摘要
随着工业发展和产业革新,以稀有元素为主体的关键金属矿产需求量与日俱增.更多的专家认为煤系矿产资源具有获取关键金属矿产的潜在可能,此类资源也因此受到了国内外的高度关注.我国淮北煤田煤炭资源丰富,为研究其煤中微量元素地球化学特征,并判断稀有金属工业潜力,选取朱庄矿 5煤、8煤、10煤作为研究对象,采用工业分析、XRF和ICP-MS等测试手段对样品进行了煤质分析和主微量元素含量测试.结果表明:与世界煤相比,朱庄矿煤中大部分微量元素富集程度较高,如Li、Cr、Co等属于高度富集.与 5煤和 8煤相比,10煤中微量元素的富集程度较低,其中V、Mn、Rb、Cs的含量属于正常范围.通过w(Al2O3)/w(TiO2)比值、元素地球化学特征,分析得出研究区沉积源区为长英质岩,从山西组到下石盒子组古盐度由海相向咸水相转变,古气候为温暖潮湿的还原环境.另外,稀土元素表现为轻中稀土富集型,且Eu、Y正异常和Ce负异常都显示出朱庄矿沉积环境受到了海水和岩浆热液的影响.因此,朱庄矿煤中微量元素异常富集可能是受到了沉积环境、海水和热液的共同影响.另外,研究区稀土元素较为富集,其总含量接近甚至高于工业品位,经REY展望系数(Coutl)和多种沉积物矿产比较,认为研究区样品中 5煤和 8煤稀土元素有希望作为REY原料,10煤则效果较差.
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