ⅲ有害微量元素(钡、钴、锑、锡、铊、溴)
Co Finkleman(1994)研究了10煤样,认为煤中7% ~ 58%的Co可被盐酸浸出,在低阶煤中该值更高,部分被盐酸浸出的Co以络合物形式存在于煤中。实际上,Co是不能被氢氟酸浸出的,也就是说和硅酸盐没有关系。20%以上的Co可以被硝酸浸出,这可能与黄铁矿有关。Goldschmidt(1954)认为Co很容易进入黄铁矿结构,特别是在高温下。Cambel等人(1967)在研究捷克斯洛伐克煤时发现黄铁矿中存在30% ~ 50μ g/g的Co。Finkelman(1994)用离子探针在高煤阶煤中发现了数百种Co,认为煤中的Co存在于硫化物中,主要是细粒黄铁矿,Co也可能存在于粘土矿物中或与低煤阶煤中的有机质有关。相关分析和聚类分析表明,Co主要赋存于硫化物中,其次为粘土矿物,Cr与灰分的负相关也说明了其有机亲和性。
自然界碳酸盐矿物中锑含量极低(刘英俊等,1984)。但Finkelman(1994)报道了斯潘塞对英国煤的研究结果,扫描电镜在碳酸盐结核中发现了NiSbS晶体。徐琪等人(1990)也认为锑与方解石之间存在正相关关系。Finkelman(1994)通过电子探针在精煤中发现了与Sb有关的非常罕见的微米级矿物(通常是硫化物)。Minkin等人(1979)在研究UpperFreeport煤时,发现闪锌矿中有少量Sb,可能存在于黄铁矿固溶体和少量硫化物(辉锑矿,Sb2S3)中分散在有机基质中,部分Sb可能与有机质有关。聚类分析表明,研究区煤中锑与粘土矿物关系密切。
Sn Sn具有氧亲和力、铁亲和力、硫亲和力三重特性。任德义等人(1999b)认为煤中的锡主要与粘土矿物有关。庄等(2001)认为煤中的Sn以硫锑相的形式存在,部分与铝硅酸盐有亲和力。Finkelman(1995)认为Sn主要以氧化物和硫化物的形式存在于煤中。但是也有很多资料显示Sn以非硫化物的形式存在于煤中(Querol等,1995;任德义等人,1999 b)。煤灰中Sn的含量高达500μg/g,植物中Sn的平均含量为5μg/g/g,在各种沉积岩中,富含有机质的页岩中含量最高(刘英俊等,1984)。这说明煤中的Sn也可能与有机质有关。
Tl Tl是喜铜元素。刘英俊等人(1984)认为煤中Tl含量可达1000×10-6,硫化物中Tl含量高于煤本身,因为Tl在H2S造成的还原条件下容易聚集在煤中,所以Tl以硫化物的形式存在。Querol等人(1995)和Spears等人(1999)也发现煤中的Tl主要存在于黄铁矿中。某些粘土矿物中铊含量高是由于粘土矿物的吸附作用造成的。庄等(1998)发现煤中的铊与钽有很好的相关性,这可能是粘土矿物的吸附作用造成的。
Br Br在富含有机质的还原条件下有利于富集(刘英俊等,1984)。许多研究者认为煤中的Br主要存在于有机质中(Mukhopadhyay等,1998;皮雷等人,1992;王云泉等,1996 b;;任德义等人,1999b)。Lyons等人(1989)通过对富镜质体煤的研究认为Br存在于有机组分中。Spears等人(1999)研究了24个英国煤样,发现Br、Cl和Na之间存在密切的关系,Br主要存在于孔隙水中。Raask(1985)认为有机物中的Br和Cl是以卤化物形式存在的,因此推断Br也以无机物形式存在。研究区煤中溴与灰分呈负相关。此外,Br在煤层剖面中的异常分布特征(详见第三章)都显示了其较强的有机亲和力。