煤中微量元素赋存状态研究——以重庆南桐煤田为例

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为给重庆南桐煤田煤炭资源的开采及合理利用提供科学依据,从东林矿和南桐矿共收集38个煤与岩石样品,研究了煤中微量元素的含量特征以及赋存状态。其中东林矿4层煤岩样品18个(煤样17个,岩样1个),东林矿6层煤岩样品11个(煤样7个,岩样4个),南桐矿5层煤岩样品9个(煤样7个,岩样2个),分别研究了三个主采煤层煤中微量元素的含量特征、富集系数以及赋存状态。  利用南桐煤田4、5和6三个主采煤层煤中各微量元素含量的测试结果,分析了Li、Be、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Cd、Sb、Tl、Pb等元素含量的一般特征、含量水平以及富集程度,结果表明:南桐煤田三个主采煤层中Sr含量相对其它元素较高,其余元素多低于100mg/kg,Cd、Sb和Tl甚至都低于1.0mg/kg,各元素在顶底板岩层中的含量明显要高于其它各煤层;大部分元素在三个主采煤层中的平均含量相差不大,除了个别元素如Zn、Se、Sr、As和Mo,总体上看,东林6#煤中各微量元素的含量要低于东林4#煤和南桐5#煤;大部分元素的含量均在中国煤的含量范围内,除了东林4#煤中Li、Zn、Se和Sr元素,南桐5#煤中Li、Cr、As和Se元素,东林6#煤中Li与Be元素。  通过逐级化学提取实验分析了各元素在六种不同结合态下的相对含量,结合微量元素含量与灰分、全硫和形态硫以及常量元素之间的相关分析和聚类分析,基于各微量元素的化学性质和前人研究成果,探讨了南桐煤田煤中Li、Be、As、Ni元素的赋存状态,结果表明:Li元素最有可能赋存在黏土矿物中,有机质中少量赋存;Be元素最有可能赋存在有机质中,碳酸盐矿物中少量赋存;Ni可能赋存在黏土矿物中,也有可能赋存在有机质中;As极有可能赋存在黄铁矿中,黏土矿物也有少量赋存。
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