煤中微量元素研究进展

煤炭是我国的主要能源，在煤炭开采、运输、洗选、淋溶（滤）、燃烧等其它加工利用过程中，煤中的微量元素要发生迁移、析出，并入侵到大气、水、土壤和生态环境中，最终影响人类生存和生活环境。煤中微量元素十分重要，是因为它们与环境问题、动、植物及人类健康密切相关。在研究微量元素时必须考虑微量元素的性质及毒性，它们主要依靠其含量、种类、存在形式、pH值、氧化-还原条件及其它因素。在全面综合国内外研究文献的基础上，分析了煤中微量元素的发现、分布规律、赋存状态、成因机理及微量元素的应用等方面研究的历史、现状，并对今后研究的重点内容和发展方向进行了较为详细的论述和分析，并指出在进一步深入研究煤中微量元素地球化学的基础上，加强微量元素环境学方面的研究是今后煤中微量元素环境地球化学研究的重要内容。     

电感耦合等离子体质谱-原子荧光光谱法研究上海口岸进口印度尼西亚煤炭微量元素的赋存形态特征

印度尼西亚是我国最大的煤炭进口国,本文应用电感耦合等离子体质谱、原子荧光光谱、直接测汞仪等技术分析了上海口岸31批进口印度尼西亚煤炭中的12种微量元素,结合数理统计方法研究该类煤炭中微量元素的赋存形态。结果表明,进口印尼煤炭中含有高汞煤、三级含砷煤,As、Hg的平均富集系数大于1,其迁移风险值得关注;Be、Cu、Mo、Cd、Sn、Pb含量均低于中国煤和世界煤炭的平均水平,体现出印尼煤炭低灰分的品质特征。12种微量元素和相关项目(灰分和全硫)可划分为3类:第一类归纳为黏土矿物吸附类,包括As、Be、Cr、Co、Ni、Cu、Mo、Cd、Sn、Pb、灰分;第二类归纳为硫铁矿类,包括Hg、全硫;第三类归纳为碳酸盐矿物类,包括Ba。本文研究结果对于指导进口煤炭开发、利用过程中的环境评价和洁净化处理具有一定的参考价值。     

中国煤中有害微量元素含量的空间分布

煤中有害微量元素对生态环境和人体健康的潜在影响是地球化学和能源环境领域研究的热点之一,地球化学制图对深刻理解地球化学过程及其变化规律具有重要作用。目前,尚缺乏中国煤中有害微量元素含量的空间分布图。通过对中国煤炭样品中1 167个Be、1 315个Co、1 406个Cu、1 191个Mo、1 247个Th 和1 390个Zn含量数据进行统计分析,测算中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th 和 Zn 的平均含量,并利用ArcGIS技术绘制中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th、Zn的含量地球化学空间分布地图。结果表明:中国煤中有害微量元素含量跨度大,数据分布呈正偏性,不符合正态分布特征;中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th和Zn 的平均含量分别为2.10、5.53、21.36、2.19、7.35和30.02 mg/kg;各元素含量的空间分布极不均匀;煤中有害微量元素含量空间分布格局是多种因素综合作用的结果,如物源区母岩、热液作用、水运移作用等,其中热液作用是煤中有害微量元素异常富集的典型特征。研究成果可为煤中微量元素研究和环境管理提供直观有效的参考。      

中国煤中微量元素的丰度

根据现有的资料,得出中国不同地区煤中微量元素的背景值。由于分析样品分布不均和采用的测试方法各不相同,本文的数据还不能准确地代表中国煤中微量元素的平均丰度值。另外,我国不同地区、不同时代和不同地质背景下形成的煤层煤中微量元素丰度差异很大,必须从元素的资源化利用及其环境效应方面来分析元素的丰度。含量异常的元素要特别加强研究。进一步的测试和研究有助于更加全面地了解我国煤中微量元素的分布情况、地质成因及其对环境的潜在影响。     

准东煤田煤地球化学特征

利用电感耦合等离子原子发射光谱和电感耦合等离子质谱仪对准东煤田不同勘探区煤样中常量和微量元素含量进行测定,对准东煤田主要勘探区煤地球化学特征与中国和世界范围煤地球化学特征进行较系统对比.划分煤中微量元素组合特征,归纳各区内煤的常量与微量元素亲和性.较系统地揭示了准东煤田煤中微量元素丰度和赋存状态,对煤田大规模资源开发利用地球化学环境条件及煤中伴生元素工业利用提供参考.     

济宁煤田煤中微量元素的地球化学研究

阐述了研究煤中微量元素的意义,对研究区及采样方法作了介绍,在测试分析资料的基础上,探讨了济宁煤田煤中微量元素在各井田内的平面变化特征和微量元素在不同煤层、同一煤层中垂向上的分布变化规律,初步研究了煤中微量元素的赋存状态,分析了煤中微量元素富集的原因,为今后济宁煤田煤的综合开发和利用提供了重要的参考资料。     

鄂尔多斯盆地煤中微量元素分布特征

含煤盆地煤中共伴生的镓、锂、稀土等微量金属元素是当前煤炭地质领域重要的研究内容之一,鄂尔多斯盆地是煤中微量元素研究的热点之一。从鄂尔多斯盆地整体角度,分析了盆地煤中微量元素的时空分布特征:从平面上看,盆地煤中微量元素的富集主要集中在盆地边缘,其中以东北缘准格尔煤田、河东煤田河保偏矿区最为富集,其次为南缘渭北煤田;从含煤地层看,微量元素主要集中富集于石炭二叠纪的煤层中,主要以锂、镓的富集为主,在盆地东北缘、贺兰山煤田太原组煤中可见稀土元素的富集。侏罗系煤中微量元素主要呈分散分布,仅在盆地南缘黄陇煤田黄陵矿区发现有煤中镓富集,其余在盆地西南缘发现煤中锶、钡等金属的富集。     

编辑附言

本刊以增刊形式出版了唐修义、黄文辉等著《中国煤中微量元素研究》（专辑）。专辑系统地对我国煤中微量元素的种类、丰度和在煤中的赋存状态作了概略介绍；重点论述了其中１９种元素和稀土元素；并对倍受关注的煤燃烧过程中微量元素的迁移、富集及其对环境的影响等方面进行了较深入的分析。各篇中所列举的大量测试数据，显示我国迄今所检测到的煤中微量元素的状况。可以认为，本专辑几乎概括了２０世纪我国公开发表的煤中微量元素测试研究成果，并对国外的研究状况作了简要介绍，是今后这一领域研究工作的基础，必将对我国煤炭资源与伴生元…     

煤中微量元素研究现状

煤中微量元素是世界洁净煤研究的热点；煤中微量元素的研究对于正确评价微量元素，预防煤中有毒有害元素对环境的影响，保护生态和人类生存的环境具有重要的理论指导意义和现实意义。本详细介绍了国内外煤中微量元素的研究进展，微量元素的分布规律、赋存状态及研究方法，并将其研究内容概括为基础理论研究和应用研究两个方面，详细介绍了研究方法（直接方法和间接方法），提出了今后研究的主要方向。     

唐口区煤中微量元素的分布特征

在大量化验测试资料的基础上,分析了唐口区煤中微量元素在平面上的变化特征和在不同煤中或同一煤层在垂向上的变化规律,并初步研究了微量元素在不同粒度和不同密度煤中的分布特征,探讨了煤中微量元素富集的原因,为今后煤的综合开发和利用提供了参考资料。      

黔西南高砷煤的元素地球化学特征

通过分析黔西南高砷煤的元素地球化学特征,探索高砷煤中微量元素、稀土元素的地球化学行为,从而揭示了高砷煤的形成机理。分析表明,高砷煤与非高砷煤在微量元素含量方面存在较大差异,金、汞、铊矿石与龙潭煤系中的砷具有同源性,龙潭煤系页岩与峨眉山玄武岩在稀土元素组成上具有继承性。     

山西大同小峪煤矿煤系粘土岩夹矸地球化学特征

采用化学法和中子活化(INAA)法,对山西大同小峪煤矿山西组和太原组的3件不同粘土岩样品的8种常量元素(氧化物)和33种微量元素含量进行了测定。通过对具有示踪意义的元素及其比值的对比分析表明,3个样品总体上均不具有典型的沉积岩特征,应该是由酸性或酸性偏碱性火山物质(降落的或陆源搬运的)在地表覆水较浅的弱氧化条件下经原地淋滤、蚀变形成的。岩石总体蚀变程度较高,不稳定或较不稳定的元素大量流失,甚至一些较稳定的元素(如高岭岩中的铁、锰)也明显流失。蚀变环境及介质条件、成岩原始物质组成及其粒度大小以及粘土物质组成是造成粘土岩类型及其不同类型间元素含量差异的主要原因。      

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 Ｓ、Ｆｅ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｚｎ分布规律进行讨论的基础上,作者运用多元分析方法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。煤怪中Ａｓ、Ｈｇ、Ｓｂ主要赋存地交内铁矿中：Ｚｎ、Ｓｅ主要赋存于闪锌：Ｐｂ以方 铅矿形式存在于煤中,从元素地球化学性质上讲Ｃｄ应赋存地闪锌矿中,但由于其在煤中的含量较低,造成分析数据的误     

山西阳泉三矿煤层粘土岩夹矸地球化学特征

采用化学法和中子活化(INAA)法对采自山西阳泉三矿山西组3号煤层和太原组12号煤层的3件煤层夹矸粘土岩样品的8种常量元素(氧化物)和33种微量元素含量进行了测定。通过对具有示踪意义的元素及其比值的对比分析,3个样品总体上均不具有典型的沉积岩特征,应该是由酸性或酸性偏碱性火山物质(降落的或陆源搬运的)在地表覆水较浅的弱氧化条件下经原地淋滤、蚀变形成的。原岩蚀变程度较高,不稳定或较不稳定的元素大量流失,甚至一些较稳定的元素(如高岭岩中的铁、锰)也明显流失。强烈的化学蚀变以及岩石中矿物成分的变化是造成粘土岩间以及粘土岩与原岩间元素(尤其是REE)含量及REE配分模式差异的主要原因。      

煤地质学研究新进展及其前景展望——基于International Journal of Coal Geology 2016~2020年文献统计

煤地质学是应用地质学与地球化学的理论和方法研究煤层、煤系及其共伴生矿产资源的物质组成、成因、物理和化学性质及其空间展布规律等的学科。在国家倡导生态文明绿色发展以及2030年前实现碳达峰的战略目标背景下,煤地质学的研究重点也在逐渐发生变化。通过对2016~2020年在International Journal of Coal Geology期刊上发表的文章进行统计分析,阐述了中国煤地质学的发展进程,重点探讨了煤地质学当前的研究热点内容,提出了煤地质学未来可能的发展方向。结果发现:中国学者在该期刊上发表论文数量最多,占27.4%,其次为美国和澳大利亚;按第一作者所属单位依次为中国矿业大学(北京)、昆士兰大学和中国地质大学(北京);按研究方向,煤岩学和有机地球化学方向的论文数量最多,占31.3%,是近5年的研究热点;其次是煤中矿物质、微量元素与地球化学和煤系气方向;预测未来煤炭洁净化利用方向的研究将逐渐增多,与煤地质学相关的交叉学科也将快速发展。     

煤矸石中微量元素的地球化学行为

以兖州矿煤矸石中微量元素的淋滤作用及析出含量为例,分析了微量元素在洗选过程和淋滤作用下的分布、迁移规律等地球化学行为。在用不同的pH值酸性溶液作淋滤实验时发现,pH值对微量元素的析出影响很大。研究还发现土壤中微量元素的富集量随着距矸石堆距离的增加呈明显的下降趋势。      

Problems of high fluoride waters in Turkey

The geochemistry theory can provide information about the distribution, contents and migration in nature of the chemical elements in minerals, rocks, soils, waters, atmospheres, etc. Therefore, it has been applied extensively. Nowadays the petroleum supply throughout the world is in tension. The coal resources are unfriendly to the environment, because coals contain many harmful chemical elements. How to exploit the efficient clean liquid energy from coals is a hot subject of study. This paper deals with the present domestic and international applications of geochemistry in coal liquefaction research, on the basis of coal geology, points out the shortages and problems that need to be dissolved, clarifies the necessity of coal liquefaction technique research under the coal geochemistry background. To enhance the oil production and reduce environmental effects, the direct coal liquefaction technique research should take it into consideration the three-aspects coupling pattern, which includes the influence of coal direct liquefaction activity combined with different geochemical parameters, the different migration behaviors of harmful elements in the coal liquefaction process, and the geological control factors of coal-forming environments. It is indicated that the coal geochemistry is extensively applied in coal direct liquefaction technique research.     

煤中有害微量元素富集的成因类型初探

媒中微量元素的富集受多种因素和多期作用控制,往往是多因素叠加的结果。文中对煤中有害微量元素富集的成因类型进行了初步探讨,根据煤中有害元素富集的主导因素,划分出5种媒中有害微量元素富集的成因类型：（1）陆源富集型;（2）沉积-生物作用富集型;（3）岩浆-热液作用富集型;（4）深大断裂-热浪作用富集型;（5）地下水作用富集型。对煤中有害微量元素的来源。运移、富集的地质地球化学背景进行深入研究,将有助于发展中国煤地球化学基础理论,也可为煤利用过程中的环境保护提供科学依据。