乌兰木伦矿区煤矸石元素特征及热解特性分析

以乌兰木伦矿区煤矸石为研究对象,通过X射线荧光法分析煤矸石的化学组分,消解测定煤矸石中微量元素,在N2气氛中低温慢速热解分析煤矸石中各种成分,分析煤矸石的微量元素组成特征、转化规律以及热解特性。结果表明:乌兰木伦矿区煤矸石中常量组分主要以Si O2、Al2O3为主,石英和高岭石占主要成分;煤矸石含有多种微量元素,且含量排序为BaZnBVCuCrNiSrMnSeCdHgAs,元素的聚集分布明显受地质条件、动植物遗体以及生物活动的影响;煤矸石的热解产物受温度影响较大,在不同温度区间产物CH4、H2、H2S、NH3等的生成量不同,相互之间随温度变化转换明显,反应过程满足热解反应动力学方程;对煤矸石内的微量元素相关性分析表明,Pb、Zn、Cu、Cd、Ba、Se、As、Mn、Hg、Sr、V、B、Ni、Cr中,部分元素呈现极强相关性,个别元素之间存在强相关性,部分元素之间相关性弱且呈负相关。     

平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析

采集平顶山矿区一矿煤矸石山混合矸,经过粉碎、研磨、缩分后,采用常规化学分析、XRF、XRD、SEM、EDS、FTIR和DSC-TG研究煤矸石的化学组成和矿物组成,用高纯锗γ能谱法检测煤矸石的放射性,根据GB/T212-2008、GB/T213-2008对煤矸石进行工业分析和发热量测定.结果表明:煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO等;矿物组分为高岭石、石英、白云母、白云石、方解石、伊利石和微量黄铁矿,并含有较多的有机碳.煤矸石放射性符合国标A类装修材料的要求,碳含量和发热量达到三类煤矸石要求,可以用来制备烧结砖、水泥和轻集料等建材制品.     

神东矿区煤矸石综合利用研究

针对煤矸石大量堆积占用大量土地且严重污染环境的问题,对神东矿区12个排矸场的煤矸石进行采样,在对煤矸石的化学成分、矿物组成、发热量等参数分析的基础上,对煤矸石进行分类综合利用。结果表明:神东矿区煤矸石化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,其中SiO2含量大于50%的煤矸石适合开发硅系列化工产品;Al2O3与SiO2含量之和大于70%,且Al2O3含量达到20%的煤矸石,可生产高附加值化工产品;高岭石含量大于50%的煤矸石适合煅烧高岭土;发热量达到5 000 kJ/kg以上的煤矸石,可以掺加煤泥、分选中煤后用于煤矸石发电。     

准格尔矿区煤矸石综合利用新途径

煤矸石是煤炭开采、洗选加工过程中产生的固体废弃物,煤矸石的大量堆放不仅压占土地,而且有自燃风险,严重威胁生态环境。在总结了传统煤矸石生产水泥、铺路、采空区回填等利用途径后,分析了准格尔矿区煤矸石的化学成分、矿物组成等参数。针对准格尔矿区煤矸石化学成分、矿物组成的特殊性质,总结近年来高科技含量煤矸石综合利用工艺技术研究及高附加值产品开发成果,提出准格尔矿区煤矸石综合利用循环经济产业项目是煤矸石加工利用、变废为宝的最佳解决途径。     

栖凤矿区煤中微量元素地球化学特征分析

运用电感耦合等离子体质谱、X射线荧光光谱和X射线衍射等技术,分别对栖凤矿区煤中微量元素、常量元素和煤灰中矿物成分及含量进行了测定分析。分析结果表明,栖凤矿区物源主要为陆源;微量元素赋存状态与Al_2O_3、SiO_2和MgO呈显著或中度正相关,表明微量元素主要赋存在黏土矿物中,部分微量元素的赋存与黄铁矿也有关系;CaO和SO_3与微量元素均呈负相关,表明元素不是以硫酸盐的形式存在。     

神东煤田大柳塔矿区煤矸石特征及利用前景

煤矸石成分特征决定了其利用途径。针对神东煤田大柳塔矿区不同煤层组的煤矸石,本文详细研究了其岩石类型、矿物成分、化学成分、发热量、微量元素等特征,并讨论了不同煤层组煤矸石的利用途径,以实现煤矸石的资源化,解决其环境污染问题。     

浅谈义马矿区煤矸石利用途径

大量堆放的煤矸石不仅占压土地,影响生态环境,而且在一定条件下会发生自燃,污染大气环境.介绍了义马矿区煤矸石排放状况,对其组成特征进行了研究,根据煤矸石的物质组成特征,提出了义马矿区煤矸石利用途径:可用于发电、生产建筑材料、生产农肥、制取化工产品、提取微量元素等.     

煤矿矸石处理与利用的合理途径探讨

提出了煤矸石处理与利用应遵循减量化排放、再利用、再循环,适宜性、经济高效和环境效益最佳的原则;煤矸石的分类以及物理化学与矿物组分分析是矸石得到合理利用的基础工作,矸石的岩石类型、有机碳含量、全硫含量、Al2O3/SiO2比值、Fe2O3含量及CaO和MgO含量等指标是矸石分类的基础,煤矸石的不同用途对矸石的成分有一定的要求,煤矸石的不同处理与利用方式消耗的资源量（或环境容量）不同,利用处理单位数量的矸石占用的生态足迹及处理利用矸石产生的万元经济效益占用的生态足迹两个指标综合确定徐州矿区煤矸石的合理利用途径,得出徐州矿区发热量达到2100-4200 kJ/kg的矸石发电优于制砖.     

兖济滕矿区煤矸石中微量元素的研究与识别

利用矿区煤矸石中38种微量元素含量的分析测试结果,研究了煤矸石中微量元素的含量水平和潜在的环境影响,识别出了Hg、Cd、As、Mo、Pb、Zn、Ba、U、Co等9种为兖济滕矿区煤矸石中具环境影响的微量元素,其中Hg、Cd、Mo、Pb、Zn五种元素对于大陆地壳丰度、全国表土背景值、山东省土壤背景值、矸石山附近土壤实测值显示高富集水平,为矿区煤矸石中极具环境影响的微量元素,应成为矿区环境综合治理的重点.这些具环境影响的微量元素,在矿区环境中的迁移性、累积性及生物可利用性,有必要进行深入研究.     

马兰2号煤层夹矸微量与稀土元素地球化学特征及其地质意义

运用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对西山煤田马兰矿区2号煤层不同粒径夹矸的矿物组成、微量元素、稀土元素及常量元素等地球化学特征进行了分析,结合元素与矿物间关联性分析对有害微量元素的地质成因过程进行了探讨。结果表明：夹矸中矿物主要由粗粒级石英、结晶度高的高岭石、细粒级黄铁矿及锐钛矿组成,不同粒径样品中矿物组成不同;物源主要为华北二叠纪聚煤盆地北部的花岗岩,并受华北板块北缘晚古生代火山活动的影响;有害微量元素Cr,Ni和Cu受高岭石和石英控制,Zn和U分别与黄铁矿和锐钛矿关系密切。     

煤炭洗选中有害痕量元素的迁移与脱除

对3个大型洗煤厂的原煤和相应的洗选产物进行了现场采样分析,通过测定原煤和各洗选产物中痕量元素的含量,研究了As,Be,Cd,Co,Cr,Hg,Mn,Ni,Pb,Sb和Se等11种有害痕量元素在洗煤过程中的迁移与脱除规律。结果表明,常规物理洗选能有效脱除煤中的无机矿物组分,在降低精煤灰分和硫分含量的同时,精煤中有害痕量元素也得到一定的脱除,除Se的脱除率较低以外(13.3%),其他元素的脱除率都在20%以上,这主要是由于这些痕量元素随着伴生的无机矿物被脱除;洗选后Be,Cd,Co,Cr,Hg,Mn,Ni主要向矸石中富集,Se则主要在中煤里富集,As,Pb和Sb在不同洗选产物中的分布则较为复杂。     

六盘水金佳井田煤岩特征研究

通过显微镜鉴定、X射线衍射(XRD)、等离子发射光谱(ICP-AES)等方法研究了六盘水煤田金佳井田1号层和3号层两个煤样的宏观和显微煤岩特征、煤质特征、XRD图谱和微量元素特征。结果表明, 1#煤样属于半暗煤, 无机矿物质主要为方解石和石英; 3^#煤样属于半亮煤, 主要无机矿物质为石英。两个煤样的有机显微组分以镜质组为主, 3^#煤样的变质程度比1^#煤样大, 都属于低灰、低硫、高热值的烟煤, 可作为优质动力煤使用。煤样中微量元素Mn、Cd、Be、Y含量高于我国及世界煤的均值, 其中Be和Y有一定的综合利用潜能, Cd存在潜在的环境危害, 在煤炭加工利用中需要重视。     

综采工作面砂岩夹矸层酸化压裂破碎机理

以榆林小保当矿区112201大采高工作面煤层砂岩夹矸层为研究对象,通过夹矸层砂岩物理力学化学性质综合性实验分析,提出了以微量CO2水合物为主的复配专用岩石酸化压裂方法。对高压CO2耦合溶液作用下砂岩中矿物溶蚀的物理化学机理进行研究,分析了高压酸化压裂引起的岩石微观结构变化共同作用下的岩层变形破坏特征及孔渗影响规律。结果显示:CO2水合物酸化专用压裂方法,对夹矸砂岩组成中方解石和白云石组分的影响显著,高岭石膨胀作用增强,压裂液溶蚀孔隙数量显著增多,孔径变大,综合孔隙度和渗透率均增大。通过开采验证,煤层夹矸层CO2耦合压裂破碎后,与正常回采区段及常规水压致裂区段相比,耦合压裂区段工作面回采率显著提高,同时节能降耗效果最为明显。     

化学增钙与热复合活化煤矸石的性能研究

对江苏宜兴煤矸石的基本物性分析知,其主要矿物成分为高岭石和石英,化学成分中Cao的含量相对较低.于煤矸石高温煅烧过程中引入不同掺量的CaO后制成活化煤矸石样,采用X射线衍射分析法(XRD)对其活化过程的结构特征进行分析,同时采用比强度法对部分活化煤矸石的火山灰效应进行评定.结果表明:煅烧温度较低时,生成的硅酸盐矿物较少...     

神府煤矿物组合特性及微量元素分布特性定量研究

为了定量研究煤中微量元素与煤中矿物亲和关系,通过利用低温灰化联合三溴甲烷浮沉方法对神府煤进行了重矿物分离研究,并结合场发射扫描电镜结合X射线能谱仪（FSEM-EDX）,X射线衍射仪（XRD）,电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等方法定量揭示了神府煤中矿物组合特性及微量元素分布特性。结果表明：神府煤低温灰和轻灰矿物组分基本相同,主要包括石英、方解石、烧石膏、同时也存在少量的高岭石和堇青石;重灰中以含铁和含钙矿物为主,包括黄铁矿、菱铁矿、方解石、石膏、石英和针绿矾。ICP-MS测试结果表明,煤中矿物是微量元素的宿主,神府煤轻灰中富集的微量元素包括Li,Be,Sc,Ga,Rb,Sr,Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Th,Zr,Hf;重灰中富集的微量元素包括V,Cr,Ni,Cu,Zn,Mo,Cd,Sb,Re,Pb,U,Sn和As。     

铜川自燃煤矸石特征研究

以铜川自燃煤矸石为研究对象,通过分拣、粉碎、过筛,利用X-射线荧光光谱仪、热分析仪、X射线衍射进行晶相检测并用JADE软件、电子探针及能谱仪等深度评价了铜川自燃煤矸石的组成、结构、性质。结果表明：铜川煤矸石经自燃后主要物相为α-石英、κ-Al2O3以及无定形SiO2和Al2O3,同时还夹杂着方解石和白云石;铜川煤矸石的自燃温度在600~680 ℃;铜川自燃煤矸石在自燃过程中结构破坏程度越大,形成的无定形体越多,结晶度越低,元素含量分布越分散,活性越高。     

不同煅烧温度下贵州兴义煤矸石的光谱学研究

采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了贵州兴义煤矸石的主要成分,不同煅烧温度下的分解机理以及最佳活化温度.XRF分析结果表明：煤矸石的主要化学组分是SiO₂,Al₂O₃和Fe₂O₃等,且烧失量较大.XRD结果表明：煤矸石主要矿物成分为高岭石、云母、菱铁矿、黄铁矿、金红石、水氯镁石、石英以及方解石等.通过不同煅烧温度的XRD和FTIR分析表明：随温度升高,煤矸石中的高岭石、云母发生脱水反应,导致煤矸石中活化的SiO₂,Al₂O₃含量增加,活性提高,但当温度高于800 ℃时,活化的SiO₂,Al₂O₃又进一步结合生成红柱石,反而使煤矸石活性降低.基于上述实验得出贵州兴义煤矸石最佳活化温度为700 ℃.