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煤炭科学技术 2025年

作者：张延波车可心何鑫王文龙李家新王文峰神华地质勘查有限责任公司神华地质勘查有限责任公司柔性研发中心中国矿业大学资源与地球科学学院新疆大学地质与矿业工程学院中国矿业大学化工学院

新疆煤炭资源丰富，大多为优质的动力煤和煤化工原料煤，但也富含金属钠，富钠煤燃烧过程中产生的沾污结渣严重影响了新疆煤炭资源的洁净开发利用。研究以准东煤田西黑山露天矿煤和吐哈盆地大南湖矿区F1南井田二矿煤为研究对象，基于改... 详细信息

新疆煤炭资源丰富，大多为优质的动力煤和煤化工原料煤，但也富含金属钠，富钠煤燃烧过程中产生的沾污结渣严重影响了新疆煤炭资源的洁净开发利用。研究以准东煤田西黑山露天矿煤和吐哈盆地大南湖矿区F1南井田二矿煤为研究对象，基于改良版逐级化学提取实验，和ICP-AES、SEM-EDS和离子色谱仪等测试手段，分析了两矿区煤中钠的分布赋存特征及差异性，明确了煤中钠的富集机理及主控因素。结果表明：在含量分布特征上，两矿区煤样均为典型低阶高钠煤，不同的煤层顶板岩性导致了大南湖煤中Na含量随煤层深度逐渐降低，西黑山煤呈相反趋势。在赋存特征上，煤中钠和水分与有机质均有较强的亲和性。逐级化学提取结果也证明了这点，西黑山煤中钠主要以水溶钠（54.32%）为主，氯化铵溶钠（30.35%）次之，而大南湖煤中钠主要以氯化铵溶钠（41.10%）为主，水溶钠（33.15%）次之。两矿区煤中水溶钠分别主要以NaHCO3和NaCl存在，且惰质体为其亲和性显微组分。煤岩煤质特征、煤化程度及物源沉积体系的差异性均会导致煤中Na的赋存特征不同。新疆煤中钠的富集是多因素相互叠加的结果，主要受地表水淋滤（垂向补给）和地下水驱动效应（侧向补给）双重控制，其中大南湖煤中Na的富集主要受盐碱化土壤的淋滤作用，而西黑山煤主要受含水层岩石和煤层顶板中含钠矿物影响。脱钠预处理方式也应针对钠的赋存状态进行改良，对于富含有机酸钠的高钠煤，低浓度铵盐溶液以及有机酸可作为脱钠溶剂，对于高含水高惰质体的高钠煤可考虑用浮选+乙酸铵进行预处理，同时达到钠的脱除和惰质体的分离，提高精煤中活性组分-镜质体的含量。

关键词：新疆高钠煤逐级化学提取赋存差异富集机理脱钠提质

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