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《陽煤集團(tuán)三礦煤巖元素地球化學(xué)特征分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)姓名：張森學(xué)號(hào)：21106703學(xué)院：應(yīng)用技術(shù)學(xué)院專業(yè)：地質(zhì)工程課題題目：陽煤集團(tuán)三礦煤巖元素地球化學(xué)特征分析指導(dǎo)教師：王愛寬職稱：講師2012年3月徐州1.選題的目的與意義煤通常被認(rèn)為是一種固體可燃有機(jī)巖，其實(shí)所有煤中都含有少量液體（主要是水，還有液態(tài)烴）和氣體（煤層氣）。所以，自然界的煤是有固態(tài)，液態(tài)和氣態(tài)三相物質(zhì)組成的，呈分及其復(fù)雜的巖石。通過現(xiàn)代分析手段已經(jīng)從煤的樣品和煤解析出來的氣體樣品中檢測(cè)到86種元素。按大多數(shù)煤中元素的平均豐度0.1%為界，分為常量元素（平均豐度>0.1%
2、）和微量元素（平均豐度≤0.1%）兩類。組成煤中固相，氣相，液相的常量元素只有12中，即：碳、氫、氧、氮、硫、鋁、硅、鐵、鎂、鉀、鈉、鈣；其余74中元素屬煤中的微量元素。有些在地殼屬于常量元素，而在煤里被劃為微量元素；有些不是組成地殼的常量元素，卻是組成煤的常量元素?？傊?，在地球化學(xué)家提出的地殼元素豐度表列出的88種元素中，從煤中已檢測(cè)到86中，所缺的錒和鏷兩種元素也有可能從煤中或煤加工產(chǎn)物中檢測(cè)到。值得注意的是，如果選用的分析方法適當(dāng)，從任何樣品中都可能檢測(cè)到各種元素。真可謂，一粒煤包含了整個(gè)地殼。研究煤中常量
3、元素和微量元素的意義廣泛：從煤的成因角度來看，煤中常量元素的含量和特征，即反映了聚煤環(huán)境的地質(zhì)背景，有時(shí)又反映了煤層形成后所經(jīng)歷的各種地質(zhì)作用過程，有助于闡明煤層的成因、煤化作用、區(qū)域地質(zhì)歷史演化等基本理論問題。從煤的利用角度來看，煤中的元素含量直接影響煤的發(fā)熱量的高低和煤的加工利用特性，也是在煉焦冶金過程中造成磨損、腐蝕、污染的主要來源。對(duì)煤炭開采、加工、利用都會(huì)產(chǎn)生影響。另外，某些微量元素還可以作為煤層對(duì)比的標(biāo)志。從環(huán)境保護(hù)的角度來看，煤中的碳，氮，硫等元素是燃燒過程排放到大氣中的碳氧化合物、氮氧化合物和硫化
4、物的主要來源。煤中的微量元素好像微不足道，但是煤炭開采利用量大，從煤炭中釋放到環(huán)境中的有害元素能夠長(zhǎng)期積累，長(zhǎng)途運(yùn)移，慢慢造成危害。陽煤集團(tuán)三礦建礦60多年，為新中國(guó)的崛起，為祖國(guó)的快速發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。但是經(jīng)過60年開采，資源已經(jīng)漸漸枯竭，周邊環(huán)境也遭到了不同程度破壞。加強(qiáng)對(duì)煤的研究，提高煤炭的利用率，改善周邊環(huán)境已經(jīng)成為迫在眉睫的任務(wù)。所以，研究煤炭元素的地球化學(xué)特性，可以從微觀層面把握煤炭的特性，深入對(duì)煤的研究，提高煤的利用率，從根本上找到煤炭利用對(duì)于環(huán)境的污染的原因并且加以控制，達(dá)到煤炭利用與環(huán)境
5、保護(hù)的雙贏，實(shí)現(xiàn)老礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題2.1煤炭元素的研究現(xiàn)狀煤中的元素是對(duì)于研究煤的重要性不言而喻，在元素地球化學(xué)剛剛興起，人們便著手對(duì)煤中的元素進(jìn)行分析。對(duì)于占煤含量>0.01%的14中常量元素的分析，起步早，研究深入。各地區(qū)針對(duì)所屬地區(qū)的具體情況，對(duì)煤中常量元素的賦存狀態(tài)、地質(zhì)成因、和指相意義進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)煤中常量元素對(duì)煤利用的影響，對(duì)環(huán)境的影響做了深入研究。20世紀(jì)60年代起，國(guó)外開始研究煤中的微量元素，探討某些有害元素和放射性元素的賦存狀態(tài)及其對(duì)環(huán)境的影響。近20年來隨著技術(shù)
6、手段的創(chuàng)新和認(rèn)識(shí)的提高，對(duì)于煤中微量元素的研究也來越重視和深入，許多國(guó)際會(huì)議都設(shè)有煤中微量元素地球化學(xué)及其環(huán)境影響的專題。我國(guó)對(duì)于煤中微量元素的研究始于20世紀(jì)70年代末期，主要集中在煤的燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響方面。2.1.1煤中常量元素的研究（1）煤中常量元素概述煤中的C、H、O、N、Na、Mg、Al、Si、S、K、Ca、Ti、P和Fe等14種元素的含量一般超過0.01%，稱之為常量元素。C、H、O和N是煤有機(jī)物質(zhì)的主要組成部分，而Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、P和Fe是煤中無機(jī)組成的重要部分，S既是有
7、機(jī)物質(zhì)的重要組成，也是煤中硫化物和硫酸鹽礦物的重要組成。從成因角度來看，煤中常量元素的含量和特征，既反映聚煤環(huán)境的地質(zhì)背景，有時(shí)又反映煤層形成后所經(jīng)歷的各種地質(zhì)作用過程，有助于闡明煤層的成因、煤化作用、區(qū)域地質(zhì)歷史演化等基本理論問題；從煤的利用角度看，煤中常量元素含量直接影響煤發(fā)熱量的高低和煤的加工利用特性，也是在煉焦冶金過程中造成磨損、腐蝕、污染的主要來源。另外,煤中C、N、S等元素是燃煤過程排放到大氣中碳氧化合物、氮氧化物和硫化物的主要來源。（2）煤中常量元素的測(cè)定方法現(xiàn)在國(guó)際上通用的煤中常量元素Na、Mg、
8、Al、Si、K、Ca、Ti、P和Fe的測(cè)試方法為X射線熒光光譜(XRF)、電離耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)和原子吸收(AAS)法。儀器中子活化分析(INAA)也是測(cè)定常量元素中Na、K和Fe的可靠方法。美國(guó)ASTM對(duì)用原子吸收測(cè)定Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、SiO2、Al2O3、TiO2、MnO制定了標(biāo)準(zhǔn)(D3682-87)。S用化學(xué)分析方
