title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Общие сведения о металлоносности угленосных осадочных бассейнов

Общие сведения о металлоносности угленосных осадочных бассейнов

Кроме главных элементов, образующих органическую и минеральную части углей, в них обнаружено уже более 50 элементов с содержаниями, не превышающими обычно 0,1 % (1000 г/т), которые называют малыми, редкими, элементами-примесями. Среди них черные, цветные и благородные металлы, редкие земли, радиоактивные элементы.
Систематическое изучение металлоносности углей было начато в 30-е годы в Западной Европе В.М. Гольдшмидтом, в нашей стране В.А. Зильберминцем. Мощным импульсом, способствовавшим развитию и расширению масштабов этих исследований, послужили урановый и германиевый «бумы» середины XX в., когда массовому опробованию и изучению подверглись угли большинства бассейнов и месторождений основных угледобывающих стран. К настоящему времени в данной области накоплен большой фактический материал, существует обширная мировая литература, включающая сотни статей, десятки сводок и монографий, не говоря уже о множестве отчетов геолого-разведочных и научно-исследовательских организаций. Вместе с тем степень изученности элементов-примесей в углях далеко неодинакова, что связано с абсолютными значениями их содержания и возможностями массовых аналитических методов определения, с условиями распространения и промышленной ценностью, с разработанностью технологии извлечения и др. В большей мере во всех отношениях изучены германий и уран.
В основной массе угли не отличаются высокими концентрациями редких элементов. Из углеродсодержащих пород некоторые природные битумы и особенно черные сланцы обладают более богатыми и крупными скоплениями этого вида полезных ископаемых. В большинстве случаев среднее содержание редких металлов в углях (угольные кларки) ниже кларков осадочных пород (табл. III.3). Соответственно кларки концентрации (Kк) меньше 1. Лишь у немногих элементов средние содержания превышают кларк осадочных пород. Судя по последним оценкам, к числу этих элементов относятся Ge, As, Se, Mo, Ag, Cd, W, Re, Hg, а также Cl. При этом угольные кларки концентрации, как правило, не выше 3—5 (табл. III.3).

He менее важны и информативны оценка содержания элементов в золе угля (зольные кларки) и соответствующие зольные кларки концентрации. В целом при зольности углей около 20 %, фоновые содержания элемента в золе примерно в 5 раз выше, чем в расчете на уголь. Поэтому понятно, что средние зольные Kк превышают 1 у значительно большего числа элементов, в том числе: Be, В, F, Р, Cl, Se, V, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Sr, Г, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, Yb, W, Re, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, U. Для большинства этих элементов зольный Kк невелик: 1—5. Значения Kк = 5-10 свойственны В, As, Mo, Sb, W; более 10 — Ge, Se, Ag, Cd, Hg, Pb, Cl. В конкретных регионах (провинциях) наборы элементов, а также их угольные и зольные Kк меняются в ту или другую сторону, определяя так называемый местный, или региональный, фон. Так, например, повышенные фоновые концентрации многих металлов отмечаются на территории Средней Азии, Забайкалья, Приморья.
При общем преобладании кларковых и околокларковых содержаний, свойственных углям целых бассейнов, значительно реже встречаются локальные высокие и аномально высокие значения, для которых, например, угольный равен 50 и более, вплоть до 100—1000. Такие содержания для одних элементов близки, для других прямо отвечают, а иногда даже превышают существующие промышленные кондиции. К категории редкометально-угольных относятся единичные германий- и уран-угольные месторождения. При этом для германия угли — ведущий, а для урана — один из многих источников. Этим главным элементам сопутствуют, нередко также повышенные концентрации, и представляют интерес Mo, Se, Pb, Zn. К числу потенциально ценных относятся W, В, Hg, Au, Ag, Pt.
В заметно большей степени угли следует рассматривать как источники попутного получения редких металлов. Во-первых, месторождений, не отвечающих категории редкометально-угольных, но обладающих заслуживающими внимания содержаниями элементов, намного больше и соответственно шире выбор. Во-вторых, в данном случае угли используются по прямому назначению. И наконец, в-третьих, угли добываются в больших количествах, что также существенно при оценке значимости их металлоносности.
Помимо традиционных (геохимических, геологических, геолого-промышленных) аспектов изучения мсталлоносности углей в последние годы все большее внимание уделяется оценке токсичности элементов, что актуально главным образом в районах массовой добычи, переработки и использования углей (шахты, карьеры, ТЭС, обогатительные фабрики, коксохимические заводы). Наибольшую опасность кроме серы представляют бериллий, ртуть, мышьяк, фтор, стронций или их соединения, образующиеся при сжигании углей на тепловых электростанциях (табл. III.4). К категории потенциально токсичных (в случае высоких содержаний) относятся Pb, V, Ni, Cr, Co, Cd, Se, Mn.
Для вмещающих угли пород характерен в целом тот же комплекс элементов при общей тенденции увеличения содержания большинства из них в ряду известняки—песчаники—алевролиты—аргиллиты. При этом фоновые содержания элементов в аргиллитах угленосных толщ отвечают или близки общим кларкам осадочных глинистых пород. Более подробные сведения можно найти в ряде работ.


title-icon Подобные новости