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镧系收缩效应对稀土-煤相互作用的影响及煤中有机态稀土的赋存形式研究
  • ISSN号:0253-2409
  • 期刊名称:燃料化学学报
  • 时间:2013.9.9
  • 页码:1030-1040
  • 分类:P595[天文地球—地球化学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学煤科学与技术教育部及山西省重点实验室地球科学与工程系,山西太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金(41072116 40772097 41102092 41103052); 高等学校博士学科点专项科研基金(20091402110002); 2010年山西省研究生优秀创新项目; 2012太原市科技项目(120247-27)
  • 相关项目:低中煤级煤化作用非线性演化的地球化学机制及其动力学模型
中文摘要:

通过酸洗脱灰及腐殖酸提取等方法对伊敏褐煤进行处理,并应用ICP-MS对处理前后的样品进行了稀土元素测定。在对脱灰前后稀土元素与灰分和C、H、O等有机组成元素的相关性以及稀土元素在腐殖酸中的赋存特征分析的基础上,认为煤中稀土元素-有机质相互作用受煤化作用过程中的脱氧、脱氢和增碳作用控制。稀土与煤中各类官能团相互作用形成四类有机态稀土元素复合物,第一类是与被烷基侧链高度取代的芳香结构单元形成的复合物;第二类是与氢化芳香结构单元形成的复合物;第三类是与低取代度的芳香结构单元形成的复合物;第四类是与含氧官能团作用形成的复合物,后两类的稳定性差。这些有机态稀土元素复合物的稳定性在总体受镧系收缩效应控制的基础上,还受稀土元素化学价态的影响;重稀土与有机质形成的有机态稀土元素复合物的稳定性大于轻稀土。轻稀土在原煤中和腐殖酸的结合不稳定,且具有与镧系收缩相反的效应;轻稀土在脱灰煤中和腐殖酸的结合,与中稀土、重稀土在原煤和脱灰煤中腐殖酸结合规律相同,都体现了良好的镧系收缩效应。

英文摘要:

ICP-MS was used to examine the rare earth element(REE) in the raw coals from Yimin coalfield,East Inner Mongolia,and the samples w ere treated by acid w ashing and humic acid extraction.Based on the correlation betw een the REE concentration and the ash and organic elements(C,H,O) for raw coal and demineralized coal as w ell as the occurrence of REE in humic acids,it can be concluded that the interaction betw een REE and the organic matter should be controlled by deoxygenation,dehydrogenation and carburetion during the coalification.Four kinds of REE-organic compounds in these coals might be formed:(1) the REEorganic complexes w ith aromatic structures highly substituted by aliphatic side chains,(2) ones w ith hydroaromatic structures,(3) ones w ith low er substituted aromatic structures,(4) ones w ith oxygen-containing functional groups.The REE-organic compounds w ith low er substituted aromatic structures and oxygen-containing functional groups are less stable.Meanw hile,not only the lanthanide contraction effect but also the valences of REE can influence the stability of REE-organic compounds.Compared to the LREE(light rare-earth element),the HREE(Heavy rare-earth element)-organic complexes are more stable.The combination of LREE w ith humic acid is unstable contrary to the lanthanide contraction in raw coal.Like the combination of MREE(middle rareearth element) and HREE w ith humic acids in raw and demineralized coals,how ever,the combination of LREE w ith humic acids in demineralized coal show s a good lanthanide contraction effect.

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期刊信息
  • 《燃料化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:王建国
  • 地址:太原市桃园南路27号中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:rlhx@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025214
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2409
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1140/TQ
  • 邮发代号:22-50
  • 获奖情况:
  • 获国家优秀期刊三等奖,中科院优秀期刊二等奖,华北优秀期刊奖和山西省一级期刊,《中国学术期刊(光盘版)检索与评价资料规范》优秀奖,2001年获新闻出版总署授予的“中国期刊方阵“双效...,连续十五年获山东省一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14785