Тема: Петрография и химический состав углей пласта №IV Воркутского месторождения (Печорский угольный бассейн)

Печорский угольный бассейн, крупная база коксующихся углей в Европейской части России. Расположен на западном склоне Полярного Урала и Пай-Хоя, простираться от среднего течения р. Печора на Юг, до Баренцева моря на Север и гряды Чернышева на Запад, в пределах Республики Коми и Ненецкого национального округа Архангельской области.
Общая площадь бассейна составляет около 90 тыс. км2. Общие геологические запасы исчисляются в 344,5 млрд т.
Актуальность. Воркутское месторождение является частью Печорского угольного бассейна, в который 9 геолого-промышленных районов, из них наиболее изучены и освоены Воркутинский, Интинский, Хальмерьюский и Воргашорский. Минералого-петрографическое изучение углей и вмещающих пород Воркутского месторождения важно в целях определения перспективности как источник редкоземельных элементов.
Цель работы: изучение минералого-геохимических особенностей углей и вмещающих пород для определения перспективности, как источников РЗЭ
Задачи работы:
1) изучение геологического строения района месторождения по литературным
источникам и фондовым материалам;
2) исследование текстурно-структурных особенностей;
3) петрографические исследования углей и вмещающих пород месторождения.
4) статистическая обработка геохимических данных;
5) определение химического состава углей и вмещающих пород. Оценка
геохимического спектра углей и вмещающих пород и их нормирование
6) составить краткий литературный обзор о геохимии углей и экологичности зольности
углей, вблизи ТЭЦ.
7) дать представление о потенциальной перспективности углей, как источников РЗЭ.
Фактический материал представлен 6 образцами, отобранными с июня по август 2021 года во время производственной практики на месторождении. Подготовка образцов к минералого-геохимическим исследованиям проводились в ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН. Минеральный состав пород и вмещающих пород был изучен с использованием микроскопа OLYMPUS BX-51 (ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН) с получением микрофотографий углей, вмещающих пород и органических остатков. Для этого было изготовлено 8 шлифов. Для определения микроэлементного состава углей и вмещающих пород применен метод МАСС-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Пробы разлагались в системе микроволнового вскрытия (SpeedWave 3, Berghof) смесью кислот HNO3+HCL+HF. Анализ выполнен на МАСС-спектрометре Agilent 7700X
Геохимические данные были обработаны в программе STATISTIСA-6.0 и Excel.

Купить

Важнейшее значение в топливно-энергетическом комплексе имеет уголь ─ как энергетический вид топлива. Также немаловажное значение имеет переработка угля для химической промышленности. На сегодняшний день в пределах Печорского угольного бассейна прослеживается отчетливая тенденция уменьшения балансовых запасов за счет интенсивной эксплуатации месторождений, списания нерентабельных запасов с баланса, а также недостаточного внимания к геологоразведочным работам. В настоящее время особое внимание геологов сосредоточено на поисках энергетических углей высокого качества в южной части Печорского бассейна. Воркутское месторождение является одним из основных источников энергетических углей в Печорском бассейне. При рассмотрении вопросов освоения угольных ресурсов немаловажными моментами являются петрографический состав и микроэлементный состав углей и вмещающих пород.
В ходе микроскопического изучения образцов углей выявлено, что угли представлены витринитом, фюзенитом, инертитом и липтинитом, данные названия углей определены по мацералам в них. Вмещающие породы представлены песчаником, аргиллитом алевритистым и песчаником с переслаиванием аргиллита.
В шлифах углей и вмещающих пород обнаружены органические остатки: древесины, грибов, биокласты, фитокласты, аморфные органические вещества, полиноморфы, замечено разложение органического вещества (Приложение А).
В органической и минеральной части углей содержатся соединения цветных металлов, редкие и рассеянные элементы, суммарная концентрация которых обычно не превышает 1% сухой массы углей. Они объединяется в условное понятие – «малые» элементы. Содержание подавляющего числа этих элементов не превышает фоновых значений, пока на некоторых месторождениях отдельные из них приобретают значение как объекты попутного извлечения и промышленного использования или как вредные (токсичные) примеси.
Наибольшее практическое значение для извлечения имеют уран и германий. Повышенные концентрации этих элементов в углях переводят некоторые угольные месторождения в разряд самостоятельных угольно-урановых или угольно-германиевых. Попутное извлечение германия при переработке углей производится на многих месторождениях, на некоторых извлекаются гелий и ванадий. Перспективы для извлечения: молибден, рений, серебро.
Для определения химического состава минералов и выявления зольности, как источников РЗЭ, был использован метод ИСП-МС и получен результат (Приложение Б).
После исследования углей и вмещающих пород, можно сделать вывод, что данные образцы не подлежат дальнейшему исследованию и отработки для извлечения редкоземельных элементов из углей и вмещающих пород, так как продукты их сжигания крайне бедны на редкоземельные элементы. На примере германия, его содержание в данных образцах не превышает 5─10 г/т, а для добычи необходимо 250─300 г/т, поэтому данный образцы не имеют перспективу для отработки в дальнейшем.
Купить