煤層煤中鈾的賦存狀態研究范文

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《礦業工程研究》2017年第3期

摘要：運用電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS）來測定煤樣中鈾的含量，然后用SPSS17.0軟件對所得數據進行數理統計分析，結果表明：該煤層鈾的含量均值為3.96μg/g，質量分數水平在正常水平內，為正常富集；鈾元素在南桐礦5煤層中的含量變化幅度較大，少的低至1.32μg/g，多的高達7.77μg/g；鈾元素與鈦、硅元素中度相關，與鉀、鋁、磷等元素低度相關，鈾元素可賦存在含有這些元素的礦物中。

關鍵詞：鈾；含量；賦存狀態

0引言

煤中的鈾[1]元素屬于煤中有害的微量元素，是一種放射性元素，但當達到一定富集水平時，也是一種非常珍貴的礦產資源, 煤中的鈾在煤炭的開采、運輸以及加工利用過程中會通過各種各樣的方式對環境產生污染，因此，對研究區主采煤層煤中鈾元素含量的真實評價及其賦存狀態研究，對促進煤炭資源綜合利用以及環境評價具有重要意義[2]。

1區域概況及地質背景

南桐礦劃屬重慶市萬盛區南桐鎮，位于烏龜山背斜東西兩翼，北接魚田堡煤礦，南鄰新田灣煤礦。礦井位置坐標為：東經106°50′~106°53′，北緯28°55′~29°。礦井豎井口直角坐標X=3203004.047，Y=36389875.406，井口高程Z=+298.6m。南桐煤礦距南桐鎮政府所在地約1.5公里，距萬盛城區10km，與萬盛區主城區方位235°。礦井有專線鐵路同三（江）～萬（盛）線鐵路在谷口河火車站連接，直距1km，運距1.2km。礦井距綦萬高速公路5公里，90公里直達重慶市區，交通較為方便。南桐礦5煤層為南桐礦可采煤層中最薄的一層。

2采樣及測試

本次研究共采集南桐礦5煤層9個樣品，其中2個頂底板巖石樣品，采樣嚴格按煤巖樣品采取方法在井下煤層剖面上大致按等間距分層采取[3]。為了防止樣品污染及風化，每個樣品采集1kg左右并用塑料袋密封。工業分析、元素分析、全硫以及形態硫的測定在安徽理工大學實驗室完成，鈾元素含量的測試及主量元素的分析在中國礦業大學（北京）實驗室完成。

3結果與討論

3.1含量特征

鈾含量的測試以及工業分析、總硫及形態硫分析的結果。1、9為頂底板巖石樣品，鈾元素含量在煤層中的變化幅度較大，范圍為1.32~7.77µg/g，含量均值為3.96µg/g，平均含量是中國煤的1.6倍，屬于正常水平，含量變化范圍比較大，最大值是最小值的5.83倍，但仍在中國煤含量變化范圍之內。

3.2賦存狀態淺析

運用SPSS17.0軟件，對南桐礦5煤層煤中的鈾元素與灰分、硫分以及主量元素的數理統計分析，結果見表2。由表2可以看出南桐礦5煤層煤中鈾元素與硅、鈦元素相關系數分別為0.72、0.55，達到中度相關水平，鈾有很大可能賦存在含有硅和鈦元素的礦物中，如硅酸鹽、鋁硅酸鹽、石英、銳鈦礦等；鈾與鋁、鉀、磷低度相關，相關系數分別為0.33、0.41、0.37，鈾可能少量賦存在含鋁、鉀、磷元素的礦物中。

4結論

（1）南桐礦5煤層煤中鈾元素含量范圍為1.32~7.77µg/g，含量均值為3.96µg/g，質量分數水平在正常水平內。

（2）南桐礦5煤層煤中鈾元素很有可能賦存在含有硅和鈦元素的礦物中，也有可能賦存在含有鋁、鉀、磷元素的礦物中。

參考文獻：

[1]唐修義,黃文輝.中國煤中微量元素[M].北京：商務印書館,2004:249-257.

[2]黃文輝,唐修義.中國煤中的鈾、釷和放射性核素[J].中國煤田地質,2002,14(增刊):55-63.

[3]白向飛,李文華.中國煤中微量元素分布基本特征[J].煤質技術,2007,1(01):1-4.

作者：儲成清；陳萍 單位：安徽理工大學地球與環境學院