蒋永杰
陕西建新煤化有限责任公司,陕西 延安 727300
摘要:本研究对黄陵建新矿区煤中Ni、Ca、pb等10种微量元素含量进行了测定分析,结果表明:Ni和Mo两种潜在毒性的微量元素处于亏损状态,其他Ca、pb等8种微量元素含量处于正常水平。
关键词:黄陵建新 煤 微量元素 测定
1 引言
煤炭作为我国主要的能源,其微量元素含量的测定对煤炭的后续开发利用有很大的参考价值,煤中成分较为复杂,目前已经测出86种元素,根据元素在煤中含量的多少分为常量元素和微量元素[1]。微量元素又分为有益微量元素和有害微量元素,对煤中微量元素含量的研究对人体健康和环境保护方面也具有指导意义。本研究对黄陵建新矿区的可采煤层的微量元素的含量进行测定,为该矿区煤炭的开采利用提供依据。
2 采集和测定
2.1 样品的采集
本研究样品为黄陵建新矿区可采煤层,在井下代表性煤层选取5个采样点取样,每份样品约50Kg左右,分别编号①、②、③、④、⑤。
2.2 样品的测定
本研究采用珀金埃尔默公司的电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),型号:NexION 2000,测定Ni、Ca、pb、Ba、Cu、V、Rb、Mo、Cd和U等10种微量元素的含量。
样品处理过程:分别称取①至⑤号制备的样品20mg,将样品置于聚四氟乙烯溶样瓶中,依次加入20ml硝酸和6ml氢氟酸混合均匀后,将溶样瓶放置于200℃的电热器上加热40-50分钟,待样品完全溶解为止,冷却至室温。将上述溶液转移至100ml容量瓶中,用5%的硝酸定容,摇匀得试样溶液,即为上级液。使用电感耦合等离子体质谱仪对样品中的微量元素进行测定。
3 结果分析
通过对Ni、Ca、pb等十种微量元素含量测定,结果见表1。
从表1可知,同一煤层的5种样品的微量元素含量变化较大,其中Ca的含量变化幅度较大。这可能与煤层的不同点位的沉积时间和沉积环境等因素影响有关。
根据代世峰[2-3]将CC值(CC值=煤中微量元素含量均值/世界煤烟中该元素均值)的大小作为衡量该元素在煤中含量水平的标准,当CC值〈0.5时,该元素处于亏损状态,当0.5〈CC值〈2时,该元素处于正常水平,当2〈CC值〈5时,该元素轻度富集,当5〈CC值〈10,该元素显著富集,当10〈CC值〈100,该元素异常富集。从表2中得出,黄陵建新矿区煤中Ni和Mo元素处于亏损状态,其他元素均处于正常水平。
4 结语
综上所述,黄陵建新矿区的10种微量元素中8种均处于正常水平,具有潜在毒性的Ni和Mo元素处于亏损状态,本研究只对10种微量元素含量进行了测定,在此基础上,进一步对其他微量元素含量进行测定。
[1]唐修义,黄文辉.煤中微量元素及其研究意义[J],中国煤田纸质,2002,14:1-4.
[2]中国煤田总局.中国煤岩学图鉴[M].北京:中国矿业大学出版社,1996.
[3]Ward C R. Analysis and significance of mineral matter in coal seams[J].International Journal of Cpal Geology,2002,50:135-168.
作者简介:蒋永杰(1972.9),男,陕西蒲城人,采矿工程师