Distribution and occurrence of trace elements in the No.14 coal from the Huolinhe mine

Optical microscopy, and scanning electron microscopy in conjunction with energy dispersed X-ray spectrometry （SEM-EDX）, have been used to study the minerals and the concentrations of 12 trace elements in the No.14 coal from the Huolinhe mine, Inner Mongolia China. The distribution, affinity and removability of the trace elements were studied by float-sink experiments and petrological methods. A high mineral content, dominated by clay minerals, was found in the No.14 coal from the Huolinhe mine. The concentrations of As, Sb and Hg are relatively high compared to the average values for Chinese coals. As, Cr, Hg, Li, Mn, Pb are mainly associated with the minerals while Cd, Co, Ni, Sb, and Se are evenly distributed between the minerals and the organic matter. Be and Ba are mainly distributed in the minerals with a minor proportion in the organic matter. Most elements have a low organic affinity, although Sb, Se, Co, Cd, Ni are closely integrated with the organic matter. High theoretical removabilities are indicated for most trace elements. So it may be possible to lower the concentrations of trace elements during coal preparation.

煤矸石中有害微量元素的研究进展

煤矸石中有害微量元素近年来成为煤炭地质、环境与能源利用等领域的研究热点之一,本文系统地总结了目前煤矸石中有害微量元素的研究现状。煤矸石中有害微量元素含量的空间分布不均匀,各个元素的分布特征也各不相同,其中Cd、Cu、Ni、Pb、V等元素的含量较高。煤矸石中有害微量元素赋存形态有多种研究方法,最常用的是Tessier逐级化学提取法和BCR逐级化学提取法。煤矸石中有害微量元素的赋存形态有可交换态、碳酸盐结晶态、铁锰氧化物态、有机结合态和残渣态,其中以残渣态赋存的居多。煤矸石长期堆放导致有害微量元素对环境造成不良影响,污染大气、水体及土壤。煤矸石中有害微量元素的分布状况和具体化学形态以及煤矸石中有害微量元素的环境效应等内容仍将是该领域今后研究的主要方向。

中国煤中砷的含量分布、赋存状态、富集及环境意义

砷是煤中有害微量元素之一,在煤加工利用过程中,砷会以各种形式释放出来,进入环境。本文在全面分析现有资料和文献的基础上,结合作者对中国煤中砷的研究成果,分析了中国煤中砷的含量与分布、赋存状态、富集因素以及环境意义。通过研究和分析可知,中国煤中砷的平均值约为5μg/g,但在不同地区、不同时代以及不同类型的煤中有较大的差异,除中国西南地区含量异常高外,一般含量均在10μg/g以内;煤中砷的赋存状态多种多样,主要以无机态的硫化物结合为主,并常与黄铁矿等矿物伴生,也存在有机态结合的砷;中国煤中砷的来源和富集主要是以陆源母岩、成煤植物、沉积环境和构造裂隙—热液作用等为主的多种因素综合控制的结果;在煤燃烧过程中,煤中的砷释放出来,并对长期生活在燃煤地区的环境和人体产生影响。本文还提出今后煤中砷研究的主要方向,以为煤中砷的研究提供参考资料。

煤中部分潜在毒害微量元素在表生条件下的化学活动性

利用连续化学浸取实验方法，对采自贵州省二叠纪龙潭组的３２ 个煤样中的１０ 种潜在毒害微量元素的化学活动性进行了研究．结果表明：煤中Ｈｇ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ 等元素具有极强的化学活动性，其中平均８３－８％ 的Ｈｇ 、９３．５％ 的Ａｓ、８０－３ ％ 的Ｓｅ、６３ ．３ ％ 的Ｃｄ、７１ ．１ ％ 的Ｃｕ 和８６－８ ％ 的Ｐｂ 可以被带出煤中而进入表生环境；煤中Ｚｎ 的化学活动性次之，只有平均４６－６ ％ 的Ｚｎ 可能迁移进入环境中；Ｔｌ、Ｃｒ、Ｎｉ 的化学活动性最差，平均可浸取比例分别是２２－９％ 、１９－７ ％ 和２５－７％ ．煤中潜在毒害微量元素的化学活动性取决于其在煤中的赋存状态．存在于硫酸盐、碳酸盐、硫化物和部分有机相中的元素在风化过程中很容易被带出，而存在于硅酸盐矿物相中的元素在表生条件下是非常稳定的．

煤中微量元素赋存状态研究方法

简要介绍了煤中微量元素赋存状态的主要研究方法：（１）间接方法。ａ．浮沉实验；ｂ．单组分分析；ｃ．逐级化学提取；ｄ．低温灰化＋Ｘ射线衍射；ｅ．数理统计分析。（２）直接方法。ａ．显微分析；ｂ．光谱分析。并指出了其应用范围。

义马煤中几种微量污染元素的赋存形态研究

微量元素在煤转化过程中的变迁行为和其向环境的释放能力主要取决于它们的原始赋存形态。由于微量元素赋存形态的多样性和煤本身的复杂性,煤中微量元素赋存形态的研究尚没有十分成熟的方法。采用密度分离、脱灰处理、逐级化学提取等间接方法研究了义马煤中As、Pb、Cd、Cr等几种微量污染元素的宏观赋存形态。研究表明,义马煤中As、Pb、Cd主要与矿物质伴生,Cr主要赋存在有机质当中。As主要与黄铁矿相伴生;Cd部分与黄铁矿类矿物质伴生,部分与其它难溶矿物质伴生;Pb在硫酸盐、硫化物、硅酸盐等矿物质中均有分布。

煤中潜在毒害元素分布的多元分析及其地球化学意义

在对贵州省二叠纪龙潭组煤层中 S、Fe、As、Cd、Hg、Pb、Se、Sb、Tl和 Zn分布规律进行讨论的基础上 ,作者运用多元分析方法研究了这些潜在毒害元素的相关关系 ,并结合元素地球化学知识给出了这些元素在煤中赋存状态的信息。煤层中 As、Hg、Sb主要赋存于次生黄铁矿中 ;Zn和 Se主要赋存于闪锌矿中 ;Pb以方铅矿形式存在于煤中 ;从元素地球化学性质上讲 Cd应赋存于闪锌矿中 ,但由于其在煤中的含量较低 ,造成分析数据的误差较大 ,从而掩盖了它与 Zn之间的相关关系 ;煤中 Tl的赋存状态较为复杂。运用多元分析方法讨论煤中微量元素赋存状态时 ,一方面要保证所选样品具有代表性 ;另一方面 。

晋北-宁北煤中痕量元素的地球化学特征

应用仪器中子活化(INAA)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和原子吸收光谱(AAS)等方法测定了晋北-宁北一线5对矿井、2个露天矿、5个电厂和3个洗煤厂煤中环境敏感性痕量元素的含量;通过与中国土壤、其他地区煤以及世界范围煤中痕量元素含量进行对比,总结了研究区痕量元素的分布、富集特征,得知部分地区煤中Hg、Cd和Se的含量较高,在燃烧利用过程中可能对环境造成影响。通过分析痕量元素与灰分、挥发分的相关性以及痕量元素间、痕量元素与Al、Fe和Sp的相关、聚类特性,探讨了痕量元素间及其与矿物质间的亲合性及赋存特征。

黔西南高砷煤热解过程中微量元素释放规律研究

采用高温箱式电阻炉对黔西南海子地区煤样进行热解,研究了在300～1200℃下慢速热解过程中,热解温度、元素赋存状态和灰分对微量元素释放规律的影响.结果表明,热解温度是影响煤失重和微量元素挥发的主要原因.As、Mo在900℃以上挥发较快;Pb热解前期挥发较快,450℃以上挥发缓慢;Sb随热解温度的升高缓慢增大.微量元素的挥发性还与赋存状态关系密切,有机态最为活泼;硫化物态和碳酸盐态在热解后期由于矿物的分解而逐步释放;硅酸盐态最稳定,基本残留在灰分中.灰分越高微量元素越不易挥发.

煤中有害物质及其对环境的影响研究进展

综述了煤中有害物质的种类、分布赋存特征及对环境的影响研究进展。探讨了煤中黄铁矿的形态、世代交替、有机硫的结构及煤中硫的地质成因。阐述了煤中微量元素的种类、地质分布、赋存状态、迁移聚集机制及其环境危害。并对煤及燃煤产物中多环芳烃的种类、赋存规律及对环境和人类健康的危害进行了详细阐述。最后指出了煤中有害物质研究中存在的问题与发展趋势。

大同侏罗纪10—11^#煤中微量元素分布赋存特征

讨论了大同 1 0 - 1 1 #煤中 36种微量元素的含量分布 ,通过浮沉试验及煤岩组分定量统计 ,运用 Salori方法 ,计算了 1 4种有害微量元素在大同煤不同煤岩组分中的分布 ,进而分析了其赋存状态及其在煤炭洗选过程中的脱除潜力 .结果表明 ,大同煤中大部分微量元素含量较低 ,但As,Hg,Cr,Sb等元素的有机组分含量偏高 ;大部分微量元素主要分布于矿物中 ,而 B,Be,Cd,Co,Ni和 Sb等有害元素含量偏高 ;同时 ,相对而言 ,As,B,Ba,Cd,Co,Cr,Mn和 Ni等元素在镜质组中含量较高 ,而 Be,Li,Pb和 Sb等元素在丝质组中含量较高 .浮沉试验表明 ,微量元素在煤炭洗选过程中的迁移。

凯里高硫煤中某些微量元素的富集及成因分析

用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等方法,对贵州省凯里下二叠统梁山组高硫煤中Be、P、Sc、Mn、Co、Ni、Cu、Mo、Tl、Pb、Th和U等12种有害微量元素进行了测定。结果表明,凯里煤中多数有害微量元素含量明显高于中国煤中微量元素含量平均值。根据数理统计结果,将凯里煤中22种微量元素划分为5个群和4个旋转主因子,其中群5元素Be和Y对4个主因子均无贡献,暗示其成因来源可能具有特殊性。认为凯里煤中相当一部分Be、Co、Cu和Pb起源于成煤植物生长期间的同生阶段;受海水影响强烈的还原偏碱性沼泽环境有利于Be、Co和Cu的相对富集,受海水影响微弱的弱还原性和弱碱性环境条件更有利于Mn、Mo、Ni、P、Pb、Th、Tl和U的富集。

煤及其燃烧产物中无机组分分析方法比较

从三个方面对煤及其燃烧产物中无机组分的分析方法进行了比较和评价 :1 )比较和评价了煤及其燃烧产物中矿物分析方法 ,其中主要讨论了 XRD法和 CCSEM法 ;2 )比较和评价了煤及其燃烧产物中元素含量的分析方法 ,主要包括 X-射线和 v-射线技术 ;原子吸收或发射技术( AAS/ AES)和质谱法 ( MS) ;3)比较和评价了煤及其燃烧产物中微量元素的赋存形态分析方法 ,主要包括直接分析方法和间接分析方法 .

煤中环境敏感性痕量元素的挥发性研究

对我国西北部4个电厂原煤在实验室不同温度下进行燃烧实验,应用原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和仪器中子活化(INAA)等方法对煤和灰样中As,Pb,Hg,Cd,Co,Se,Mn,U,Th,Be,Mo,Sb,Br和V等14种环境敏感性痕量元素的质量分数进行了测定,通过对比痕量元素在煤与灰样中质量分数的差异以及不同温度下痕量元素的挥发率,研究了在实验室不同温度下痕量元素的转化、分配规律,结合元素的赋存状态和物理化学特性,揭示了影响痕量元素燃烧迁移、分配规律的主要因素.

黄陇煤中微量有害元素的赋存与洗选洁净潜势

采用电感耦合等离子体发射光谱和化学分析法对黄陇煤田侏罗纪煤中多种微量有害元素进行了分析,探讨了其在煤中的富集特征。运用相关分析和聚类分析法研究了煤中微量有害元素与工业分析参数、全硫,以及微量有害元素间的相关性和共生组合关系。研究发现:F,Mn,Sr,Ba,Se,P,Cl含量较全国水平明显偏高,U,Cr,Cu,V,Zn等元素含量与全国水平相当。Cl,F,Se具有较强的有机亲和力,Cr,Mn,Cu,V,Zn,Sr,P,Ba,U为亲无机元素。Se,Cl,F主要以有机态存在。Cr,V,Cu,Sr,Zn吸附于粘土矿物。Mn,U,Hg赋存于黄铁矿或磷酸盐矿物中。Ba以重晶石形态存在。洗选可以减弱以无机态赋存元素的环境影响,但对以有机态赋存元素起反作用。

山西煤中有害微量元素分布特征与富集规律

为进一步厘清山西煤中有害微量元素的分布与富集规律,在综合前人研究的基础上,分析了山西煤中4种常见有害元素氟、氯、砷、汞的分布特征和富集规律。研究发现,山西煤中有害元素总体具有低氟、高氯的特点,石炭-二叠纪煤低氟、低砷、低汞、高氯,侏罗纪煤高汞、高砷、高氯、低氟;氯主要富集于西山矿区、霍州矿区,砷主要富集于大同侏罗纪矿区和沁水煤田武夏矿区,汞主要富集于平朔矿区和西山矿区;控制山西煤中有害元素富集的主要因素有聚煤环境、沉积物源性质和岩浆热液活动。建议对煤中有害元素的赋存状态进行深入研究,以提高煤炭分选效果,同时改进分选方法,在分选的同时对有害元素进行固定,防止和减少二次污染;在对粉煤灰中有益元素进行提取利用时建议进行技术、经济和环境指标的综合评价。

平顶山矿区一矿煤矸石中微量元素赋存状态研究

采用逐级化学提取法研究平顶山矿区一矿煤矸石中Be、V、Cr、Co、Ni、Cu、Sr、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb、Th、U、Hg、As、Se等17种有害微量元素的赋存状态,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析了煤矸石和各提取状态样品的微量元素含量。结果表明:煤矸石的有害微量元素均以残渣态为主,碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态、有机物和硫化物结合态次之,可交换态的含量相对较少。各种微量元素在某一赋存状态下所占的质量比例相差较大,对环境的潜在危害性不同。V、Sr、Cd、Ba、Pb、Hg、Se的潜在可淋失率超过了10%,在表生地质条件下对环境具有较大的危害性。

基于数理统计分析的淮南煤中微量元素的研究

采用高分辨率电感耦合等离子质谱仪测定了淮南矿区煤中10种微量元素含量。结果表明:淮南煤中Co、Ni、Th、Zn和Cd低于全国均值,没有异常富集;Mo、Sb、U略高于全国均值,Ba和Cr平均含量明显高于中国煤中均值,可能有异常富集。运用相关分析、R型聚类分析和因子分析等数理统计方法,对淮南矿区微量元素与灰分的相关性及赋存状态进行了分析。结果表明:元素Cr、Ni、U、Th和Ba与灰分线性正相关,其中Th和Ba与灰分高度正相关,其他元素与灰分无法建立线性关系;煤中Th、Ba、Ni、Cr、U和Co可能主要以无机态赋存于煤中;Zn和Cd可能以闪锌矿等硫化物微粒的形式赋存于有机质中;Mo和Sb赋存状态较为复杂,尚需进一步研究。

贵州普安矿区晚二叠世煤中微量元素的质量分数和赋存状态

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、冷原子吸收光谱(CV-AAS)、原子荧光光谱(AFS)、离子选择性电极法(ISF)、带能谱仪的扫描电镜(SEM-EDX)和逐级化学提取技术(SCET)对贵州普安矿区晚二叠世煤中微量元素的质量分数、赋存状态和成因机理进行了研究。结果表明,贵州普安矿区2号主采煤层的矿物组成主要为低温热液流体成因的黄铁矿和陆源碎屑成因的黏土矿物;与贵州煤、中国大部分煤和美国煤相比,该煤中As(36.9×10-6)、Cd(10.2×10-6)、Cr(167.3×10-6)、Cu(365.4×10-6)、Hg(2.82×10-6)、Mo(92.6×10-6)、N i(82.6×10-6)、Pb(184.6×10-6)、Se(6.23×10-6)、Zn(242.3×10-6)和U(54.6×10-6)显著富集。而另外4个主采煤层(1号、8号、11号和17号煤层)中微量元素的质量分数与贵州煤、中国大部分煤和美国煤中的相当。普安矿区2号煤层中的As、Cd、Hg、Mo、N i、Pb和Zn等元素主要赋存在黄铁矿中,而Cr、Cu和U主要存在于高岭石中,表明低温热液流体和陆源碎屑对煤中微量元素的富集起了决定作用。

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。