检测方法,探究其仪器测定结果的影响因素对获得准确、稳定的测定结果具有重要意义。

能量色散X射线荧光光谱法测定煤中氯的应用初探

探讨了能量色散X射线荧光光谱法测定煤中氯含量的试验方法。采用煤中氯成分分析国家一级标准物质单配及混配结合的方式绘制校准曲线。采用微晶纤维素与煤样混合、硼酸镶边垫底粉末压片法制备样片。结果表明:应用能量色散X射线荧光光谱法测定煤中氯含量操作简便,单个样品测定时间仅需5~7 min;随测定次数及时间的增加,煤中氯含量的测定值逐渐增高,制备好的样片应及时放入干燥器中保存并尽快测定;应用能量色散X射线荧光光谱法测定5种煤中氯标准物质,其测定值均在标准值的不确定度范围内,测定结果准确,值得后续加大研究力度并推广应用。

SDCHN435元素分析仪测定煤中碳氢氮操作标准探析

结合SDCHN435元素分析仪对GB/T30733—2014《煤中碳氢氮的测定仪器法》中碳氢氮的测定方法进行介绍,包括试样称量、气密性检查、试样分析、仪器标定、漂移校正等。详细阐述了SDCHN435元素分析仪的结构特点和工作原理,探讨了该仪器的操作规范及注意事项,对设备的日常维护提出了建议。