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1、第20卷8期中国煤炭地质Vol.20No.82008年8月COALGEOLOGYOFCHINAAug.2008文章编号:1674-1803(2008)08-0023-03不同类型煤矸石中微量元素含量的探讨1,2342郝启勇,尹儿琴,刘波,高志军(1.中国矿业大学环测学院,江苏徐州221008;2.山东省煤田地质局勘察研究院,山东泰安271000;3.山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安271000;4.邹城市污水处理厂,山东济宁273500)摘要:通过采集山东省兖济滕煤炭基地不同类别煤矸石(砂质矸、泥质矸、新鲜矸、风化矸、自燃矸)
2、样品,对其矿物组成及微量元素含量进行分析测试。结果显示:矸石样品矿物组成主体均为高岭石、石英、伊利石/蒙脱石混层、蒙脱石、长石、方解石、白云石及黄铁矿等矿物,所测样品中未发现绿泥石。各种类型煤矸石样品中微量元素含量差别较大,砂、泥质含量不同的矸石样品中微量元素含量不同。砂质矸中微量元素含量低,泥质矸含量相对高。自燃矸大部分微量元素含量高于新鲜矸和未自燃风化矸,Co、Ni、Cu、Mo、Cd元素在自燃矸、风化矸中均显示富集的性质,但自燃矸比风化矸对元素的富集作用更为明显,因此泥质矸、风化矸、自燃矸可以释放出更多的有害微量元素,综合利用中
3、应予以注意。关键词:煤矸石;元素含量;矿物组成;自燃煤矸石;富集中图分类号:P618.110.4文献标识码:A由于煤矸石中有害元素的释放、迁移与其含量理学(Rigaku)公司生产的D/Max-3B型X射线衍射高低、赋存状态和化学形态等因素有关,仅利用总量仪。样品微量元素分析测试由中国科学院地质地球来预测有害元素在环境中的行为和作用是不确切的物理研究所和国家环境保护总局南京环境科学研究[1,2]。但介于各种方法(总量法、实验模拟法、化学形所完成。环保总局南京环科所采用冷原子荧光法、二态法、环境地球化学法、植物指示法)都存在一定的乙基二
4、硫代氨基甲酸银比色法测试了Hg、As的含[3]局限性,总量仍是评价沉积物中有害元素污染程量,科学院地质地球物理所采用英国VG公司生产度的一个重要参数。本文利用山东省兖济滕煤炭基(2002年)的PQ2TurboICP-MS等离子体质谱仪分地不同类型煤矸石(砂质矸、泥质矸、新鲜矸、风化析测试了其他元素的含量。矸、自燃矸)的测试结果,分析了不同类型煤矸石中2煤矸石矿物组成分析矿物组成以及其中有害微量元素的含量。以期为今煤矸石是煤炭开采以及洗选过程中产生的固体后煤矸石的研究以及煤矸石的无害化处置、综合利废物,来源于煤的顶底板、夹矸以及掘进的
5、岩巷。兖用提供参考。济滕矿区煤矸石主要以粉砂岩、泥岩、炭质泥岩为1样品采集、处理与分析测试主,还含有中细砂岩、碳酸盐岩及煤粒、黄铁矿结核本次研究采集的样品取自于山东省兖济滕矿区等。利用D/Max-3B型X射线衍射仪进行矿物组成混堆的矸石山。新鲜样是从井下采出倾倒在矸石山分析表明,矸石样品主体成分均为高岭石、石英,还后采取,风化样、自燃样在矸石山顶部、中部、下部多含有部分或少量的伊利石、伊利石/蒙脱石混层、蒙点采取。样品在避免污染的条件下,放置于阴凉、通脱石、长石和方解石、白云石、黄铁矿等矿物,所测试风处自然风干,然后磨碎至100目,
6、封于塑料带中,的样品中未发现有绿泥石。不同岩性、不同地点、不放在干燥器内备分析测试用。样品矿物组成分析由同年代风化后矸石、新鲜矸石和自燃后矸石样品矿中国矿业大学分析测试中心完成,分析仪器为日本物组成有所不同。新鲜砂质矸石样品中长石含量较多,高岭石、石英含量很高,还含有部分或少量的其基金项目:山东省国土资源厅资源补偿费项目“山东省兖济滕矿区环他矿物。新鲜泥质矸石样品主体是高岭石、石英,还境地质调查与评价”资助。有部分伊利石、蒙脱石、伊利石/蒙脱石混层等其他作者简介:郝启勇(1979—),男,山西汾阳人,2002年毕业于中国矿业矿物。风
7、化矸石样品中,高岭石、石英含量很高,其它大学环测学院,工程师,中国矿业大学环测学院环境工程矿物含量相对较少,部分样品中伊利石、伊利石/蒙领域硕士研究生在读,主要从事水工环及环境影响评价脱石混层、蒙脱石含量有所提高,其它矿物依然很工作。收稿日期:2008-03-21少。自燃矸石样品矿物组成比较特殊,出现石膏且含责任编辑:唐锦秀量较多,高岭石减少明显,总的粘土矿物很少,还含24中国煤炭地质第20卷有其它少量矿物。风化及自燃矸石样品中发现有黄示富集现象,Co、Ni、Cu、Mo、Cd富集明显,其余元素铁矿,但菱铁矿风化完全。随着矸石的风化,
8、样品中不富集或富集不明显。值得注意的是,虽然不同类型表1矸石样品X射线衍射定性分析结果矸石样品中微量元素含量有所差异,但自燃矸样品Table1X-raydiffractionqualitativeanalysisresultsof中C
