南桐礦5煤層煤中鈾的賦存狀態(tài)研究

儲成清　陳萍

摘 要：運(yùn)用電感耦合等離子質(zhì)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(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析，結(jié)果表明：該煤層鈾的含量均值為3.96?g/g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平在正常水平內(nèi)，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1.32?g/g，多的高達(dá)7.77?g/g；鈾元素與鈦、硅元素中度相關(guān)，與鉀、鋁、磷等元素低度相關(guān)，鈾元素可賦存在含有這些元素的礦物中。

關(guān)鍵詞：鈾；含量；賦存狀態(tài)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.052

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(dāng)達(dá)到一定富集水平時，也是一種非常珍貴的礦產(chǎn)資源， 煤中的鈾在煤炭的開采、運(yùn)輸以及加工利用過程中會通過各種各樣的方式對環(huán)境產(chǎn)生污染，因此，對研究區(qū)主采煤層煤中鈾元素含量的真實評價及其賦存狀態(tài)研究，對促進(jìn)煤炭資源綜合利用以及環(huán)境評價具有重要意義[2]。

1 區(qū)域概況及地質(zhì)背景

南桐礦劃屬重慶市萬盛區(qū)南桐鎮(zhèn)，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(biāo)為：東經(jīng)106°50′～106°53′，北緯28°55′～29°。礦井豎井口直角坐標(biāo)X=3203004.047，Y=36389875.406，井口高程Z=+298.6m。南桐煤礦距南桐鎮(zhèn)政府所在地約1.5公里，距萬盛城區(qū)10km，與萬盛區(qū)主城區(qū)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(yùn)距1.2km。礦井距綦萬高速公路5公里，90公里直達(dá)重慶市區(qū)，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?shù)装鍘r石樣品，采樣嚴(yán)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(fēng)化，每個樣品采集1kg左右并用塑料袋密封。工業(yè)分析、元素分析、全硫以及形態(tài)硫的測定在安徽理工大學(xué)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(yè)大學(xué)（北京）實驗室完成。

3 結(jié)果與討論

3.1 含量特征

鈾含量的測試以及工業(yè)分析、總硫及形態(tài)硫分析的結(jié)果如表1所示，表1中編號2-8為煤樣品，1、9為頂?shù)装鍘r石樣品，鈾元素含量在煤層中的變化幅度較大，范圍為1.32～7.77?g/g，含量均值為3.96?g/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(nèi)。

3.2 賦存狀態(tài)淺析

運(yùn)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(shù)理統(tǒng)計分析，結(jié)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(guān)系數(shù)分別為0.72、0.55，達(dá)到中度相關(guān)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(guān)，相關(guān)系數(shù)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(jié)論

（1）南桐礦5煤層煤中鈾元素含量范圍為1.32～7.77?g/g，含量均值為3.96?g/g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平在正常水平內(nèi)。

（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(xiàn)：

[1]唐修義，黃文輝.中國煤中微量元素[M].北京：商務(wù)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(zhì)，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(zhì)技術(shù)，

2007，1（01）：1-4.

作者簡介：儲成清（1991-），女，安徽安慶人，碩士研究生，主要從事煤中微量元素的研究。endprint