煤中微量元素与硫之间的关系

如题所述

1)与S显著正相关有Be和黄铁矿硫,临界正相关的有As;与黄铁矿硫显著正相关仅有全硫,As,Fe,Be。自然界中不存在Be的硫化物(刘英俊等,1984),也未见煤中Be与S正相关的报道。因此,黄铁矿可能吸附了铍离子,其原因有待于进一步研究。Be还与有机硫临界正相关,说明其具有较强的有机亲和性。

2)黄铁矿硫与全硫之间回归直线的截距略大于零(图4-5),也即,全硫为零时,黄铁矿硫为0.0034%。这种关系,实质上反映出有机硫与无机硫生成的先后顺序,即在有机硫生成以前,已有微量黄铁矿硫存在。康西栋等(1999)也认为,煤中有机硫的聚集一般滞后于黄铁矿硫。

3)As在煤中主要以黄铁矿为载体,还与硫能生成稳定的化合物,如砷黄铁矿、硫化砷、硫化亚砷等,必然与硫正相关。两者回归直线的截距等于1(图4-5),表明低硫煤(全硫含量小于1)中As含量较低,而含量较高的As一般与较高硫分煤有关,与黄文辉等(2000a)的研究结果一致。As,Fe与黄铁矿硫的密切关系,在各时代煤中均能体现(图4-6)。为了消除三者含量水平数量级的差异,纵轴取对数后发现,Fe、As与黄铁矿硫呈同步变化,再次为As主要存在于硫化物(主要是黄铁矿)中的认识提供了有力佐证。

图4-5 煤中全硫、黄铁矿硫、砷之间的正相关关系

图4-6 侏罗纪和太原组煤及其顶底板中Fe,As及黄铁矿硫的分布图

4)煤中某些有害元素与全硫及黄铁矿硫不显相关,但并不能说明这些元素与硫化物没有成因联系。将研究区较高硫分煤(全硫含量>2.5%)与低硫煤(全硫<1.0%)中有害元素含量算术平均值相比较,发现绝大多数有害元素在较高硫分煤中的含量相对较高(图4-7),表明这些元素在成因上或多或少与硫有联系。图4-7也显示,高、低硫煤中As含量的差别较大,从另外一个角度验证了上述对As与硫回归方程中截距的解释。

图4-7 较高硫分煤、较低硫分煤中有害组分的分布

∑M,∑R分别为有害微量元素、稀土元素总量

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