煤中微量元素
《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。
煤中微量元素的赋存状态
煤中微量元素的赋存状态煤中微量元素是一类具有重要环境和生物学意义的组分。
在这些微量元素的赋存状态上，存在着关键的化学、物理和生物学影响，这种影响可能会影响煤的质量、热值、可燃性和毒性。
为了提高煤资源的经济价值，必须准确地测定煤中微量元素的赋存状态，以便合理地利用煤资源，保护环境并实现煤的可持续利用。
煤是一种自然的有机质材料，它的组成有很多种元素，其中微量元素包括碳(C)，氢(H)，氧(O)，硫(S)，氮(N)，氟(F)，磷(P)，硒(Se)，锰(Mn)，铁(Fe)，锌(Zn)和铜(Cu)等。
这些微量元素在煤体中的赋存状态有三种：元素，元素的混合物或元素的有机化合物，形成了多层次、复杂的赋存状态。
元素赋存状态是指元素自身在煤体中的存在形式，它主要有晶体和液体两种形式，这两种形式的元素具有不同的耐受性和迁移性，会影响煤的性质。
晶体元素，如铁、锰和锌，除了处于原子状态外，很容易形成氧化物，水解物或沉淀物，对其他元素有较大的分解、改变和稳定作用；液体元素，如氢、氧和氮，它们在煤体中一般少有极大的变化，但它们在煤体中具有迁移性，会影响煤体中其他元素的形成和运动。
元素混合物赋存状态是指元素形成包裹体，其中宿主支撑了元素的主要活性，从而形成特定的化学和物理组合。
这种混合物的存在，可以赋予煤体一定的比表面积和活性，体现出煤的性质，如热值、着火温度、煤气峰值等。
例如，燃烧过程中释放氮气，归因于煤体中FeN和SiN混合物；另外，锰、铁、锌和硫的混合物也能够影响煤的热值。
元素有机化合物的赋存状态指的是元素被有机物所包裹，形成特定的有机化合物，这些有机物可能是有机磷酸盐、羧酸盐、酰胺类化合物、含氮有机物等。
它们的存在会影响煤的可燃性和毒性，在煤的燃烧过程中，这些有机化合物也会形成有害的物质，如硫氧化物、氮氧化物等，从而对环境造成污染。
综上所述，煤中微量元素的赋存状态对煤的质量、热值、可燃性和毒性具有重要影响。
因此，为了更加合理地利用煤资源，保护环境并实现煤的可持续性利用，必须准确地测定煤中微量元素的赋存状态，以期提高煤资源的经济价值。
煤球渣 微量元素含量标准
煤球渣微量元素含量标准
煤球渣是一种燃烧煤球产生的副产品，由于其含有一定的微量元素，所以在一些领域中有着广泛的应用。
为了保障其质量和安全性，制定了煤球渣微量元素含量标准，以下是其详细内容：
1. 煤球渣中的微量元素包括：铁、锰、铜、锌、镁、钼、硒、钴、铅、镉、汞等。
2. 煤球渣中微量元素的含量应符合国家相关标准，其中铁、锰、铜、锌、镁、钼、硒、钴、铅、镉、汞等元素的含量应满足以下标准：铁（Fe）：不低于1.5%
锰（Mn）：不低于0.05%
铜（Cu）：不低于0.01%
锌（Zn）：不低于0.05%
镁（Mg）：不低于0.3%
钼（Mo）：不低于0.002%
硒（Se）：不低于0.002%
钴（Co）：不低于0.002%
铅（Pb）：不超过0.005%
镉（Cd）：不超过0.001%
汞（Hg）：不超过0.0005%
3. 煤球渣微量元素含量的检测应符合国家相关标准，并由专业机构进行检测。
4. 煤球渣微量元素含量的变化应在规定范围内，否则应及时调
整生产工艺，以保证其符合标准并可安全应用。
以上是《煤球渣微量元素含量标准》的详细内容，旨在规范煤球渣的生产和应用，并保障人们的健康和环境安全。
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。
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。
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。
利用光谱仪研究煤的微量元素分析与应用
利用光谱仪研究煤的微量元素分析与应用煤作为一种重要的化石能源，具有广泛的应用前景。
但是，由于煤在地质过程中受到各种因素的影响，其成分和性质的差异很大，尤其是煤中的微量元素含量也随着不同煤种、不同地区和地质时间的不同而有很大的差异。
一些微量元素在煤燃烧过程中会产生有害物质，对环境和人体健康产生危害。
因此，研究煤中微量元素的分析和应用具有十分重要的现实意义。
在煤中微量元素的分析中，光谱仪是一种常用的分析技术。
光谱仪能够通过样品中元素的原子或离子吸收或发射特定波长的电磁辐射，来测定样品中元素的种类和含量。
因为光谱仪具有高分辨率、高精度、快速、无损伤和无需样品前处理等优点，所以被广泛应用于煤中微量元素的分析。
煤中的微量元素主要包括锰、铜、铅、锌、镍等元素。
这些元素对煤的性质和功用产生关键的影响。
比如，铅的含量越高，其对环境的危害也会更加严重。
锰和铜的含量过高，则会对烟囱、锅炉等设备产生腐蚀和损坏。
因此，煤中元素含量的监测和分析对于优化煤的使用和防止污染有着至关重要的作用。
在煤中微量元素的分析过程中，需要注意一些问题。
首先是样品的制备。
样品制备的好坏直接影响着分析结果的准确性。
其次是仪器的选择。
光谱仪有许多种类，各种仪器对不同元素的分析有着不同的特点和限制。
需要根据具体样品和分析要求选择合适的仪器。
最后则是数据的处理和分析。
仪器得到的数据需要经过一定的处理和分析才能得到准确的结果。
除了煤中微量元素的分析，光谱仪还能够应用于煤中有用元素的监测和分析。
例如，煤中的铁可以做为工业原料使用。
而锂、碲等元素也是正在兴起的新能源材料的重要组分。
通过光谱仪的分析，可以了解煤中这些元素的含量和构成，从而为它们的开发利用提供技术支持。
总之，利用光谱仪研究煤的微量元素分析和应用具有广泛的研究和应用价值。
在分析过程中需要注重样品制备、仪器选择和数据处理等方面，以获得准确的分析结果。
未来，随着新型光谱仪的不断推广和改进，煤中微量元素的分析和应用将更加深入和全面，为煤的合理使用和环境保护提供更好的支撑。
进口煤炭微量元素标准
进口煤炭微量元素标准
进口煤炭的微量元素标准通常由进口国或地区的相关法规和标准制定。
以下是一般情况下常见的进口煤炭微量元素标准的一些参考指标：
1. 硫（S）：硫是煤炭中常见的微量元素，其含量直接影响燃烧过程中产生的硫氧化物排放量。
不同国家或地区对硫含量有不同的限制要求，一般要求低硫煤的进口。
2. 氮（N）：氮是另一个常见的微量元素，其含量也会影响煤炭的燃烧特性和氮氧化物排放。
同样，不同国家或地区对氮含量也会有相应的要求。
3. 阳离子金属元素：进口煤炭中的阳离子金属元素，如铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）等，也可能受到限制。
这些元素的含量过高可能对环境和设备造成不良影响。
需要注意的是，具体的进口煤炭微量元素标准会因国家、地区、用途以及煤种等因素而有所不同。
不同国家或地区的环境法规和能源政策也可能对煤炭的微量元素含量有各自的限制要求。
因此，在具体进口业务中，应根据目标市场的相关法规和标准来确定进口煤炭微量元素的合规性。
为了确保符合相关标准，建议在购买进口煤炭前与供应商进行充分沟通，并要求其提供符合当地法规和标准的产品证书或测试报告。
同时，也可以在进口国或地区的相关机构查询和了解最新的煤炭质量要求和限制标准。
煤中微量元素及其研究意义
煤中微量元素及其研究意义煤，大家都不陌生吧？黑乎乎的，在以前那可是家家都离不开的东西，取暖、做饭都靠它。
可你知道吗，这煤里面啊，还有些微量元素呢，就像宝藏一样藏在里面。
这些微量元素可有意思了。
比如说砷，它就像个调皮的小捣蛋鬼，在煤里虽然量不多，可要是在煤燃烧的时候跑出来，那就可能会造成大麻烦。
就好比一颗小沙子跑进了精密的机器里，虽然小，但是可能让整个机器都运转不灵。
要是煤燃烧后释放的砷进入到空气里，被咱们吸进去，就像一个不速之客闯进了我们的身体，会影响我们的健康呢。
还有汞，这汞啊，就像一个狡猾的小幽灵。
它在煤里的时候安安静静的，可一旦燃烧，就可能挥发出来。
你想啊，它就这么悄悄地钻进大气里，大气就像一个大广场，汞这个小幽灵就在里面飘来飘去，最后可能又会落到地上，进入土壤或者水里，然后再通过食物链，又回到我们人类这里，对我们的神经系统等造成损害。
这就好比一个环环相扣的链条，每个环节都可能被汞这个小幽灵影响到。
那研究煤中的这些微量元素有啥意义呢？这就像是医生研究病人身体里的小病菌一样重要。
如果我们不了解煤里的微量元素，就像我们不知道敌人在哪里，那怎么能防御它们呢？我们研究这些微量元素，就能知道在煤燃烧或者加工的时候，怎么能更好地控制它们，不让它们乱跑出来危害环境和我们的健康。
从环境的角度看，煤中的微量元素如果不受控制地释放，那简直就是一场灾难。
土壤就像我们地球的皮肤，水就像地球的血液。
要是这些微量元素大量地进入土壤和水里，就像给地球的皮肤和血液下毒一样。
比如硒，正常量的时候它是有益的，可一旦过量进入土壤或者水，那就会让土壤变得不健康，水也不能喝了，就像好好的一锅汤，被加了太多奇怪的调料，变得没法喝了。
再从能源利用的角度来说，煤是一种重要的能源，我们希望能把它利用得更充分、更干净。
了解煤中的微量元素，就像是了解一辆汽车的每个小零件一样。
如果我们知道哪些微量元素会影响煤的燃烧效率，我们就能想办法把它们调整好，让煤燃烧得更充分，就像给汽车调好每个零件，让它跑得又快又稳。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
a.微束分析方法： 电子探针 离子探针 质子探针 激光探针
b.浮沉试验、化学提取、数理统计等。
二、微量元素在煤中的赋存状态
2、被有机质束缚
研究方法：浮沉试验、化学提取、微束分析等
利用浮沉试验可以得到煤中元素的“有机亲合性指数”，定量表示微量元素的 有机亲合性。从总体上反映微量元素与有机组分共生的密切程度。如亲有机质元 素锗、硼、铍、钛等。 煤中微量元素能够束缚在下列有机基团上：羧基（—COOH）、酚羟基（— OH），亚氨基（=NH）。 在低煤级煤中，多数微量元素可以部分与有机质缔合，部分赋存在矿物中，两 中结合态所占份额难以估计。如果灰分产率小于5%，与有机质缔结的份额多一 些；若灰分产率大于5%，可能以无机结合态为主。
一、煤中微量元素的丰度
4.外国煤中微量元素的丰度
美国：Finkelman在1993年发表美国煤中78种元素含量数据，包括
每种元素的算术平均值、几何平均值、标准差、最大含量值和样 品数。
英国：Hislop在1978年发表的英国煤中微量元素含量的统计结果；
Spears和Zheng与1999年发表的英国烟煤和无烟煤中34种微量 元素含量分析数据基本反映了英国煤中微量元素概貌。
煤中微量元素的丰度、赋存状态 —煤中砷、汞、氟、铀、铍
《中国煤中微量元素》唐修义、黄文辉 等著
宋红见 中国矿业大学（北京）
一、煤中微量元素的丰度
1.煤元素的组成
煤中微量元素：86种 煤层气中惰性气相元素：5种
常量元素：12种
一、煤中微量元素的丰度
1.煤元素的组成 煤中微量元素在各个地区的分布极不均匀，含量悬殊，原 因有以下方面：
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
江苏
安徽 河南 山西
1.06～3.15
1.63～3.06 1.04～27.7 1.36～9.44
江西
浙江 福建 广西
6.52～12.6 四川
12.8 7.3 甘肃 宁夏
2.63～25.8
4.13～9.58 0.97～8.13 0.35～5.55
3.84～38.9 新疆
三、煤中砷
1. 煤中砷的丰度
中国不同成煤时代煤中砷的含量（王德永2000）
矿物的影响 煤中矿物种类繁多，形态各异，大小不等，分 布杂乱
赋 根存 本状 原态 因的 ：不 同
有机质的影响 煤中有机组分也很复杂，不同有机组分对元素 的赋存情况也不同 孔隙水的因素 空隙水也受众多元素的控制
煤中 微量元素 分布不均
一、煤中微量元素的丰度
2. 煤元素丰度的分析方法
首先，确定背景值：
环境科学 对我国煤中的铀元 素含量做了总结
1983 方栋
等
*氯（鲁白合，1996；姜英，1998） *砷（崔凤海，1998；王德永，2000） *氟（鲁白合，1996；郑宝山，1988） *汞（王起超，1999）
分别总结了砷、汞、 氟、氯在全国煤中的 分布范围
一、煤中微量元素的丰度
3.中国煤中微量元素的丰度
二、微量元素在煤中的赋存状态
1、煤中矿物
煤中矿物与赋存元素的关系：
煤中常见矿物的主要成分为常量元素（Si、Al、K、Na、Ca、Mg、Fe、
C、H、O、S .etc）
在所有常见矿物和大多数少见或偶见的矿物中，微量元素大都是以类质
同象、吸附或者混入方式赋存于其中。 以某种微量元素为主要成分的独立矿物，如方铅矿（ PbS ）、闪锌矿（ ZnS ）、黄铜矿（ CuFeS2 ）、金红石（ TiO2 ）、锆石（ ZrSiO 4）、重晶 石（ BaSO4）、石盐（ NaCl）等在煤中均属少见和偶见的矿物。
煤中粘土矿物和碳酸盐矿物 (Finkelman1995)
崔凤海1998年发现煤中砷含量有随Al2O3、Fe2O3增多而增多的趋势。从而推 测粘土矿物含砷，因为煤中AlO主要来自粘土矿物。 有机质（Goodarzi,1987；Finkelman 1995年；Clark，1980） 张振桴 1993年采用苯-乙醇、吡啶和NaOH抽提云南小龙潭褐煤，抽提出的 脂酸、脂肪烃和腐植酸类物质，都检测到含砷。 此外 ，赋存于煤中稀少的砷矿物中，如毒砂、雄黄、雌黄。
三、煤中砷
2.煤中砷的赋存状态
以类质同象赋存于黄铁矿中
国内外一致意见：多数煤中的多数砷以类质同象或固溶体赋存在黄铁矿中。 (依据：刘金钟等，1992；钟立军，1992；崔凤海1998；Coleman，1990； Ward，1999等等)都发现煤中砷与硫含量之间呈显著正相关关系。 值得注意的是：煤中黄铁矿并不是都含有砷。煤中黄铁矿是否含砷与黄铁矿 自身的成因有关，后期低温热液成因的黄铁矿往往都含砷，而且是富含砷煤中 砷的主要载体；同生黄铁矿则可能含少量砷，也可能不含砷（刘金钟等，1992； 周义平1998；丁振华，1999；冯新宾，1999；Finkelman 1994）
三、煤中砷
3. 煤中砷富集的地质因素
煤中砷的富集程度取决于砷的来源。主要有两方面： 第一、沉积时期由陆源物质带入泥炭沼泽的砷的多少 实例1：云南新近纪含煤盆地煤中砷的分布反应沉积时期砷的来源。 位于金沙江-红河断裂带两侧，在沉积期间构造活动相对较强的盆地内，由于煤 沉积前断裂带内发育各类岩浆岩体，新生代时期的构造活动相当强烈，岩体的风化 产物进入泥炭沼泽，以至煤中砷含量较高。平均值达到80ppm；（周义平等1983） 实例2：郑宝山（1999）在研究贵州织金县晚二叠世煤时，认为该县富砷煤中砷的 来源可能是峨眉山玄武岩风华产物中的砷。这些砷被水带入成煤沼泽，再被腐殖酸 吸附。 第二、热液将砷带入煤层 实例 ：黔西南高砷煤是一最明显的实例。煤中过高的砷含量主要赋存在热液形成 的黄铁矿中。（周义平 1983 ；1985； 1998） 综上所述，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，但是富砷煤的聚集主要取决于后期热液将砷带入的煤层。
一、煤中微量元素的丰度
3.中国煤中微量元素的丰度
一、煤中微量元素的丰度
3.中国煤中微量元素的丰度
我国煤中微量元素分布的主要特征：
1 我国华北石炭-二叠纪煤中多数元素的含量比较正常，但存在富氯、氟、钛的煤； 2 华南二叠纪煤中微量元素含量变化比较大，富含砷、金、氟、汞、锑，硒、钍、铀 等元素的煤都有发现，西南地区煤中富含的砷、氟、汞、锑、铀等尤其予以关注。 黔西南特富砷的煤在世界上是独一无二的。 3 侏罗纪煤中微量元素的含量一般正常，部分矿区发现富含氯、 锗、 锰、磷、 锶、 铀、锌的煤； 4 我国古近纪煤中微量元素资料较少，部分矿区氟、锗 、铀 、锌、 钨等含量偏高。 我国已发现的具有开发利用价值的富锗煤和富铀煤都赋存于侏罗-白垩纪 煤田和古近纪煤田。 云南帮卖盆地特大型锗矿床属于新近纪褐煤：3000ug/g； 我国西北某煤田发现了铀-煤矿：属侏罗纪，含量为0.1%。
应从众多分析数据里区分出反应背景含量的多数样品 的测试值，可用算术平均值或几何平均值表述； 分析异常值： 注意研究测试值异常的原因，探索是否存在某种元素 的富集带（区）； 估计富集元素的工业效应和环境效应；
研究煤中微量元素的丰度，必须依靠大量的样品数据。
一、煤中微量元素的丰度
3.中国煤中微量元素的丰度
注：碘、金、碲铂铱5种元素资料太少，数据可信度差 由此可见： A、在多数煤中含量平均值处于1~10ug/g的元素最多，向两端减少； B、钡、氯、氟、锶、硼、铬、铜、锰、镍、铅、矾、锌锆13种元素在多数煤中 含量平均值比较高，通常在10～100ug/g。
一、煤中微量元素的丰度
3.中国煤中微量元素的丰度
时间 1985 1989 作者 陈冰 如等 陈冰 如等 王运 泉等 文 献 我国一O七个煤矿样 中微童元素的浓度 分布 中国煤矿样中砷、 硒、铬、铀、钍元 素的含量分布 煤中微量元素分布 特征初步研究 分析方法 INAA 刊物 科学通报 内 容 24省市107-110个煤 矿样品中As、Ba等29 种元素 五种元素在中国107110煤矿中的分布范 围 不同聚煤区、不同 时代89件样品29种 元素，各个时代测 试值 统计出中国煤中微量元 素平均值高于世界平均 值，含量范围也较美国 宽 意 义 为我国煤矿样中的微最 元素提供了第一批系统 的数据
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
≥100ug/g ≥50ug/g～<100ug/g ≥10ug/g～<50ug/g ≥1ug/g～<10ug/g ≥0.1ug/g～<1ug/g <0.1ug/g 钡、氯、氟、磷、锶、钛 硼、锆 铬、铜、锂、锰、铌、镍、铅、钒、 锌 砷、铍、溴、钴、铯、镓、锗、铪、 碘、钼、铷、锑、钪、硒、锡、钍、 铀、钨、钇 银、铋、镉、汞、钽、铊、钯 金 、碲、 铂 、铱
澳大利亚：Dale和Lavrencic于1993年发表的澳出口煤中40种微量元
素的监测数据，代表了其微量元素的情况。
前苏联： Клер于1988年所著《煤中元素富集规律及其研究方法》
二、微量元素在煤中的赋存状态Байду номын сангаас