煤中微量元素综述
煤中微量元素综述
煤中微量元素综述一，关于煤中微量元素的丰度我国已经监测到得47种元素在多数煤里含量的平均值的分布情况如下：元素含量平均值范围段元素≥100×10 -6 钡、氯、氟、磷、锶、钛≥50×10 -6～＜100×10 -6 硼、锆≥10×10 -6～＜50×10 -6 铬、铜、锂、锰、铌、镍、铅、钒、锌≥1×10 -6～＜10×10 -6 砷、铍、溴、钴、铯、镓、锗、铪、碘、钼、铷、锑、钪硒、锡、钍、铀、钨、钇≥0.1×10 -6～＜1×10 -6 银、铋、镉、汞、钽、铊、钯＜0.1×10 -6 金、碲、铂、铱（注：碘、金、碲、铂、铱5种元素的分析资料太少，数据可信度差）若采用的分析技术适当，从任何煤样中几乎能检测到至今已发现的所有微量元素，但是每个元素在不同样品内的含量悬浮，差异可达1～3个数量级，甚至更多，例如：磷和钛的平均值范围是100×10 -6，然而在相当多的煤里其含量达到或超过n×10-3的数量级；我国煤中砷的一般丰度都低于10×10 -6，而在贵州省西南部兴仁县、兴义县、安龙县的二叠纪煤中检测到的砷的含量高达n×100×10 -6～n×1000×10 -6，从一个样品中检测到砷的最高含量为35037×10 -6等等。
由于微量元素在煤中分布很不均一，不仅在采自不同矿区或同一矿区内的不同煤层的样品里出现差异，即使在同一煤层内的不同分层的样品里，以及用微束分析技术测试同一块样品的不同测点的测试结果都有可能不同。
微量元素在煤中分布不均的根本原因是元素在煤中的赋存状态多种多样。
虽然微量元素在煤中分布不均，但在一个含煤盆地内部，多数煤中某一含量还是处于一定的有限范围之内，少数样品中测量值可能偏高出现异常。
其原因一样品中含有该元素载体的量超过正常值二特殊地质条件形成该元素的富集区。
《2024年煤的微量元素危害性实验研究》范文
《煤的微量元素危害性实验研究》篇一一、引言煤炭作为全球主要能源之一，对人类的生产和生活具有重大影响。
然而，除了主要的能量来源外，煤炭中还含有多种微量元素。
这些微量元素在开采、燃烧和使用过程中，可能会释放到环境中，对环境和人类健康造成潜在的危害。
因此，本文通过实验研究的方法，深入探讨了煤中微量元素的危害性，旨在为环境保护和人类健康提供理论依据。
二、研究方法本研究采用了实验研究和数据分析相结合的方法。
首先，收集不同地区的煤样，分析煤中各种微量元素的含量。
然后，通过模拟燃烧实验，研究在燃烧过程中微量元素的释放规律。
最后，对释放出的微量元素进行环境毒理学分析，以评估其对环境和人类健康的潜在危害。
三、实验结果1. 煤中微量元素含量分析通过化学分析，我们发现不同地区的煤样中微量元素的含量存在差异。
主要含有铝、铁、锰、汞、砷等元素。
其中，某些元素的含量超过了一定的阈值，这可能对环境和人类健康构成潜在威胁。
2. 燃烧过程中微量元素的释放在模拟燃烧实验中，我们发现煤中的微量元素在燃烧过程中会释放到环境中。
其中，一些重金属元素如汞、砷等容易挥发并进入大气中。
这些元素在燃烧过程中可能转化为毒性更强的化合物，如砷的氧化物和汞的蒸汽等。
3. 环境毒理学分析通过环境毒理学分析，我们发现释放到环境中的微量元素具有不同的毒性。
其中，重金属元素如汞、砷等具有较高的毒性，可能对环境和人类健康造成严重影响。
这些元素进入大气、水体和土壤后，会通过食物链进入人体，对人类健康构成潜在威胁。
四、讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：煤中含有的微量元素在燃烧过程中会释放到环境中，并对环境和人类健康构成潜在威胁。
其中，重金属元素如汞、砷等具有较高的毒性。
因此，我们需要采取措施来减少煤炭燃烧过程中微量元素的释放，以保护环境和人类健康。
首先，政府应加强煤炭开采和燃烧的监管，制定相关政策和法规来限制煤炭的过度开采和燃烧。
同时，应鼓励和支持清洁能源的开发和利用，以逐步替代煤炭作为主要能源。
煤中微量元素
赋存于 矿物中
被有机 质束缚
溶于孔 隙水中
主要指氯及其 他易溶元素
二、微量元素在煤中的赋存状态
1、煤中矿物
煤中矿物是微量元素最主要的载体，其矿物特征如下： 第一、煤中矿物种类繁多。主要是少见和偶见的矿物种类很多。 常见的有粘土矿物（高岭石、伊利石、绢云母、蒙脱石）；黄铁矿和白 铁矿；石英；方解石和菱铁矿、白云石等；褐铁矿和铝土矿。 以上常见的矿物占煤中矿物含量的绝大部分，其中又以粘土类矿物为主。 第二、煤中矿物产状复杂。 分散的晶体颗粒、球粒、结核、透镜体、条带等，充填在煤的割理和其它 裂隙中。 第三、煤中矿物具有多种成因和多期生成的特点。 多种来源：植物成因的；陆源碎屑成因的；火山成因的矿物；化学成因的。 多期形成：同生的（特别是粘土矿物、煤中多数黄铁矿）；后生的（方解石等）。
其中，在1018个样品中属于一级的样品数占78.68%；属于二级的样品数占9.82%； 属于三级和四级的样品数共占11.5%。
三、煤中砷
1. 煤中砷的丰度
地区 全国 华北 华南 全国 全国 全国 省（市、 w（As） 自治区） 10-6 黑龙江 吉林 0.61～5.01 2.15～119.0 C-N C-P P T J-K E-N 中国煤中砷的含量w（As），10-6 成煤时代 样品数 范围 算术平均值 3193 249 590 93 892 16 0.4~10 0.4~10 0.5~25 1.0~10 0.5~10 2.0~15 5 3 10 3 2 11 省（市、 w（As） 自治区） 10-6 贵州 2.49～6.2 0.32～31.7 资料来源
结合以上文献，依据大量数据资料，推理出47种元素在我国大多数煤中含量平均 值范围段： 元素含量平均值范围段 元 素
煤的微量元素地球化学
煤的微量元素地球化学
煤是一种含碳高、含水、含硫量较高的岩石燃料。
除了主要成分的碳、氢和氧之外，煤还含有一些微量元素。
这些微量元素通常以自然存在的形式存在于煤中，但有时也会从煤的周围环境中吸收。
微量元素在煤的地球化学中起着重要的作用。
它们可以通过化学反应参与煤的生成和转化过程，并对煤的性质和品质产生影响。
以下是一些常见的微量元素及其地球化学特性：
1. 硫（S）：硫是煤中含量较高的元素之一，通常以硫化物的形式存在。
硫的存在对煤的燃烧性能有很大影响，高硫煤容易产生大气污染物如二氧化硫等。
此外，硫还会与其他元素发生复杂的化学反应，形成硫酸盐等物质。
2. 氮（N）：氮是煤中另一个重要的微量元素，通常以有机氮的形式存在。
氮也会在煤的燃烧过程中形成氮气等氮氧化物。
高氮煤燃烧产生的氮氧化物是大气污染的重要来源之一。
3. 磷（P）：磷是煤中的微量元素之一，通常以磷酸盐和有机磷化合物的形式存在。
磷的存在对煤的燃烧性能和环境影响有一定影响。
4. 钒（V）：钒是煤中常见的微量元素之一，通常以金属氧化物的形式存在。
钒可能会催化煤的燃烧反应，影响煤的燃烧速率和温度。
5. 镍（Ni）和铜（Cu）：镍和铜也是常见的煤中微量元素，通常以金属硫化物的形式存在。
它们的存在可能会对煤的含硫量和燃烧过程产生影响。
除了上述元素外，还有一些其他微量元素如钼（Mo）、锑（Sb）、铅（Pb）等也可能存在于煤中。
这些微量元素的地球化学特性和作用仍在研究中，对于了解煤的形成和转化过程以及煤的环境影响具有重要意义。
煤中微量元素的赋存状态
煤中微量元素的赋存状态煤是地球上最主要的能源之一，也是重要的财富之一。
因此，研究煤中微量元素的赋存状态，不仅是煤的质量评价和综合利用，而且还是提高煤炭资源利用效率和经济效益的关键。
微量元素是指化学成分中分数较低，但比例较大的元素。
绝大多数微量元素对煤品质影响较大，因而被发现时经常被称为“煤中病毒”。
研究发现，煤中的微量元素主要有硫、磷、氮、氧、氟、氯等，它们在煤中的赋存状态也很丰富，包括含量较高的可燃物溶解状态、少量元素在煤体中的物理感应以及常温下不溶或难溶的沉淀物、少量元素在煤体中的化学吸附状态和少量元素在煤体中的结晶状态等。
可燃物溶解状态是指煤中含有少量S、P、N、O等元素，这些元素主要由煤的有机质溶出，并形成溶解态煤，可以在常温下溶于有机溶剂，但不溶于水，而且其中的微量元素含量较高。
物理感应状态是指煤体中的少量元素，这些元素以极小的量存在于煤结构中，但由于它们存在于气态、液态和固态中，煤体中的空气中随着温度变化而改变，因此这些元素受到温度影响和活动。
沉淀物状态是指煤中含少量元素，这些元素在温度较高、湿度较大的环境下难以溶于水，但可以在温度低、湿度低的环境下沉淀出来，其中的微量元素含量可以较高。
化学吸附状态是指煤中含少量元素，这些元素可以与煤体有机物发生化学反应，产生吸附物，这种状态下煤体中微量元素含量较低。
结晶状态是指少量元素在煤体中形成结晶，煤体中这些元素散布均匀，但通常其含量较低。
微量元素对煤品质影响是多方面、复杂的。
它们可以提高燃料的发热量、增加热值，也可以降低燃料的发热量、降低热值，还可以改变气态和液态的发生，影响产热效率、煤粉挥发率和煤灰中重金属相对含量等。
因此，研究煤中微量元素的赋存状态及其对煤品质的影响，是煤的质量评价和综合利用的重要内容。
为了增加对煤中微量元素的研究，现在科学家正在进行一系列的实验和研究，以更好地了解煤中微量元素的赋存状态及其对煤品质的影响。
以上就是关于煤中微量元素的赋存状态的文章，希望对大家的学习有所帮助。
煤炭中微量元素形态与迁移转化研究
三明市公共交通车船乘坐规则一、乘坐公共汽车的规定公共汽车是三明市主要的城市交通工具之一，为了保障乘客的安全和车辆秩序，三明市制定了一系列的乘坐规定。
1. 上下车规定(1) 在公交车站上车时，乘客应排队等候，按照车辆顺序依次上车。
不能插队，以免影响车辆秩序。
(2) 下车时，请提前按下车铃，通知司机您将下车。
到达目的地后，应从后门下车，避免与上车的乘客发生碰撞。
2. 安全乘坐(1) 上车后，请立即朝后方移动，给后继乘客腾出空间。
切勿占用过道或挤在门口，以免影响车辆正常行驶。
(2) 乘车期间，应坐稳扶好，不要站立或坐在禁止座位上，以确保车辆稳定和乘客安全。
(3) 使用电话时，请将声音调至最小，并尽量避免大声喧哗，以免打扰他人。
3. 禁止行为(1) 乘车期间，禁止随意开窗、吸烟、吃东西等行为，确保车内空气清新和乘客的身体健康。
(2) 禁止在车内大声喧哗、打闹或扔掷物品，保持车内安静和整洁。
(3) 禁止携带易燃、易爆、有毒或违禁品上车，确保乘车安全。
二、乘坐公共船舶的规定三明市水系交通发达，公共船舶是跨越河流和湖泊的主要交通工具。
为了确保船舶乘客的安全和船舶秩序，三明市制定了以下的乘坐规定。
1. 上下船规定(1) 上船前，请遵守指定登船地点，并依次排队登船。
切勿拥挤或插队，以免造成混乱和危险。
(2) 下船时，请提前准备好行李，并等待船靠岸后再行下船。
请注意脚下安全，防止滑倒或摔倒。
2. 安全乘船(1) 登船后，请寻找合适的座位坐下，切勿站立或坐在船舱过道上。
确保船舶的稳定性和乘客的安全。
(2) 乘船期间，切勿随意移动或靠近船舶边缘，以免发生意外事故。
(3) 如果身体不适或有晕船症状，请及时向船员求助并就座靠近船舱中心，以减轻不适。
3. 禁止行为(1) 乘船期间，禁止吸烟、随地乱扔垃圾等行为，确保船舶环境的清洁和乘客的舒适。
(2) 禁止在船舱内大声喧哗、打闹或吵闹，以保持船舶的良好秩序和乘客的安静。
(3) 禁止携带危险品、违禁品或超重物品上船，确保船舶的安全和乘客的安全。
淮南煤田深部a组煤中有害微量元素地球化学特征
淮南煤田深部a组煤中有害微量元素地球化学特征
淮南煤田深部A组煤的有害微量元素地球化学特征近年来受到了越来越多学术
界的关注和研究。
近年对淮南煤田深部A组煤的微量元素地球化学特征的实验表明，淮南煤田深部A组煤中有害微量元素含量较高，其中包括：Hg、As、Cd、Pb等毒
性微量元素，同时具有Sb、Se、V、Mo、Ni等重金属元素，以及Hf、Nd、Th等非
金属元素，其均匀性良好。
在矿物组成分析中，淮南煤田深部A组煤以煤渣、石英、蒙脱石、克拉维铝、
方解石、石膏为主要成分，所含的毒性微量元素主要以Hg、As、Cd、Pb等毒性元
素优势显现；重金属元素主要以Sb、Se、V、Mo、Ni等重金属元素居多；非金属元素以Hf、Nd、Th等元素占多；同时，煤体中的重金属元素倾向于向克拉维铝、蒙
脱石、方解石等矿物转化、富集，从而形成毒性元素高浓度聚集现象。
总之，淮南煤田深部A组煤中有害微量元素地球化学特征呈现出复杂多样的分
布特征，研究和了解这类地球化学特征，有助于加深我们对淮南煤田深部A组煤中有害微量元素分布特征和空间分布规律的认识，更好地识别其结构特征，以及引导后续环境修复和监测工作。
煤中微量元素的特征及环境效应研究进展
煤中微量元素的特征及环境效应研究进展煤是一种重要的能源资源，广泛应用于工业生产和居民生活中。
然而，煤中含有大量的微量元素，这些元素对环境和人体健康产生一定的影响。
因此，煤中微量元素的特征及其环境效应成为了研究的热点之一。
首先，煤中微量元素的特征是多样的。
煤中的微量元素主要包括有害元素和有益元素两类。
有害元素如砷、铅、镉等，其含量超过一定限值会对环境和人体健康产生危害。
而有益元素如锌、硒、铁等，适量摄入对人体健康有益。
煤中微量元素的含量与煤炭的种类、地质环境、采矿方式等因素密切相关。
不同地区、不同煤矿的煤中微量元素含量存在较大差异，这为研究煤中微量元素的环境效应提供了基础数据。
其次，煤中微量元素的环境效应是复杂的。
煤燃烧是煤中微量元素释放到环境中的主要途径。
煤燃烧排放的微量元素可以通过大气沉降到土壤和水体中，进而进入食物链，最终影响人体健康。
例如，砷是一种常见的煤中微量元素，其在煤燃烧过程中会释放到空气中，然后通过降雨等方式沉降到土壤中。
如果土壤中砷的含量超过一定限值，就会对农作物生长和人体健康产生危害。
此外，煤矿废弃物的堆放和处理也会导致微量元素的释放，对周围环境造成污染。
煤中微量元素的环境效应研究已经取得了一定的进展。
研究人员通过采集不同地区、不同类型煤炭样品，分析其中微量元素的含量和形态分布，探究其来源和迁移转化规律。
同时，利用现代分析技术，如X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱等，对煤中微量元素进行定量和定性分析，为煤炭资源的合理开发和利用提供科学依据。
此外，研究人员还通过室内模拟实验和野外调查，评估煤燃烧排放的微量元素对环境的影响，为制定相应的环境保护政策提供参考。
然而，煤中微量元素的特征及环境效应研究仍存在一些挑战。
首先，煤中微量元素的含量测定方法和标准尚不完善，不同实验室的测试结果存在一定差异。
其次，煤燃烧排放的微量元素在大气、土壤和水体中的迁移转化机制尚不清楚，需要进一步研究。
此外，由于煤炭资源的广泛应用，煤燃烧排放的微量元素对环境和人体健康的影响仍不容忽视，需要加强监测和管理。
煤中微量元素
煤中微量元素
煤是一种重要的能源，它还可用于生产大量的精细化工产品。
然而，煤中的微量元素对环境和人类健康具有重要的影响。
因此，研究煤中的微量元素是提高煤质量和降低煤烟污染的重要内容。
煤中微量元素主要为金属元素，包括铬、锰、钒、锌、铅、铜、钴、铁、锂、钡、钙、镁等。
金属元素具有易溶解性、腐蚀性和毒性，它们的浓度与煤的类型和抽采的不同有关。
金属元素的存在可影响煤中组分的燃烧性能，尤其影响煤粉的熔融温度，熔融温度低会加剧煤烟污染，重金属元素还会使烟囱及锅炉附近空气质量受到严重污染。
除了金属元素，煤中还有非金属元素，如氮气、硫氨基酸等，它们也可能影响煤中组分的燃烧性能。
煤中微量元素的含量受地下煤层和多种矿床构成的影响。
地下煤层内的烃类组分会影响煤的组成，其中的金属元素会影响煤的腐蚀性、毒性和燃烧性。
此外，煤中也可能含有多种矿物质，如硅、硫、氧化物等，它们会影响煤中元素的含量。
因此，研究煤中微量元素的组分结构有助于了解煤质量，控制煤烟污染。
为了提高煤的质量，建立更加完善的煤质控制体系，必须分析并研究煤中的微量元素。
首先，进行化学分析，了解煤中各种元素的总量及其相对比例，以便更好地控制煤的燃烧性能。
其次，需要进行统计分析，获得各类元素的分布及其特征，以便更加有效地控制和改善煤质量。
最后，需要发展一些新的技术手段，以更准确地识别煤中微量元素，从而能够更好地改善煤质量并降低煤烟污染。
因此，研究煤中微量元素是提高煤质量，降低煤烟污染的重要举措，必须从煤的地质构造、化学成分和燃烧性能等方面综合分析煤中的微量元素，从而有效地提高煤质量。
煤中微量元素的特征及环境效应研究进展
煤中微量元素的特征及环境效应研究进展煤是一种重要的能源资源，被广泛应用于工业生产和生活领域。
然而，煤中存在着丰富的微量元素，这些元素对环境和人体健康产生着重要的影响。
本文将探讨煤中微量元素的特征以及其对环境的效应，并介绍相关研究的进展。
煤中微量元素是指存在于煤中的含量较低的元素，包括铁、锰、铜、锌、镍、钒等。
这些元素的含量通常在毫克到微克的范围内，但它们在煤燃烧和煤矿开采过程中可能释放到大气、水体和土壤中，对环境产生潜在的危害。
煤中微量元素的特征主要受煤的类型和地质条件的影响。
不同类型的煤中微量元素的含量和分布也存在差异。
例如，镍和钒通常富集在褐煤和无烟煤中，而铜和锌则主要富集在石煤和褐煤中。
此外，煤中微量元素的形态也对其环境效应有重要影响。
微量元素可以以有机形态、无机形态和元素矿物的形式存在于煤中，这些形态对元素的迁移和转化过程起着重要的调控作用。
煤中微量元素的释放和迁移过程对环境产生着潜在的影响。
首先，煤燃烧过程中释放的微量元素可能污染大气，形成细颗粒物和气溶胶，对空气质量产生负面影响。
其次，煤矿开采过程中，微量元素可能通过水体和土壤的迁移和扩散，导致水体和土壤的污染。
这些污染物可能对水生生物和陆地生态系统产生毒性影响，破坏生态平衡。
近年来，煤中微量元素的环境效应研究得到了广泛关注。
研究人员通过实地调查、实验室模拟和数值模拟等方法，深入研究了微量元素的来源、迁移和转化过程，以及其对环境的影响机制。
研究结果表明，煤中微量元素的释放和迁移受多种因素的综合影响，包括煤的矿物组成、燃烧条件、气候条件等。
此外，煤矿开采和燃烧过程中的环境管理措施也对微量元素的释放和迁移起着重要的调控作用。
为了减少煤中微量元素对环境的影响，研究人员提出了一系列的治理和控制策略。
例如，通过优化煤矿开采和燃烧过程中的工艺参数，减少微量元素的释放和迁移。
此外，利用先进的煤气化和煤燃烧技术，可以有效地降低微量元素的排放。
此外，加强煤矿环境监测和管理，对煤矿周边环境进行保护和修复，也是减少微量元素对环境影响的重要手段。
煤的基本性质-元素分析
黄铁矿是煤直接液化较好的催化剂 煤转化过程产生的S可回收，并资源化利用
5
煤的元素分析－S
燃煤过程的脱硫
烟气脱硫
燃中脱硫
燃前预脱硫
石灰石湿法 脱硫率90%
石灰石干法 脱硫率40-50%
浮选（γFe2S=4 γcoal)
只脱除部分黄铁矿
成本高，占电厂 设备利用率低， 不改造燃烧设备，
总投资的30% CaSO4高温下分解
第二类
第三类
硼B 氯Cl 氟F 铀U 钒V 钼Mo 镍Ni 铍Be 铜Cu 磷P 钍Th 锰Mn 锌Zn
钡Ba 钴Co 碘I 镭Ra 锑Sb 锡Sn 铊Te
对环境危害递增
有益微量元素：Ge, Ga
3
煤的元素分析－S
硫的形态（分类）
无机硫
元素硫（少量） 有机硫
硫铁矿硫 硫酸盐硫(少量）
脂肪硫 芳香硫
实用性较强
6
黄铁矿
CaSO4•2H2O
硫醇
噻吩
（正方晶、主要）
（主要）
硫醚
硫醌
白铁矿
FeSO4 •7H2O
双硫醚 苯并噻吩
（斜方晶、少量）（少量）易难源自4煤的元素分析－S
硫对煤利用的影响
危害性：
黄铁矿含量高的煤堆，易被氧化自燃 燃煤过程产生的SO2腐蚀设备、污染环境（酸雨，90%） 炼焦过程60%的S转移到焦炭中，进入生铁后使其变脆
2013.11.13
煤的基本性质－元素分析
中科院山西煤化所
李文
liwen@
1
元素分析－C、H、O、N、S
元素组成特点：
C、H、O为主，占95%以上
N, 1-2%；来自成煤植物中的蛋白质
中国煤中微量元素的研究
１ 研 究 现 状
国外研 究煤 中 的微 量元 素 起 步 较 早 ， 究 也 比 研 较 深入 。从 １ ９世纪 中叶开始 到 ２ 纪 ３ ０世 ０年代 ， 国 外 学者 在煤 中发现 ８ ０多种 微量 元 素 ；０世 纪 ４ ２ ０年
收稿 日期：０ ９— ７—３ ２０ ０ ０
王运泉 、 刘桂建 、 曾荣树等对鲁西南 石炭二叠
系主采煤 层 煤 中微 量 元 素 的 赋存 和利 用 进 行 了一
作者简介： ，１ ３一） 男， 周￣ （９ ７ ， 黑龙江 尚志人 ， 高级工程师 ， 博士在读 ， 主要从事煤地球化学和环境地球化学方面的研究 。
综合利 用等 方 面的工作 。
关键 词 ： ； 量元 素 ； 煤 微 地球 化 学
中图分类号 ：Ｑ ３ ． Ｔ ５３ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６ ５７ （０ ０ ０ ４ １ －４ １０ ４ ２ ２ １ ） １） ２０ ７ ０
煤的物质成分极其复杂 ， 可以从煤 的样品和煤 解吸出来的气体样 品中检测到 ８ 种元素 ， ６ 在所检测
热液成 因 的黄铜矿 和硫 锰 矿 中锰 元 素 的性 质 ， 为 认 在 热液 晚期 ， 随着 热 液 中硫 的逸 度 增 大 ， ¨ 显 示 Ｍｎ 出与硫 强亲 和力 Ｊ 。
素的存在状态及其对环境的影响 ， 特别是对 Ｇ 、 、 ｅｕ Ｖ等元素的研究 ；０世纪 ８ ２ ０年代 以来随着分析测 试 技术 的发展 ， 国学 者 广 泛研 究 了煤 中微 量 元 素 各
究对于保护环境、 减少微量元素对人体健康造成 的
危 害 ， 好 的开发 和利 用 煤 炭 资 源具 有 重 要 的理 论 更 和现 实意义 。近年 来 ， 中微 量元 素 的研 究一 直 是 煤
煤中微量元素
煤中微量元素
煤是人类活动中一种重要的能源，它含有大量的有用元素。
在煤中，除了主要成分——褐煤（C）、水分、灰份外，还含有微量元素，如硫、氮、碱金属元素，如磷、钾、钙、镁和微量元素，如铁、锰、铜、锌、镍等。
微量元素对于提升煤的质量是有益的，对于煤的热值、品质和燃烧性能都有影响。
未被完全燃烧的微量元素将以气体的形式排放出来，从而导致大气污染。
因此，对微量元素的含量和分布进行检测，可以更好地控制煤的燃烧性能，减少大气污染。
微量元素含量会因为不同的煤而有所不同，在煤的分析中，对于各元素的含量需要用色谱和光谱的技术来进行测定。
由于微量元素的分布非常不均匀，测量尤其困难，因此需要采用一定的策略来提高测量准确性和结果的可行性。
微量元素对于人体健康也有影响，如硒、铬等元素。
它们会随着煤的燃烧，一部分被吸收到大气中，另一部分以微粒形式排放出来，容易进入人体，对人体健康有影响。
因此，应加强对微量元素的监测，以保证煤的质量。
煤中含有的元素
煤中含有的元素
煤是一种重要的能源资源，它主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
以下是关于这些元素的一些信息：
1. **碳（C）**：煤中的主要成分，碳元素的含量通常在50%至90%之间。
碳是煤燃烧时产生热能的主要来源。
2. **氢（H）**：煤中的氢含量相对较少，通常在2%至6%之间。
氢在燃烧过程中与氧结合产生水蒸气，同时也释放出一定的热能。
3. **氧（O）**：氧元素在煤中的含量较低，一般在5%至30%之间。
氧的存在可能与煤的形成过程有关，例如在煤的氧化过程中会引入氧气。
4. **氮（N）**：氮元素在煤中的含量通常较少，大约在0.5%至2%之间。
在燃烧过程中，氮可能会转化为氮氧化物，对环境产生一定的影响。
5. **硫（S）**：硫是煤中的一个重要元素，其含量通常较低，但在某些煤种中可能较高。
硫在燃烧时会产生二氧化硫等污染物，对环境造成危害，因此脱硫是煤炭利用中的一个重要环节。
除了以上主要元素外，煤中还可能包含一些其他元素，如磷、氯、砷等，它们的含量通常很少。
这些元素的存在和含量会影响煤的性质和用途。
需要注意的是，不同类型的煤其元素组成可能会有所差异。
例如，
无烟煤通常含有较高的碳含量和较低的氢、氧、硫含量，而褐煤则可能含有较高的水分和较低的碳含量。
了解煤中元素的含量和组成对于煤炭的开采、加工和利用具有重要意义。
这可以帮助我们更好地评估煤的质量、热值和环境影响，并采取相应的措施来提高煤炭利用的效率和减少对环境的负面影响。
同时，对于环境保护和可持续发展来说，减少煤炭燃烧过程中的污染物排放也是一个重要的课题。
煤型稀有金属矿床中有害微量元素富集机理
煤型稀有金属矿床中有害微量元素富集机理煤型稀有金属矿床是指在煤层或煤系地层中含有稀有金属的矿床。
这类矿床中含有铀、钍、铀、钍、钋等稀有金属元素。
而在这些矿床中，通常也会富集一些有害微量元素，如砷、汞、镉等。
这些有害微量元素对环境和人体健康具有潜在的危害。
因此，了解煤型稀有金属矿床中有害微量元素的富集机理对于矿产资源开发和环境保护具有重要意义。
一、有害微量元素的来源煤型稀有金属矿床中有害微量元素的来源包括原始岩石、地球化学环境和煤的成因等多种因素。
首先，原始岩石中的有害微量元素在煤的成岩作用过程中，通常会参与煤的生成过程。
其次，地球化学环境也是有害微量元素富集的重要原因。
在地球化学环境中，有害微量元素会受到岩浆热液、地下水等流体的作用，从而富集在煤中。
最后，煤的成因也是有害微量元素富集的重要原因。
煤的成因涉及到原始生物质的种类、数量、成熟度和沉积环境等，这些因素都会影响煤中有害微量元素的富集情况。
二、有害微量元素的富集机理有害微量元素在煤型稀有金属矿床中的富集机理包括物理化学作用和生物地球化学作用。
首先，物理化学作用是指在煤形成过程中，有害微量元素受到了光化学作用、溶解沉淀作用、离子交换等现象的影响，从而富集在煤中。
其次，生物地球化学作用是指有害微量元素在煤形成过程中，受到了微生物、藻类等生物的作用，从而富集在煤中。
三、富集机理的影响煤型稀有金属矿床中有害微量元素的富集机理对矿产资源开发和环境保护都具有一定的影响。
首先，了解有害微量元素的富集机理，有助于指导矿产资源的开发利用。
其次，根据富集机理，可以采取相应的治理措施，减少有害微量元素的排放，降低环境污染的程度。
最后，对有害微量元素富集机理的研究还可以为地质勘查和环境保护提供科学依据。
总之，了解煤型稀有金属矿床中有害微量元素富集机理对于矿产资源开发和环境保护都具有重要意义。
通过深入研究富集机理，可以更好地利用煤的资源，减少有害微量元素的排放，保护环境和人类健康。
煤中锰、镉、铅的分布
煤中锰一、锰的基本地球化学特征Mn是生物必需的微量元素，它对于豆科植物的固氮作用有重要影响；但Mn含量过多则损害植物的生长。
Mn的毒性在于其对人类的呼吸器官和神经系统有影响。
Юдович等(1985)认为，当大气中MnO2含量超过0.3mg/m3时有毒。
但由于燃烧时，煤中Mn大部分集中在炉渣中，因此排入大气的MnO2一般不会造成毒害。
许琪(1988)的研究表明，由于Mn的熔点为1260 ℃，在灰化过程中极易形成MnO2等氧化物而保留在灰渣中。
王运泉(1994)、徐文东(2004)研究成果也得出了相同的结论。
Mn是煤中常见的元素，研究煤中Mn有助于了解煤的形成与地球化学演化特征。
Mn是自然界比较丰富的第四周期VIIB元素，有一个稳定间位素55Mn。
Mn是变价比较复杂的元素，在自然界可呈现+2、+3、+4、+6和+7等化合价，其中二价Mn盐易溶，高价Mn化合物则多为沉淀。
矿物中二价Mn易与Fe2+、Mg2+、、Zn2+、Ca2+进行类质同象替代，三价Mn易与Fe3+、Al3+和Cr3+类质同象替代。
Mn属于强亲氧元素，在自然界主要形成氧化物、氢氧化物、碳酸盐矿物和硅酸盐矿物，Mn的硫化物罕见。
自然界Mn的独立矿物有方锰矿(MnO)、软锰矿(MnO2)、硬锰矿(BaMn2+Mn94+O20·3H2O)、水锰矿[MnO(OH)]、方铁锰矿或褐锰矿(Mn，Fe)2O3、黑锰矿(Mn3O4)、锰磁铁矿(MnFe2O4)、钨锰矿(MnWO4)、菱锰矿(MnCO3)、氯锰矿(MnCl2)、斜煌岩(Mn2Al2Si3O12)、锰铁橄榄石(MnFeSiO4)、锰三斜辉石[MnFe(SiO3)2]、锰钙辉石[CaMn(SiO3)2]、钙蔷薇辉石[CaMn(SiO3)2]、钙锰橄榄石(CaMnSiO4)、蔷薇辉石(MnSiO3)、锰橄榄石(Mn2SiO4)、锰印度石[Mn2Al3(AlSi5O18)]、锰尖晶石(MnAl2O4)，红钛锰矿(MnTiO3)、硫锰矿(MnS)、方硫锰矿或褐硫锰矿(MnS2)。
宁东地区煤中微量元素地球化学特征
LaN/LuN>1，反映轻稀土富集。
上地壳值标准相比，Li、Mo（2.1μg/g）均值比上地壳值
高，
其它均比标准值低。
从整体上看，只有 Li（102.2μg/g）、Sc（5.7μg/g）、
Th（8.3μg/g）、Ga（12.5μg/g）、Sr（215.6μg/g）、In
研究区样品中除了 R15 样品的 LaN/LuN 值都低于
修回日期：
2020-06-17
3
结果与讨论
作者简介：冶正阳（1992-），
男（回族），
新疆乌鲁木齐人，
工程师，
现从事地质矿产、矿产资源规划等相关专业工作。
2021 年第 3 期
3.1
微量元素
3.1.1 煤中微量元素的含量特征
通过实验测得研究区煤中共 20 种微量元素和 15
种稀土元素（La~Lu+Y），并将其结果和中国值、世界
图3
比标准值高。
和上地壳值标准相比，
研究区煤中只有Dy（3.1μg/g）
的含量比标准值高，其它均比标准值低。
和中国值标准相比，研究区煤中 Y（19.5μg/g）、Er
4
稀土元素分布模式
结论
宁东地区煤中微量元素 Li、Sc、Th、Ga、Sr、In 含量
（下转第 180 页）
180
2021 年ndustrial Utilization[J]. Inter⁃
[9]
[10]
national Journal of Coal Geology, 2012, 94(3): 3-21.
Shifeng1 D. Geochemistry and Mineralogy of the Late Permian
煤种元素作用范文
煤种元素作用范文1.碳（C）：煤的主要成分是碳，其含量在50%至90%之间。
碳是人类生活和工业发展中不可缺少的重要元素。
煤中的碳含量越高，其燃烧热值越高。
煤的燃烧是一种氧化反应，碳燃烧时会产生大量热能，用于发电、供暖和工业生产。
此外，煤还可以通过碳化和焦化反应制得焦煤、焦炭等工业原料。
2.氢（H）：煤中的氢含量通常在2%至5%之间。
氢是煤的可燃元素之一、与碳燃烧类似，氢也可以在燃烧过程中释放大量热能。
氢与氧反应还会生成水，因此煤的燃烧时会产生水蒸气。
氢还是一种非常重要的化工原料，用于生产氨、甲醇等化学物质。
3.氧（O）：煤中的氧含量通常在2%至30%之间。
氧是煤和其他元素之间发生氧化反应的必要条件之一、在煤燃烧时，氧是与碳和氢发生化学反应的主要原料，同时也是氧化剂。
氧除了参与燃烧反应外，还可以与其他元素形成氧化物和酸。
4.硫（S）：煤中的硫含量通常在0.2%至5%之间。
硫是煤燃烧时主要生成的污染物之一、当煤中的硫在燃烧过程中与氧发生反应时，会生成二氧化硫（SO2），二氧化硫是一种有害气体，对环境和人体健康都有害。
因此，对含硫煤的使用需要进行硫化物的去除和控制，以减少硫的污染排放。
5.氮（N）：煤中的氮含量通常在0.5%至3%之间。
煤中的氮在燃烧过程中会生成氮氧化物（NOx），与二氧化硫一样，氮氧化物也是一种有害气体，对环境和人体健康有害。
因此，对含氮煤的使用需要进行氮氧化物的控制和减排。
6.磷（P）、钾（K）和钙（Ca）等元素：这些元素在煤中的含量通常较低，但也对煤的性质和用途有一定的影响。
例如，煤中含有较高钠钾含量的话，会增加燃烧过程中硫的捕集效果，减少二氧化硫的排放。
煤中的磷和钙等元素还可以通过燃烧过程中生成的灰分中，发挥一定的催化作用，有利于煤的燃烧。
总结起来，不同种类的煤在成分和含量上会有所不同，对于不同用途的煤炭，其元素成分的要求也不同。
碳是煤的主要成分，燃烧时释放大量热能；氢是煤的可燃元素之一，参与燃烧反应；氧是煤和其他元素之间发生氧化反应的必要条件；硫和氮是煤燃烧时主要生成的污染物，需要控制和减排。
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煤中微量元素综述一，关于煤中微量元素的丰度我国已经监测到得47种元素在多数煤里含量的平均值的分布情况如下：元素含量平均值范围段元素≥100×10 -6 钡、氯、氟、磷、锶、钛≥50×10 -6～＜100×10 -6 硼、锆≥10×10 -6～＜50×10 -6 铬、铜、锂、锰、铌、镍、铅、钒、锌≥1×10 -6～＜10×10 -6 砷、铍、溴、钴、铯、镓、锗、铪、碘、钼、铷、锑、钪硒、锡、钍、铀、钨、钇≥0.1×10 -6～＜1×10 -6 银、铋、镉、汞、钽、铊、钯＜0.1×10 -6 金、碲、铂、铱（注：碘、金、碲、铂、铱5种元素的分析资料太少，数据可信度差）若采用的分析技术适当，从任何煤样中几乎能检测到至今已发现的所有微量元素，但是每个元素在不同样品内的含量悬浮，差异可达1～3个数量级，甚至更多，例如：磷和钛的平均值范围是100×10 -6，然而在相当多的煤里其含量达到或超过n×10-3的数量级；我国煤中砷的一般丰度都低于10×10 -6，而在贵州省西南部兴仁县、兴义县、安龙县的二叠纪煤中检测到的砷的含量高达n×100×10 -6～n×1000×10 -6，从一个样品中检测到砷的最高含量为35037×10 -6等等。
由于微量元素在煤中分布很不均一，不仅在采自不同矿区或同一矿区内的不同煤层的样品里出现差异，即使在同一煤层内的不同分层的样品里，以及用微束分析技术测试同一块样品的不同测点的测试结果都有可能不同。
微量元素在煤中分布不均的根本原因是元素在煤中的赋存状态多种多样。
虽然微量元素在煤中分布不均，但在一个含煤盆地内部，多数煤中某一含量还是处于一定的有限范围之内，少数样品中测量值可能偏高出现异常。
其原因一样品中含有该元素载体的量超过正常值二特殊地质条件形成该元素的富集区。
如：黔西南高砷煤中砷的分布极不均匀，两端相差四个数量级，丁振华等（2000）在同一煤洞里采取6个样品，他们的含量为11479.5×10 -6、13315.3×10 -6、13721.7×10 -6、32316×10 -6、33885×10 -6、35037×10 -6。
煤中砷的富集程度取决于砷的来源，沉积时期由陆源物质带入泥炭沼泽内砷的多少可以影响煤中现有砷的含量，但是富砷煤聚集主要取决于后期热液将砷带入煤层。
在黔西南出现砷含量最高的煤，这些高砷煤的形成与卡林型金矿的成矿过程有一定的联系，它在底层层位、空间分布和元素组合(砷、汞、锑、金)都与区内的卡林型金矿相似。
由于有些微量元素在原煤中浓度太低，而在煤灰里可以得到富集，有时候会采用煤灰作为分析对象，因此下面的技术方法都有用到煤灰作为样品的。
微量元素含量分析技术方法常用的有：化学方法，例如用比色法或容量法分析煤样或灰样中的磷、砷以及锗、镓、铼、氯、铀、钍；原子发射光谱（AES）,对于每个元素所测的谱线必须和标准谱线相比较，才能做出半定量分析，但是当元素浓度大于1%时可能会产生干扰，像Fe,Ti或Zr；原子吸收光谱（AAS）；中子活化分析（INN），这种方法可以直接测固体煤样提供了方便和减弱了样品的污染，它包括仪器中子活化分析（INAA），INAA是应用最多的最广的，可测元素达40种以上只是准确度各不相同、还有超热中子活化（ENAA）,这种方法可提高Mo和Ni的灵敏度、还有放射化学中子活化法（REAA）;X射线荧光光谱（XRF）,这种检测方法对于煤灰更为合适，对于原煤需要做一定的样品预处理—煤样需要碾磨至75um(1～2g样品)，若为45um更好，煤样还需加10%的蜡作为胶结物质，在压力下做成小圆片以备测试，或制成玻璃状溶结片。
但这种方法具有局限性，不能测试元素序数1～9的元素，还有气态元素及元素序数大于92的元素；火花源质谱（SSMS），这种方法具有速度快；测量元素多，如：Friedel(1975)曾用此法测试五种美国煤中的56种元素。
Kronberg(1981)用此法测试了加拿大煤灰中的微量元素达52种，煤灰的测试中需要家纯的石墨以形成电极。
在火花源质谱的基础上发明了同位素稀释火花源质谱法（IDSSMS）,大幅度提高了测试的准确度；可以直接测试原煤，并且对中子活化法不能检测的的Cd,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn可以做准确的检测，而且能够测试中子活化法对于As,Co,Cr,Mn,Mo.Se的检测准确度。
电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和质谱（ICP-MS）（预处理？？、）。
其它常用的方法：离子色谱分析（IC）用于分析煤样中的Cl和F;离子选择性电极（ISE）用于分析煤样中的F.上面只是反映当前我们煤中微量元素丰度的认识，今后还有待更多分析数据和监测来完善。
因为第一，统计工作依据的样品数量仍然很少。
第二，采样点分布不均第三，文献提供的资料不齐全第四，文献资料精确度不一Finkelman(1993)报道，从美国煤里还检测到含量甚微的铟（算数平均值＜0.3×10 -6）、铼、锇、钌、铑（这四种元素算数平均值都＜0.001×10 -6），这是在我国文献里尚未分析的五种元素。
Hislop等于1978年发表英国煤中微量元素含量的统计结果，还有Raask(1985),Spears,Zheng(1999)元素含量丰度的概况统计了39种微量元素含量的范围和平均值。
Dale,Lavrencic(1993)发表的澳大利亚出口煤中40种微量元素的检测数据。
这份资料代表澳大利亚多数煤含有微量元素丰度的情况。
通过各国的资料，说明世界各国煤中28种元素（金、铍、镉、氯、钴、铬、铯、铜、镓、锗、锂、钼、磷、铷、锶、钛、钒、硒、锡、钍、铀、钨、钇、钽、锑、铂、铱）丰度平均值都处于同一范围。
另20种元素（银、砷、硼、钡、铋、溴、氟、詥、汞、碘、锰、铌、镍、铅、锑、锶、铊、锌、锆、钯）丰度平均值也只变化于相邻范围之间。
但是砷丰度在世界范围之内变化比较显著。
我国早生古代石煤中的微量元素，含有钒、氟、硒，在1989张维明报道浙江铀，钱塘江石煤铀和镭含量的高于其他的平均值。
二微量元素在煤中的赋存状态知道元素的赋存状态第探讨煤中元素的来源，及其在成煤作用全过程中的地球化学行为至关重要。
元素的赋存状态又决定了元素在表生作用中和加工利用过程中可能的运移和转化，所以了解元素的赋存状态是评价元素的利用价值，评估元素的环境效应的基础。
已有研究成果表明：在一个煤样里任何一种元素均可处于多种赋存状态，若干种元素又可同处同一赋存状态，同一种载体含某一种元素的量还相差挺大。
微量元素在煤中的赋存状态不外乎三种：赋存在矿物里，被有机质束缚，溶于孔隙水里，其中第一种是最主要的。
1.微量元素赋存在煤中矿物由于煤中矿物种类繁多，自然界煤中常见的矿物种类并不多，但少见和偶见的矿物种类却繁多。
但是研究这些少见偶见的矿物十分重要，Gluskoter(1965)把射频低温灰化法应用于灰化煤样，鉴定出鲜为人知的矿物。
在《中国煤中微量元素》这本书里面作者汇集国内外文献得到的矿物名称，记16类201种晶体矿物，蛋白石，玉髓，磷钙土等非晶质矿物，以及火山灰和火山玻璃。
Finkelman 和Stanton(1978)在煤层内层发现来自宇宙的尘埃。
然而，自然界常见的矿物种类却有限，主要有：硅酸盐里的粘土类矿物（高岭石、伊利石、绢云母、蒙脱石等），硫化物利的黄铁矿和较少量的白铁矿，氧化物里的石英，碳酸盐里的方解石和菱铁矿，以及较少量得白云石和铁白云石，还有氢氧化物里的褐铁矿和铝土矿等。
这几种常见的矿物的数量占煤中矿物总量的绝大部分，其中又以粘土类矿物为主。
煤中矿物的产状复杂，分布杂乱，其宏观产状有：分散的晶体颗粒、球粒、结核、透镜体、条带等：其微观产状有：单独的自形晶体、破碎的晶体碎块、显微结核、亚显微晶体集合体等，由于一些亚微米粒径的矿物微粒弥散在有机组分内部，利用电子显微镜可以识别他们的存在但几乎无法准确分析其成分。
煤中矿物具有多种成因和多期生成的特点。
按成因，煤中矿物可分为5类①植物成因的矿物②陆源碎屑成因的矿物③火山成因的矿物④化学成因和生物化学成因的矿物（自生矿物）⑤成岩交代作用形成的矿物。
按矿物形成时期可分为同生和后生两大类，同生是指在成煤作用第一阶段泥炭聚集期和早期成岩作用阶段形成的矿物，后生是指在成煤作用第二阶段煤变质作用阶段形成的矿物还包括多期地下水或热液活动形成的矿物以及在表生作用下的风化产物。
2，微量元素在煤中被有机质束缚Gluskoter(1977)利用浮—沉试验得到的煤可选性曲线计算“有机亲合性指数”，定量表示微量元素的有机亲合性。
Finkelman(1995)论述25种微量元素赋存状态时把浮沉试验结果作为讨论元素是否与有机质缔合的重要依据。
但是浮沉试验方法不可能分离出弥散在有机组分内部的矿物微粒，则探讨元素的有机结合态另一种常用的方法是化学提取，逐级化学提取方法虽然被国内外研究者所利用但此方法的某些结果值得商榷。
下面具体说一下各微量元素的赋存状态。
煤中银的赋存状态，1995，Finkelman总结从1968年起国内外见解后提出，煤中多数银最可能赋存在硫化物的矿物里，还可以成为银的硫化物，闪锌矿，方铅矿或黄铁矿的痕量成份，部分银被有有机质吸附，煤中还有存在自然银，但是这种结论的可信度不过。
煤中砷的赋存状态，煤中金的赋存状态，三研究微量元素在煤中赋存状态的方法四控制煤中微量元素聚集的地质因素煤中微量元素的聚集是多种地质因素以及多期地质作用叠加的综合作用结果。
煤层里的微量元素一直处于动态的运移之中，其中易溶于水的元素的运移性更为明显。
控制煤中微量元素聚集的一般地质因素。
泥炭化阶段影响煤中微量元素聚集的地质因素.在泥炭化阶段植物遗体堆积与转变必定有外来的矿物质参与，包括有水流和风力携入沼泽里的矿物或岩石碎屑、火山灰和以溶液形式进入的矿物质。
在有机质的参与下，沼泽里有些外来矿物会分解，同时又可能产生有新的矿物沉淀。
沼泽水介质中的微量元素包含外来的水流中已溶解的元素，碎屑矿物和火山灰进入沼泽后分解释放出来的元素，植物体腐解释放出来的元素等等。
在泥炭形成的过程中，水介质中的所有微量元素都有可能被腐殖酸束缚（吸附、离子交换或成为配位化合物）。
有机质煤中微量元素在燃烧过程中的迁移和富集在我们对煤样进行检测时候，需要考虑微量元素的挥发性。
实验室灰化过程中微量元素的挥发性，对微量元素分析可能会产生误差，如：因为煤样中各元素的赋存状态可能不完全一样，还有元素的各种载体在不同灰化温度下的分解情况不一，元素的释放机制也各不相同，如：砷从800度到1000度，开始挥发，而1000度到1100度则大量挥发所以砷的挥发转折点是1000度。