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《安徽理工大学》 2016年
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攀枝花大宝顶煤矿主采煤层砷、氟、汞元素地球化学特征

曹吉阳  
【摘要】:为了研究攀枝花大宝顶煤矿主采煤层砷、氟、汞元素的含量分布和赋存状态,对15-3#和18#煤层进行刻槽取样,共选取了25个煤岩样,分别进行工业分析、全硫测试、砷氟汞元素含量测试和常量元素分析,再进行相关、聚类和因子分析。采用ICP-MS检测煤样中砷的含量,采用ISE检测煤样中氟的含量,采用AMA254汞分析仪检测煤样中汞的含量,计算得出大宝顶煤中砷元素含量变化范围是0.16-9.38μg/g,平均含量是2.58μg/g,氟元素含量变化范围是17.79-354.20μg/g,平均含量是130.43μg/g,汞元素含量变化范围是0.01-0.79μg/g,平均含量是0.08μg/g。同时无论是15-3#、18#还是整个煤矿,煤中氟元素含量均远高于砷和汞元素,砷元素含量又略高于汞元素。与世界煤中砷、氟、汞元素含量比较后发现,大宝顶煤中砷、氟、汞元素的质量分数水平均为正常。对富集系数计算后发现,大宝顶煤中砷元素按照Filippidids分类标准属于正常富集,按照Gluskoter分类标准属于不富集,氟和汞元素按照两种分类标准均属于不富集。与长河碥矿、四川、重庆、贵州、云南、中国、美国、澳大利亚、前苏联、希腊、世界煤中砷、氟、汞元素含量比较后发现:大宝顶煤中砷元素含量只高于澳大利亚煤,低于国内外其他地区煤;大宝顶煤中氟元素含量高于贵州、云南、美国、澳大利亚、前苏联、希腊煤,而低于其他地区煤;大宝顶煤中汞元素含量均低于所选取的国内外煤。15-3#煤中氟元素含量分布和18#煤中砷、氟、汞元素含量分布规律大致相同,都是在煤层顶底板和中部夹矸中较为富集,而在煤层中则含量较低甚至出现波谷值;15-3#煤中砷元素和汞元素的含量分布在煤层顶底板和夹矸中并无异常,而在靠近顶底板和夹矸的煤层中出现波峰值。通过对工业分析、全硫测试、砷氟汞元素含量测试和常量元素分析的数据进行相关分析、聚类分析和因子分析,并结合相关文献可推测:大宝顶煤中砷元素主要赋存于粘土矿物、硅酸盐和硅铝酸盐等无机物中,但也不排除可能会存在以化学键结合的有机形态砷或吸附在有机质表面的砷;大宝顶煤中氟元素可能赋存于粘土矿物中;大宝顶煤中汞元素可能赋存于粘土矿物和有机物中。
【关键词】:微量元素 含量 赋存特征 大宝顶煤矿
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P618.11
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-13
  • 1 绪论13-21
  • 1.1 研究背景13-14
  • 1.1.1 煤炭资源现状13-14
  • 1.1.2 砷、氟、汞14
  • 1.2 研究意义14-15
  • 1.3 国内外研究现状15-19
  • 1.3.1 煤中砷、氟、汞的含量和分布15-16
  • 1.3.2 煤中砷、氟、汞的赋存状态16-17
  • 1.3.3 煤中砷、氟、汞的富集成因17-19
  • 1.4 研究内容和研究方法19
  • 1.5 技术路线图19
  • 1.6 主要工作量19-21
  • 2 区域地质概况21-27
  • 2.1 自然地理概况21-22
  • 2.2 地层22-24
  • 2.3 构造24
  • 2.4 煤层24-25
  • 2.5 煤质25
  • 2.6 含煤地层沉积环境25-27
  • 3 样品及分析方法27-33
  • 3.1 样品采集及制备27
  • 3.1.1 样品采集27
  • 3.1.2 样品制备27
  • 3.2 分析方法27-31
  • 3.2.1 工业分析28
  • 3.2.2 全硫分析方法28
  • 3.2.3 常量元素测定28
  • 3.2.4 煤中砷、氟、汞的含量分析方法28-29
  • 3.2.5 煤中砷、氟、汞的赋存状态的分析方法29-31
  • 3.3 小结31-33
  • 4 煤中砷、氟、汞的含量研究33-43
  • 4.1 含量33-39
  • 4.1.1 含量一般特征33-36
  • 4.1.2 质量分数水平36
  • 4.1.3 富集程度36-37
  • 4.1.4 与其他地区煤对比37-39
  • 4.2 砷、氟、汞在煤层中的分布39-41
  • 4.2.1 含量的剖面分析39-41
  • 4.2.2 分布相关性41
  • 4.3 小结41-43
  • 5 煤中砷、氟、汞的赋存状态探讨43-57
  • 5.1 相关性分析43-50
  • 5.1.1 灰分与煤中砷、汞、氟元素的关系分析45-46
  • 5.1.2 全硫与煤中砷、汞、氟元素的关系分析46-47
  • 5.1.3 常量元素与煤中砷、氟、汞元素的关系分析47-50
  • 5.2 多元分析50-55
  • 5.2.1 聚类分析50-52
  • 5.2.2 因子分析52-55
  • 5.3 小结55-57
  • 6 结论57-61
  • 参考文献61-67
  • 致谢67-69
  • 作者简介及读研期间主要科研成果69

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