韩君珂　陈萍

摘要：采用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）测试了南桐矿主采煤层5″煤中常量元素及铍的含量，分析了南桐煤田煤中铍的含量特征及其赋存状态。结果表明：该煤层铍的平均含量为5.20 μg/g，铍在南桐矿中轻度富集；与美国、澳大利亚和世界煤相比南桐煤田煤中铍含量均高，但相差不大；南桐矿5煤层中铍元素与灰分呈负相关，推测铍可能与有机质缔合，与钛元素相关系数为0.51，推测铍可能与含有钛的矿物结合。

关键词：南桐；铍；含量；赋存状态

中图分类号：TG146.24

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）20015502

1引言

铍是有毒致癌元素，易挥发。燃烧煤所释放出的铍是大气中铍的主要来源，铍的卤族化合物以及氧化物都有很大毒性。接触铍及其化合物所致的以呼吸系统损害为主的全身性疾病称为铍病，可分为急性和慢性铍病[1]。我国对铍的研究较少，现知铍是世界上最轻的碱土金属元素，也是最轻的结构金属之一，它常常被应用于飞机、导弹和火箭等科学领域，是重要的战略原料[2]。开展煤中铍的赋存状态研究具对煤的洗选和环境健康有重要意义。

2区域地质背景

重庆市南桐煤矿在重庆市东南方向，二叠系上统龙潭组含两个可采煤层，南桐矿5煤层位于下含煤层段，属海陆过渡相沉积环境。南桐矿5煤层为南桐井田可采煤层中最薄的一层，煤层厚度为0.0 m～1.55 m，0.0 m是由于构造压薄所导致，平均0.90 m。煤层含夹矸层，夹矸岩性为泥岩及砂质泥岩。煤类以焦煤为主，仅有部分块段为瘦煤。

3样品采集与测试

研究共采集南桐矿5煤层9个煤岩样品，含煤层顶底板，采样严格按煤岩样品采取方法对南桐矿5煤层在剖面上按等间距分层采取。装入聚乙烯袋中密封，防止样品受到污染。样品风干后，将其破碎成小块，然后经固体样品粉碎机粉碎，后用玛瑙研磨过200目筛，贮存于棕色广口瓶中。工业分析和硫分分析在安徽理工大学现代矿业重点实验室完成，铍元素含量的测试在中国矿业大学（北京）进行。

4实验结果与讨论

4.1含量特征

南桐矿5煤层铍元素含量、工业分析及硫分分析结果如表1所示，表1中编号N-5-1和N-5-9样品为煤层顶底板样品，顶底板样品中铍含量达到最低值。煤中铍元素含量范围为3.31～6.70 μg/g，含量均值为5.2 μg/g是中國煤的2.4倍，在正常水平范围之内。与国外煤相比（表2）南桐铍平均含量远高于澳大利亚煤中铍的平均含量的，是美国和世界的近3倍。南桐煤田煤中铍的平均含量都略高于美国、澳大利亚和世界煤。

4.2赋存状态浅析

用SPPS statistics17.0对数据标准化处理后，做了南桐矿5煤层中铍与灰分、硫分及常量元素的相关分析，结果见表3。由表3可知南桐矿5煤层中Be元素与灰分（Aad）相关系数为-0.01，推测Be可能与有机质缔合。与Ti元素相关系数为0.51，推测Be可能与含有钛的矿物结合。铍与全硫（Std）、硫酸盐硫（Ss，d）、硫化物硫（Sp，d）、铁、锰、镁为正相关，但相关度低，其相关系数均小于0.5，可能少量赋存在含有这些元素的矿物中。

5结论

（1） 南桐矿5煤层煤中铍的含量范围为3.31～6.70 μg/g，平均含量为5.20 μg/g，均高于中国煤、美国、澳大利亚和世界煤，但相差不大。铍在南桐矿中轻度富集。

（2） 南桐矿5煤层中铍元素与灰分呈负相关，推测铍可能与有机质缔合，与钛元素相关系数为0.51，推测铍可能与含有钛的矿物结合。

参考文献：

[1]

杨文兰，刘锦铭. 慢性铍病12例肺功能6年随访观察[J]. 上海医学，2007，30（5）：326～328.

[2]许德美，秦高梧. 国内外铍及含铍材料的研究进展[J]. 中国有色金属学报，2014，24（5）：1212～1223.

[3]Swaine D J. Trace elements in coal [M]. London：Butterworths，1990：278.

[4]Finkelman RB. Trace and minor elements in coal[C]∥OG.Organic Geochemistry.New York： Plenum press，1993：593～607.endprint