• 論文
                        主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司、中國煤炭學會學術期刊工作委員會

                        “煤系共伴生礦產資源”專題

                        來源:煤田地質與勘探

                        煤系共伴生礦產資源是戰略性金屬礦產供給保障的重要補充,主體為稀有元素、稀散元素、稀土元素(“三稀”金屬)和稀貴金屬元素,目前其分布規律、富集機理及資源評價已取得了諸多代表性研究成果,促進了煤系礦產資源的高效開發利用,并對尋找新的戰略性金屬礦產極具參考價值。同時,煤中有害微量元素的分布賦存特征及遷移轉化規律研究,也是開展煤炭清潔利用和生態環境保護的重要理論基礎?,F將以往相關研究成果匯集整理,以虛擬專題形式集中分享,以促進煤系礦產資源的理論研究和實踐交流,加快成果轉化。

                        行業視野

                        探礦

                        類別

                        77個

                        關鍵詞

                        73位

                        專家

                        15篇

                        論文

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                        • 作者(Author): 曹慶一, 任文穎, 梁朝銘, 張宇飛, 楊柳

                          摘要:煤中有害微量元素對生態環境和人體健康的潛在影響是地球化學和能源環境領域研究的熱點之一,地球化學制圖對深刻理解地球化學過程及其變化規律具有重要作用。目前,尚缺乏中國煤中有害微量元素含量的空間分布圖。通過對中國煤炭樣品中1 167個Be、1 315個Co、1 406個Cu、1 191個Mo、1 247個Th和1 390個Zn含量數據進行統計分析,測算中國煤中Be、Co、Cu、Mo、Th和Zn的平均含量,并利用ArcGIS技術繪制中國煤中Be、Co、Cu、Mo、Th、Zn的含量地球化學空間分布地圖。結果表明:中國煤中有害微量元素含量跨度大,數據分布呈正偏性,不符合正態分布特征;中國煤中Be、Co、Cu、Mo、Th和Zn的平均含量分別為2.10、5.53、21.36、2.19、7.35和30.02 mg/kg;各元素含量的空間分布極不均勻;煤中有害微量元素含量空間分布格局是多種因素綜合作用的結果,如物源區母巖、熱液作用、水運移作用等,其中熱液作用是煤中有害微量元素異常富集的典型特征。研究成果可為煤中微量元素研究和環境管理提供直觀有效的參考。
                        • 作者(Author): 錢英華, 鄭劉根, 陳園平, 姜春露, 陳星, 陳永春

                          摘要:稀土元素由于其獨特的化學特征被廣泛應用于環境地球化學分析過程研究。以淮南采煤沉陷區表層沉積物中稀土元素(REEs)為研究對象,采集研究區潘一、顧橋、謝橋沉陷區的表層沉積物樣品共12個,采用ICP-MS對樣品的稀土元素含量進行測試分析,探討了表層沉積物中稀土元素的含量分布特征、控制因素及其物質來源。結果表明:研究區表層沉積物中稀土元素含量為54.63~130.45μg/g,平均102.60μg/g;LREE/HREE比值為11.89~20.55,平均14.29,輕稀土呈現明顯富集現象;相關性分析結果顯示,REEs趨向于黏土組分中富集;研究區養殖和捕撈活動導致表層沉積物中稀土元素含量的降低;球粒隕石標準化結果表明,研究區稀土元素呈現不同程度的La和Gd正異常,其中,Gd正異常主要是受到燃煤的影響,而La正異常主要與燃煤和化肥有關。結合Pearson相關性、球粒隕石標準化和(La/Yb)N-(La/Sm)N-(Gd/Yb)N三元圖判別,認為研究區水體表層沉積物中稀土元素與人類活動(燃煤和化肥)有關,研究認識為污染物的源頭控制和煤礦區環境的生態治理提供參考依據。
                        • 作者(Author): 王文峰, 王文龍, 劉雙雙, 白洪陽, 王昱龍, 段飄飄, 秦可敏, 陳義林

                          摘要:煤炭與鈾兩種資源在空間配置和成礦上有關聯性,其合理開發利用及污染控制是我國國民經濟和社會持續發展的重大需求?;诖罅课墨I調研及前期研究成果,探討了鈾在煤中賦存分布及其在洗選、燃燒、淋濾過程中的遷移特征,取得一些認識:(1)煤中鈾的富集成礦與成煤大地構造演化相關聯,西南富鈾煤主要與峨眉山玄武巖及斷裂構造有關;西北富鈾煤一般分布在拗陷和斷拗陷盆地開闊地帶一側并與上覆砂巖型鈾礦有關。(2)煤中鈾主要與煤中有機質(主要是腐殖酸)結合,富鈾煤中鈾可以微細粒含鈾礦物形式存在,并與有機硫、硫化物緊密共生,故在選煤過程中,無論重選還是浮選,其洗選脫除率均不高(最高為68.3%),部分煤浮選時甚至富集到精煤中;在煤燃燒過程中,鈾或多或少都會以氣相形式揮發到大氣中。(3)富鈾煤一般也同時富集V、Mo、Se、Re、Cr等高價態變價元素,這與有機體深埋分解造成的強還原環境有關,對于那些不變價元素如Sc、Y、La等的沉淀富集主要與腐殖酸形成的酸化條件有關;這些共生組合元素,在富鈾煤的分選及煤矸石的淋濾過程中表現出一致的遷移行為。(4)電廠燃煤過程中鈾主要富集(呈數量級的增加)到飛灰和底灰中,粉煤灰中鈾淋出濃度一般隨淋濾液pH的增加呈降低趨勢,其萃取率隨灰化溫度的升高呈現降低趨勢。研究結果為鈾資源利用和環境污染控制提供參考和依據。
                        • 作者(Author): 寧樹正, 黃少青, 張莉, 黃文輝, 曹代勇, 袁建江, 張建強, 朱士飛, 閆德宇, 劉亢

                          摘要:在特定環境下,煤中能夠富集鍺、鎵、鋰、稀土等金屬元素。我國北方煤炭資源豐富,已發現大量的煤–金屬礦點(床),并且這些礦點(床)的分布展現出一定的時空特征:石炭–二疊紀煤中金屬主要以鎵、鋰富集礦點為主,主要分布在華北賦煤區北部煤田及山西平朔、晉城等礦區;早–中侏羅世煤,以鎵富集為主,主要集中在新疆準東、吐哈盆地,青海木里等煤田,二連盆地早侏羅世煤發現煤–稀土異常,是很好的找礦線索;早白堊世煤主要以二連盆地、海拉爾盆地煤中鍺礦點為主。我國北方聚煤期時間跨度大,聚煤環境多樣,含煤盆地類型多樣,聚煤期和成煤后北方頻繁劇烈的大地構造演化過程、多樣的煤巖類型,能為煤中不同微量元素的富集提供物質來源、遷移條件與通道和沉積聚集條件,具有良好的煤中金屬資源前景。建議進一步加強煤中,尤其是煤矸石、粉煤灰中金屬礦點(床)資源的調查研究工作,為煤中金屬資源賦存與預測提供參考,并加強金屬的提取利用技術研究,同時通過制定資源保護政策,加強對煤中金屬資源的保護。
                        • 作者(Author): 張衛國, 李煥同, 王峰, 楊甫, 滕金祥

                          摘要:鉬是典型的環境敏感元素,同時也是潛在的稀有金屬元素,為了查明鉬元素在原煤和煤灰中含量特征及其在固(體)液(體)間的遷移規律,選取陜南石煤及煤灰樣為研究對象,利用電感耦合等離子體質譜儀(ICP–MS)分析樣品中鉬元素含量,通過浸泡實驗模擬純水、酸性、堿性和礦井水4種溶液中石煤及煤灰中鉬元素浸出率。結果顯示:石煤中鉬元素含量為315.4~785.4 μg/g,煤灰中鉬元素含量675.5~1 005.1 μg/g,燃燒后鉬元素具有向石煤灰中富集(遷移)的趨勢;不同類型溶液對石煤中鉬元素均呈現不同程度的浸出率,總體特征為酸性溶液中鉬元素的浸出率普遍偏低,低于其他3種類型溶液;而石煤灰中鉬元素在不同溶液中浸出率不同于石煤樣,總體特征為酸性溶液中鉬元素的浸出率較高。結合浸出量進一步分析表明,酸性條件抑制了石煤中鉬元素的遷出能力,而石煤灰樣在酸性溶液中的鉬浸出率與浸出量普遍高于其他類型溶液。分析認為,有氧燃燒使有機質釋放鉬元素、含鉬礦熱解、對鉬的吸附能力等方面發生了變化,導致石煤灰中鉬元素的遷移能力有所提升。研究認識具有環境保護和鉬元素提取利用雙重指導意義。
                        • 作者(Author): 楊毅, 呂大煒, 張建強, 吳盾

                          摘要:鄂爾多斯盆地北緣延安組2號煤層稀土元素的異常原因一直存在著爭議,以2號煤發育較完整的榆林大海則煤礦為例,運用電感耦合等離子質譜(ICP-MS)、掃描電子顯微鏡(SEM)等方法,分析煤及夾矸中稀土元素(REE)含量及其礦物學特征,并揭示稀土元素異常原因。結果顯示:煤中總稀土元素(∑REE)含量為3.71~46.21 μg/g,輕稀土元素(LREE,La—Eu)比重稀土元素(HREE,Gd—Lu)更富集;稀土元素標準化配分模式圖顯示少數樣品為Eu正異常;稀土元素含量較高的樣品和擁有Eu正異常的樣品主要分布在與夾矸距離較近的煤層中,表明煤中稀土元素分布受到了夾矸的影響;在夾矸中發現很多晶型較好的鋯石、磷灰石、透長石及銳鈦礦,這些礦物是在聚煤過程中接受火山物質的直接證據。綜合認為,鄂爾多斯盆地延安組2號煤沉積期,盆地周緣存在一次火山活動,火山灰降落覆蓋在泥炭沼澤之上,影響了聚煤作用,致使煤中稀土元素分布異常。研究結果解釋了鄂爾多斯盆地北緣的煤中稀土元素異常原因,為研究區煤的加工利用方式提供參考。
                        • 作者(Author): 廖家隆, 張福強, 韋夢蝶, 梁興東

                          摘要:針對廣西晚二疊世聚煤盆地中鋰、鎵元素地球化學異常問題,選取扶綏和賢按兩個典型晚二疊世煤田,通過系統取樣測試,研究煤系中鋰、鎵豐度,并結合成礦地質背景,分析煤中鋰、鎵的富集控制因素。結果表明:研究區鋰和鎵均有一定的工業前景,扶綏煤田鋰和鎵的平均豐度分別為83.5 μg/g和30.8 μg/g;賢按煤田鋰、鎵豐度分別為199.1 μg/g和33.4 μg/g。鋰主要富集于合山組底部K1煤層、炭質泥巖及鋁土巖段,而鎵在合山組底部各巖性中的豐度并無明顯差異。云開古陸及周邊中酸性火山巖是鋰、鎵物質的基礎來源,合山組底部高鋁沉積巖系可能是合山組K1煤層中鋰、鎵的直接物源。鎵元素在各巖體之間的遷移比較活躍,其物源區的含量水平起主導作用,而鋰元素的富集除了受控于物源外,沉積環境及后期地質作用的影響更為明顯。研究成果為廣西煤系中鋰、鎵資源的勘查預測及其綜合利用提供科學依據。
                        • 作者(Author): 周賢青, 秦勇, 陸鹿

                          摘要:中國鈾礦資源缺口巨大,僅靠開發傳統鈾礦資源無法滿足能源和國防建設不斷增長對鈾資源的需求,煤型鈾資源的開發利用可一定程度上緩解對鈾資源的需求壓力。通過總結近些年煤型鈾的研究成果,對我國主要煤型鈾礦的含礦點、鈾含量范圍、含煤地層的形成時代及分布范圍進行了歸納,并給出了煤型鈾的界定標準,為劃分煤型鈾礦提供依據;對煤型鈾的賦存狀態、成礦機制及影響因素進行了較為全面的闡述。大體認為對于煤型鈾研究較不足,其中對于微觀地質選擇過程著力不夠,而查明煤中鈾富集的微觀地質選擇過程對于成礦機制的理解至關重要;煤型鈾礦化時間和期次研究有待進一步加深,有利于分析煤型鈾的礦化模式、揭示煤型鈾與伴生砂巖型鈾礦之間的成因聯系,進而深化對煤型鈾礦化機制的理解。

                        主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司 中國煤炭學會學術期刊工作委員會

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