煤中有害微量元素的洗选迁移特性

应用浮沉试验和分步释放浮选试验对贵州省水城煤业集团大河边矿原煤进行了洗选分离,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了原煤和11个洗选产品中As,Se,Cd,Pb,Be,Cr,Co,Mo,Cu,Zn,Ni,V,Sb,Mn,Th,U等潜在有害微量元素的含量,应用等离子体低温灰化分离出原煤和洗选产品中的无机矿物质。结果表明,原煤中微量元素的总体含量水平中等;在浮沉试验中密度越高的洗选产品中微量元素的含量越高;在分步释放浮选试验中,精煤中微量元素的含量最低,尾煤中微量元素的含量最高,在中间产品中呈过渡关系;绝大多数微量元素与矿物质总量之间都存在极高的相关性,表明微量元素在煤中主要以无机态赋存,其迁移特性主要受控于煤中的矿物质。     

淮南低-中灰煤典型有害元素的分布、赋存特征及地质成因

随着我省煤炭资源的不断开发与加工利用，煤中典型有害元素的存在势必对当下煤炭资源的高效、清洁利用产生负面影响。在淮南煤田以往煤中典型有害元素大量数据分析的基础上，以淮南煤田主采煤层（13-1煤、11-2煤、8煤、6煤、4煤和1煤）为研究对象，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子荧光光谱（AFS）、逐级化学提取和聚类分析等手段，综合分析了淮南煤田煤中典型有害元素赋存特征及地质成因，研究结果表明：(1)淮南煤田煤中典型有害元素Cr、Co、Se和Pb为“轻度富集”，Hg元素为“高度富集”，其余元素均处于“正常范围”；(2)淮南煤田煤中As元素含量高值区主要位于煤田西部；Hg元素高值区位于煤田东部，其次西部；其余8个元素（Cr、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Sb和Pb）含量均在淮南潘集地区（尤其是潘三煤矿附近）较高。经分析，潘集—朱集地区的后期岩浆热液作用可能是导致该地区煤中Cr, Mn, Co, Ni, Se, Cd, Sb, Pb等有害元素相对富集的主要原因；(3)Hg的赋存状态中含有较多的离子交换态，岩浆热液作用带来的无机组分可能对Hg元素的富集程度影响较小；成岩后期岩浆热液侵入...     

燃煤电厂中有害微量元素迁移释放

对两个电厂的原煤、底灰、飞灰和超细飞灰（≤10 μm）进行了有害微量元素含量的测定,研究了As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、V、Zn、Hg等14种元素在煤燃烧过程中的散逸、迁移行为,揭示了它们在燃煤过程中在气态产物和固态产物（底灰、飞灰、超细飞灰）中的分配富集特征,分析了这些元素的环境效应。结果表明：在两电厂中,元素Cd、Pb、Zn富集系数由大到小为超细飞灰>飞灰>底灰;As的分布特性与煤中Ca的含量密切相关;较低的烟气温度能够使部分气态Hg在飞灰颗粒上发生凝结;将几种元素分为3类：Ⅰ类,留在固体废物中的元素V（QR＞085）;Ⅱ类,部分留在固体废物中的元素As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、Zn（0.85≥QR＞010）,其中As、Cr、Ni、Be、Cu、Th的富集程度较强,Zn、Mo、Se、Cd较弱;Ⅲ类,主要挥发到大气中的元素Hg（QR接近0）。     

南非煤有害微量元素在干法分选中的迁移特性

 摘要：论文以南非煤的空气重介质流化床干法分选为研究对象,对其在干法分选中有害微量元素的迁移特性进行了探索,分析了As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Zn等在不同粒级产品中的分配情况,从而研究了干法分选对煤中有害微量元素的脱除效果。实验结果表明,对南非煤进行干法分选可以有效地脱除其中的有害微量元素,其中Cr、Cu的脱除率超过50%,As、Mn的脱除率接近50%,Co的脱除率高达39%。空气重介质流化床干法分选可以作为南非的一种经济、高效的煤中有害微量元素燃前控污手段。     

山东省博山区土壤元素分布特征研究

通过对山东省博山区土壤元素背景值状况的计算和研究,统计N、I、V、F、Cd、Cr、Hg、Co、K、P、Mn、Mo、Ni、B、Pb、As、Cu、Se、Zn、Ge、Sb、Fe、有机质等28种指标的表层土壤地球化学特征参数,查明了土壤元素分布特征、富集贫化规律,对其与全国、全省同类参数的差异进行了分析。结果表明,含量的显著特征是高Mn、F、P、Sr,而低Hg;大部分元素在表层土壤中的含量继承了土壤母质的成分特征,但Cd、Cr、Hg等受人为活动和污染源的作用在表层土壤中明显富集。区内土壤环境质量水平总体较好,部分重金属元素分布受地质背景控制,污染地块面积小。研究区Se、Zn、Ge等元素丰富,特色土地资源具有良好的开发前景。     

榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素迁移规律研究

针对榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素的迁移规律,运用手选富集与浮沉结合的方法,采用电感耦合等离子发射光谱等方法进行了研究。研究结果表明,榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素总体水平较低,其中As、Ba、Cd、Cr、Mn、Se和Sr等元素较全国多数煤平均水平明显偏高;As、Ag、B、Ba、Be、Cr、Cu、P、Pb、Ni、Sr、Se和V主要分布在镜质组中;微量有害元素在显微组分中元素更容易析出,Mo受赋存状态的影响较小,热解过程中可达到很高的析出率,Ag、B、Be、V和Pb等元素易挥发且受组分影响较小。陕北地区煤中微量有害元素的研究,对环境保护和侏罗纪系煤炭资源的开发利用及煤的地质成因具有重要的理论和现实意义。     

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。     

中国煤型锗矿床中的关键金属和有害元素:赋存特征与富集成因

煤型锗矿床是全球工业用锗的主要来源,其中富集的关键金属和有害元素值得密切关注。论述了我国内蒙古乌兰图嘎和云南临沧煤型锗矿床中富集的关键金属和有害元素的含量、赋存特征和富集成因。乌兰图嘎锗矿床富集的关键金属有Ge,W以及贵金属元素Au,Pt和Pd,富集的有害元素包括Be,F,As,Sb,Cs,Hg和Tl。临沧锗矿床富集的关键金属有Ge,W,Nb和U,富集的有害元素包括Be,As,Sb,Cs等。锗矿床中富集的Ge,W和U主要存在于有机质中。乌兰图嘎煤中的有害元素As,Hg,Sb和Tl主要与黄铁矿有关,还有部分As存在于有机质中,Be,F和Cs分别与碳酸盐矿物/黏土矿物、黏土矿物和伊利石有关。临沧煤中的Nb,As和Sb具有有机-无机的混合亲和性,Be存在于有机质和硫酸铍矿物中,Cs的主要载体为伊利石。乌兰图嘎锗矿床中关键金属组合Ge-W和有害元素组合As-Hg-Sb-Tl的富集是不同的热液流体侵入泥炭或煤层造成的,而临沧锗矿床中富集的元素组合Ge-W和Be-Cs-Nb-U为含N 2的碱性热液和含CO 2的火山热液混合后对花岗岩基底强烈淋溶的结果。     

黔西南晚二叠世煤中10种有害元素的分布

基于As、Cr、Se、Sb、Co、Mo、Cl、Ba、Th和U等10种煤中有害元素的测试分析,探讨了黔西南典型矿区晚二叠世煤中有害元素的分布特征及富集成因。结果表明:除Cl、Th外,黔西南煤中有害元素明显高于中国煤和世界煤中平均含量。其中As、Mo、Sb、Se的富集系数较高,对环境的潜在危害较大。而聚类分析结果表明,煤中有害元素的来源复杂,在煤炭利用过程中应注意采取有效的脱除方法加以脱除。     

淮南矿区11煤的微量元素洁净程度评价

运用ICP-MS对淮南矿区6个井田11煤中7种微量元素(As、Se、Cd、Cr、Pb、Ni、Be)的含量进行了测定。根据微量元素的测定结果,对淮南矿区11煤在利用过程中的环境效应及煤质进行了洁净程度评价。研究表明,淮南矿区11煤中Se(7.24)元素在煤中富集;Cr、Cd、Ni元素分散;7种微量元素中,Be、Cr和Ni的含量超过了允许含量限值;11煤中微量元素的潜在污染综合指数为0.255,洁净等级为洁净煤～次洁净煤。     

燃煤排放可吸入颗粒物中微量元素的分布特征

燃煤排放被认为是大气颗粒物的主要来源之一,通过燃烧-稀释系统对采自织金、大同、东胜、银川、京西等地区的煤进行燃烧实验,采用ICP－MS（电感耦合等离子体质谱）研究燃煤排放的颗粒物中微量元素分布特征。结果表明,燃煤排放颗粒物主要富集Zn,Fe,Rb,Pb,Cu,Cr,Ti,Mn,Ba,Ni,As等微量元素,在颗粒物的水溶性组分中主要富集Zn,Rb,Pb,Cu,Ti,As,Ni等微量元素。微量元素Cs,Rb,Cd,Tl,Sb,Zn的水溶态组分在对应的微量元素总量中占比较高,说明这些元素主要以水可溶态的形式存在于燃煤排放的大气颗粒物中,而Fe在水溶组分中没有检测到,说明Fe主要以水不溶态存在于燃煤排放的大气颗粒物中。燃煤排放的颗粒物中的稀土元素以Sc,Ce,Nd,La为主。5种不同的煤燃烧排放PM10中微量元素的总量表现为：银川煤＞织金煤＞京西煤＞大同煤＞东胜煤,其中银川煤和京西煤燃烧排放PM10中微量元素总量较高的原因主要与其原煤的灰分含量较高有关,而织金煤燃烧排放PM10中微量元素的总量较高,主要与其原煤中的硫分较高有关。     

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。     

Research on the environmental trace elements in permian coals and their ashes from Huainan coalmine area,China

The contents of environmental trace elements in permian coal from Huainan coalmine area and their combustion products were tested by ICP-MS. Analysis and comparative researches on the contents of eighteen environmental trace elements in coal and its combustion product suggest that Se and Cd have a high level of distribution in coals; As, Se, Cd, Sb and As, Se, Cd, Mo, Be, Sb also have a high level of distribution in 815 °C and 1 100 °C coal ashes, respectively. Combustion temperature, thermodynamics features of trace elements and ash content in coal are the main factors that influence the abundance of trace elements in coal and ash.     

煤矿酸性矿井水中有害元素的迁移特性

利用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、离子色谱（IC）和X射线衍射（XRD）等方法研究了马兰煤矿酸性矿井水及其沉淀物的化学成分和物相组成，并通过吸附解吸实验和PHREEQC水化学模拟计算研究了典型酸性矿井水样品中Pb，Th，U，Be，Zn，Ni，Co，Cd，Cu，As，Cr，V，Ba等有害元素的迁移特性.研究表明：① 煤矿酸性矿井水中SO^2-₄，Fe，Mn，Al，Pb，Th，U，Be，Zn，Ni，Co，Cu等离子含量较高，对环境存在潜在危害；② 酸性矿井水中有害元素的迁移主要受pH，Fe-Al-Mn含量和水体颗粒物矿物组成的控制；③ Fe，Al和Mn的含量随pH上升而迅速下降，并控制着Pb，Th，U，Be，Zn，Ni，Co，Cu等潜在有害微量离子的迁移行为； ④ 各离子随pH上升被去除的先后顺序为: Th>Fe>Pb >Cr>Al>Cu>Be>U>Zn>As>Cd>Mn>Co>Ni>Ba；⑤ 酸性矿井水中V不能够随pH的升高而去除，反而会有更多的V溶解在水中.     

中国西北某煤化工区土壤中重金属污染特征及其源解析

为明确煤化工区内土壤中重金属的污染状况及其来源,本文选定我国西北某大型煤化工区的土壤样品、原煤样品和煤灰样品,通过消解后应用ICP-MS和冷原子吸收等方法对样品中Cr、Cd、As、Pb、Ni、Se、Hg等8种元素含量进行测定。选用富集因子法、相关系数分析法、聚类分析法和因子分析法等数学方法,对煤化工区土壤中的重金属进行污染评价和来源解析。结果表明:Cr、As、Se、Ag、Cd属于人为源,依据数据模型以及土壤、煤和煤灰中重金属迁移规律分析,推定区域内土壤重金属来源主要有三种污染源。其中,煤气化污染源主要负载Se、Cd、Pb,其对区域土壤中重金属的总贡献率为32.01%;渣场扬尘等主要负载Cr、Ag和Hg,对区域内土壤中重金属的总贡献率为23.89%;交通等外来污染源主要负载As、Ni等,对区域内土壤中重金属的总贡献率为19.61%。     

霍西煤田不同密度煤中常微量元素地球化学特征

以霍西煤田灵石矿区10号煤不同密度煤样为研究对象,采用原子荧光光谱法(AFS),X射线荧光光谱法(XRF)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)等方法测定样品的常、微量元素质量分数;运用数理统计方法分析了煤中常微量元素在不同密度煤中的分布规律,并探讨了不同密度煤中微量元素的赋存特征。研究结果表明,霍西煤田10号煤为中-高硫煤,有机硫含量较高。煤中Mo,Cd,Sb,U和As属超富集元素;Li,W,Pb和Bi为富集元素。微量元素Li,Bi,Tl,Sb,As,Mo,Pb,Cd,U,Th和Hf的含量随样品密度的增大均呈现不同程度的递增趋势;Be变化平稳,W表现为先递增后降低的分布特征。元素Mo,U,Sb,Cd和Bi主要以硅酸盐(黏土)矿物吸附态存在;Pb和As与硫化物矿物有关;Si,Ti,Li和Th具有磷酸盐和铝硅酸盐亲和性;Sr和Y偏于碳酸盐亲和性和硅酸盐亲和性;Hf和Zr主要赋存于矿物中;Be和W具有较强的有机亲和性。