南桐礦5煤層煤中鈹?shù)馁x存狀態(tài)研究

韓君珂　陳萍

摘要：采用電感耦合等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS）測試了南桐礦主采煤層5″煤中常量元素及鈹?shù)暮?，分析了南桐煤田煤中鈹?shù)暮刻卣骷捌滟x存狀態(tài)。結(jié)果表明：該煤層鈹?shù)钠骄繛?.20 μg/g，鈹在南桐礦中輕度富集；與美國、澳大利亞和世界煤相比南桐煤田煤中鈹含量均高，但相差不大；南桐礦5煤層中鈹元素與灰分呈負相關(guān)，推測鈹可能與有機質(zhì)締合，與鈦元素相關(guān)系數(shù)為0.51，推測鈹可能與含有鈦的礦物結(jié)合。

關(guān)鍵詞：南桐；鈹；含量；賦存狀態(tài)

中圖分類號：TG146.24

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20015502

1引言

鈹是有毒致癌元素，易揮發(fā)。燃燒煤所釋放出的鈹是大氣中鈹?shù)闹饕獊碓?，鈹?shù)柠u族化合物以及氧化物都有很大毒性。接觸鈹及其化合物所致的以呼吸系統(tǒng)損害為主的全身性疾病稱為鈹病，可分為急性和慢性鈹病[1]。我國對鈹?shù)难芯枯^少，現(xiàn)知鈹是世界上最輕的堿土金屬元素，也是最輕的結(jié)構(gòu)金屬之一，它常常被應用于飛機、導彈和火箭等科學領(lǐng)域，是重要的戰(zhàn)略原料[2]。開展煤中鈹?shù)馁x存狀態(tài)研究具對煤的洗選和環(huán)境健康有重要意義。

2區(qū)域地質(zhì)背景

重慶市南桐煤礦在重慶市東南方向，二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M含兩個可采煤層，南桐礦5煤層位于下含煤層段，屬海陸過渡相沉積環(huán)境。南桐礦5煤層為南桐井田可采煤層中最薄的一層，煤層厚度為0.0 m～1.55 m，0.0 m是由于構(gòu)造壓薄所導致，平均0.90 m。煤層含夾矸層，夾矸巖性為泥巖及砂質(zhì)泥巖。煤類以焦煤為主，僅有部分塊段為瘦煤。

3樣品采集與測試

研究共采集南桐礦5煤層9個煤巖樣品，含煤層頂?shù)装?，采樣嚴格按煤巖樣品采取方法對南桐礦5煤層在剖面上按等間距分層采取。裝入聚乙烯袋中密封，防止樣品受到污染。樣品風干后，將其破碎成小塊，然后經(jīng)固體樣品粉碎機粉碎，后用瑪瑙研磨過200目篩，貯存于棕色廣口瓶中。工業(yè)分析和硫分分析在安徽理工大學現(xiàn)代礦業(yè)重點實驗室完成，鈹元素含量的測試在中國礦業(yè)大學（北京）進行。

4實驗結(jié)果與討論

4.1含量特征

南桐礦5煤層鈹元素含量、工業(yè)分析及硫分分析結(jié)果如表1所示，表1中編號N-5-1和N-5-9樣品為煤層頂?shù)装鍢悠?，頂?shù)装鍢悠分锈敽窟_到最低值。煤中鈹元素含量范圍為3.31～6.70 μg/g，含量均值為5.2 μg/g是中國煤的2.4倍，在正常水平范圍之內(nèi)。與國外煤相比（表2）南桐鈹平均含量遠高于澳大利亞煤中鈹?shù)钠骄康?，是美國和世界的?倍。南桐煤田煤中鈹?shù)钠骄慷悸愿哂诿绹?、澳大利亞和世界煤?/p>

4.2賦存狀態(tài)淺析

用SPPS statistics17.0對數(shù)據(jù)標準化處理后，做了南桐礦5煤層中鈹與灰分、硫分及常量元素的相關(guān)分析，結(jié)果見表3。由表3可知南桐礦5煤層中Be元素與灰分（Aad）相關(guān)系數(shù)為-0.01，推測Be可能與有機質(zhì)締合。與Ti元素相關(guān)系數(shù)為0.51，推測Be可能與含有鈦的礦物結(jié)合。鈹與全硫（Std）、硫酸鹽硫（Ss，d）、硫化物硫（Sp，d）、鐵、錳、鎂為正相關(guān)，但相關(guān)度低，其相關(guān)系數(shù)均小于0.5，可能少量賦存在含有這些元素的礦物中。

5結(jié)論

（1） 南桐礦5煤層煤中鈹?shù)暮糠秶鸀?.31～6.70 μg/g，平均含量為5.20 μg/g，均高于中國煤、美國、澳大利亞和世界煤，但相差不大。鈹在南桐礦中輕度富集。

（2） 南桐礦5煤層中鈹元素與灰分呈負相關(guān)，推測鈹可能與有機質(zhì)締合，與鈦元素相關(guān)系數(shù)為0.51，推測鈹可能與含有鈦的礦物結(jié)合。

參考文獻：

[1]

楊文蘭，劉錦銘. 慢性鈹病12例肺功能6年隨訪觀察[J]. 上海醫(yī)學，2007，30（5）：326～328.

[2]許德美，秦高梧. 國內(nèi)外鈹及含鈹材料的研究進展[J]. 中國有色金屬學報，2014，24（5）：1212～1223.

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