煤化学》讲稿03章-煤岩学基础

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1、《煤化学》第三章煤岩学基础—2化学科学与工程学院郭绍辉2009年3～6月第二节煤中的矿物质第三节煤的岩石类型课程编号：0103012409-1学时40开课时间：7～16周上课教室：周二18:30～20:153-302#周五15:30～17:153-302#学生：化工—2006§3-2时间3月4月5月6月周二317、14、21、285、12、19、262周五3、10、17、241、8、15、22、3151即无机成分包括煤中的矿物和无机质两种状态第二节煤中的矿物质煤有机成分无机成分煤的显微组分，是人们关注的中心在显微镜下能观察到的

2、煤中的矿物包括与有机质相结合的各种金属、非金属元素和化合物（无机质）2煤化作用第一阶段的同生—成岩矿物和煤化作用第二阶段形成的次生、后生矿物。按成因划分，煤中矿物质可分为三类：（1）植物成因的原生矿物质来自原始植物的无机成分（2）陆源碎屑成因的矿物质煤化作用第一阶段或煤矿床形成时由水或风带入其中的无机成分。（3）化学和生物化学成因的矿物质3植物成煤过程，有无机成分（矿物质）的参与。这些矿物质的存在还对有机质的转化产生影响。有些煤中含有某种较丰富的稀有元素或放射性元素，如锗或铀，从而提高了煤的利用价值。矿物质也是煤的重要组成部分

3、煤岩学方法研究煤的无机成分，大多是镜下可观察的具有晶质的矿物。镜下看不见的分散的极细矿物、隐晶矿物和无机质的研究则是元素地球化学、无机地球化学等学科研究的范畴。4按矿物成分和性质，将煤中的矿物质分为：①粘土类矿物②硫化物类矿物③碳酸盐类矿物④氧化物类矿物⑤硫酸盐类矿物煤中矿物质对液化效率有一定影响。Fe、S、Cl等,尤其是黄铁矿对煤液化具有性化作用碱金属(K、Na)和碱土金属(Ca)对某些催化剂起毒化作用矿物质含量高，会增加反应设备的非生产性负荷，而灰渣易磨损设备，且因分离困难而造成油收率的减少一般液化用原料煤的灰分应<10％

4、5煤中粘土类矿物常呈透镜状、薄层状，也有的呈细分散的微粒状，很难通过分选加以清除。（一）粘土类矿物煤中最常见、最重要的矿物质在煤中所占比例很大，分布极广常见的粘土类矿物有：高岭石伊利石等A14Si4O10(OH)8K2(Al2,Fe,Mg)Si8O20(OH)4KA12A1Si3O10(OH,F)2K(Mg，Fe,Mn)3A1Si3O10(OH)2白云母黑云母678硅酸盐粘土类矿物包括：蒙脱石4SiO2·Al2O3(1+x)H2O伊利石高岭石云母石绿泥石(OH)4Ky(Sin-y·Aly)(Al4·Fe4·Mg4)O402H2

5、O·Al2O32SiO2H8(Mg,Fe)5Al2Si3O18KA12A1Si3O10(OH，F)2K(Mg，Fe，Mn)3A1Si3O10(OH)2白云母黑云母9（二）硫化物类矿物黄铁矿是煤中大量存在的矿物之一，常呈晶粒、透镜体、鲕状和球状结核在煤中出现，有时也见到充填于植物细胞腔中或替代孢子体（被黄铁矿完全替代）、角质体等。多为不透明矿物，在反射光下具有耀眼的金属光泽包括黄铁矿、白铁矿等黄铁矿与白铁矿的分子式相同FeS2，但晶形不同黄铁矿属等轴晶系，常见晶形为立方体及五角十二面体颜色多为浅黄铜色，表面常带有褐色、黄褐色，细

6、粉状黄铁矿集合体常呈绿黑色。黄铁矿晶体结构10白铁矿在自然界的分布远较黄铁矿少，并且不形成大量的聚积;是FeS2的不稳定变体，高于350℃即转变为黄铁矿；白铁矿的晶体结构白铁矿为斜方晶系，晶体常呈板状产出。集合体呈结核状、球状、钟乳状、皮壳状等11Massivemarcasite白铁矿overgrowthofplantcellstructure.(scaleis330micronsonlongaxis)12Pyriteframboidswithmarcasite白铁矿overgrowthsencapsulatedinapyr

7、iteovergrowth(174micronsonlongaxis)13Pyrite(p)anddendriticmarcasite白铁矿(m).(scaleis330micronsonlongaxis)mP14Massivepyrite(p)withmarcasite白铁矿(m)crystallization.(scaleis330micronsonlongaxis)15Pyritecellfillingsoffusinite丝质体(240micronsonlongaxis)16Irregularpyritefilling

8、fracturesandcleatinvitrinite(240micronsonlongaxis)17Framboidalpyrite.(scaleis330micronsonlongaxis)18常呈薄膜充填于煤的裂隙和层面内，镜下观察多呈脉状（三）碳酸盐类矿物碳酸盐类矿