重庆南桐煤田煤中氟的分布规律与赋存状态研究

摘要

为给重庆南桐煤田煤炭资源的开采和合理利用提供科学依据，本文探讨了南桐煤田煤中氟的含量特征及赋存状态。从东林矿和南桐矿共收集了38个煤和岩石样品，其中东林矿4煤层样品18个，东林矿6煤层样品11个，南桐矿5煤层样品9个。运用高温热水解离子选择性电极法(ISE)检测样品中氟的含量。查明了三个煤层中氟的含量特征、富集系数，及在矿区和煤层上的分布，并利用间接方法研究了三个煤层煤中氟的赋存状态。
　　南桐煤为低挥发烟煤。XRD结果表明煤中矿物以粘土矿物为主，且东林矿4煤和南桐矿5煤中含大量黄铁矿，是煤中硫分较高的原因。
　　煤层顶、底板岩石样品的氟含量明显高于相应煤层煤中氟的含量（除东林4煤层未见底板外），特别是东林6煤层顶板岩石样品中氟含量是该煤层煤中氟含量均值的8倍左右。东林4和6煤层煤中氟的平均含量接近，明显低于南桐5煤层。南桐煤田三个煤层煤中氟的平均含量为490μg/g，与重庆松藻矿、重庆长河碥矿、西南三省一市（重庆、云南、贵州和四川）、中国和美国煤中氟的均值相比，明显偏高，属轻微富集。南桐矿煤中氟含量要高于东林矿。三个煤层中氟的含量变化趋势基本一致，呈现中部低顶底高的特点，东林矿4煤层煤中氟含量越靠近顶、底板越高，而南桐矿5煤层越靠近顶板含量越高，东林矿6煤层煤中氟含量变化较小。
　　基于煤中氟与灰分、全硫、形态硫以及主量元素的统计分析（相关分析、聚类分析和因子分析），结果表明:东林矿4煤层煤中氟同时赋存在无机矿物和有机质中，东林矿6煤层煤中氟主要赋存在有机质中，南桐矿5煤层煤中氟主要赋存在含钾和钠的粘土矿物（蒙脱石、伊利石）中。

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摘要

插图或附表清单

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 煤炭资源现状

1．1．2 煤中氟

1．2 研究意义

1．3 研究现状

1．3．1 煤中氟的测试方法

1．3．2 煤中氟的含量特征

1．3．3 煤中氟的赋存状态

1．3．4 煤中氟的富集成因

1．4 研究内容和方法

1．5 技术路线图

1．6 主要工作量

2 研究区概况

2．1 自然地理概况

2．2 区域地质概况

2．2．1 地层

2．2．2 构造

2．3 煤层与煤质

2．3．1 煤层

2．3．2 煤质

3 样品采集及分析测试

3．1 样品的采集

3．2 测试方法及结果

3．2．1 全硫和形态硫测试

3．2．2 工业分析及元素分析

3．2．3 主量元素测试

3．2．4 煤中氟的测试

3．2．5 煤中矿物测试

4 南桐煤中氟的含量与分布规律

4．1 含量特征

4．1．1 含量范围

4．1．2 富集程度

4．2 分布规律

4．2．1 矿区分布

4．2．2 煤层分布

4．3 本章小结

5 南桐煤中氟的赋存状态浅析

5．1 相关分析

5．1．1 与灰分的相关性

5．1．2 与全硫和形态硫的相关性

5．1．3 与主量元素的相关性

5．2 多元统计分析

5．2．1 聚类分析

5．2．2 因子分析

5．3 本章小结

6 结论

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果