Металлоносные угли месторождения Шубарколь (Центральный Казахстан)

Abstract

Актуальность работы обусловлена возможностью использования углей не только как энергетического топлива, но и как источник ценных элементов-примесей (Ge, Re, Ga, Nb, Zr, Hf, Y, Au, РЗЭ и др.). Особенно это касается токсичных примесей, так как значительное их количество накапливается в золошлаковых отходах, а ряд элементов выносится с газовой фазой или золой-уносом в атмосферу, что влияет на загрязнение окружающей среды. Целью работы является оценка содержания элементов-примесей и форм их нахождения в углях и золах углей месторождения Шубарколь. Объектами исследования являются угли и углевмещающие породы Шубаркольского месторождения (Центральный Казахстан). Методы: углепетрографические исследования; ИК-спектрометрические и пиролитические; инструментальный нейтронноактивационный анализ, масс-спектрометрический метод с индуктивно связанной плазмой, сканирующая электронная микроскопия с рентгеноспектральным анализом. Результаты. Выявлено обогащение углей Шубаркольского месторождения РЗЭ, Sc, Co, Cs, Zr, Ag и Ba. Пласт 2В3 (Аd - 4,8 %) отличается наибольшими содержаниями в разрезе Be, Sc, Co, Zr, Mo, W, Ag, Sb и U при повышенном по сравнению с кларком для угля содержанием V, Cs и Hg. Отдельные пласты (2В3 и 2В1), аномально обогащенные группой элементов и золы их углей, могут рассматриваться как редкометалльное комплексное оруденение. В золе угля пласта 2В3 выше минимально промышленных значений содержание группы металлов: Be (79,4 г/т), Sc (135 г/т), V (771 г/т), Co (493 г/т), Y (201 г/т), Zr (3328 г/т), Mo (130 г/т), Ag (5,4 г/т), Hf (63,5 г/т), сумма РЗЭ+Y (679 г/т). Выявлены минеральные формы редкоземельных элементов (циркон, бадделеит, монацит). The relevance of the research is caused by the possibility of using coal not only as energy fuel, but also as a source of valuable elementsimpurities (Ge, Re, Ga, Nb, Zr, Hf, Y, Au, REE, etc.). This is especially true of toxic impurities, since a significant amount of them are accumulated in ash and slag waste, and a number of elements are carried out with gas phase or ash-entrainment into the atmosphere, which affects environmental pollution. The main aim of the research is to assess the content of elements-impurities and the forms of their presence in coals and ashes of the Shubarkol coal deposit. The objects of the study are coals and carbon-bearing rocks of the Shubarkol deposit (Central Kazakhstan). Methods: carbon spectrographic studies; IR spectrometric and pyrolytic; instrumental neutron activation analysis; mass spectrometric method with inductively coupled plasma; scanning electron microscopy with x-ray spectral analysis. Results. The authors have revealed the enrichment of coals from the Shubarkol deposit with REE, Sc, Co, Cs, Zr, Ag and Ba. Coal seam 2B3 (Ad - 4,8 %) is characterized by the highest contents in the section of Be, Sc, Co, Zr, Mo, W, Ag, Sb and U with increased contents of V, Cs and Hg in comparison with Сlark for coal. Individual coal seams (2В3 and 2В1), abnormally enriched with a group of elements and their coal ash can be considered as a rare-metal complex mineralization. In coal ash of 2B3 seam the content of a group of metals: Be (79,4 g/t), Sc (135 g/t), V (771 g/t), Co (493 g/t), Y (201 g/t), Zr (3328 g/t), Mo (130 g/t), Ag (5,4 g/t), Hf (63,5 g/t), and the sum of REE+Y (679 g/t) is higher than the minimum industrial values. Mineral forms of rare earth elements (zircon, baddeleyite, and monazite) were identified.