Таллий в углях Донбасса
У статті розглянуто геохімічні особливості талію. Вивчено його аномалії в вугіллях Донбасу. Зроблено акцент на екологічних особливостях елементу і розглянуто його використання у промисловості. The paper describes geochemical properties of thallium. Its anomalies in coals of the Donets Basin are stud...
Saved in:
| Published in: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2011
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99668 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Таллий в углях Донбасса / П.А. Власов, Т.П. Волкова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 8. — С. 187-193. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859682353825185792 |
|---|---|
| author | Власов, П.А. Волкова, Т.П. |
| author_facet | Власов, П.А. Волкова, Т.П. |
| citation_txt | Таллий в углях Донбасса / П.А. Власов, Т.П. Волкова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 8. — С. 187-193. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | У статті розглянуто геохімічні особливості талію. Вивчено його аномалії в вугіллях Донбасу. Зроблено акцент на екологічних особливостях елементу і розглянуто його використання у промисловості.
The paper describes geochemical properties of thallium. Its anomalies in coals of the Donets Basin are studied. Environmentally safe characteristics of this element are emphasized and features of its use are considered.
|
| first_indexed | 2025-11-30T18:44:30Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 8, 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 8, 2011
187
УДК 550.884:552.87
ТАЛЛИЙ В УГЛЯХ ДОНБАССА
Власов П. А.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Волкова Т. П.
(ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
У статті розглянуто геохімічні особливості талію. Вивче-
но його аномалії в вугіллях Донбасу. Зроблено акцент на екологіч-
них особливостях елементу і розглянуто його використання у
промисловості.
The paper describes geochemical properties of thallium. Its
anomalies in coals of the Donets Basin are studied. Environmentally
safe characteristics of this element are emphasized and features of its
use are considered.
Таллий в углях был открыт в 1927 г. в уносах газового заво-
да, работавшего на углях Южного Йоркшира (Англия) [1]. В
дальнейшем В. Гольдшмидт сообщал о присутствии в золе углей
до 5 г/т Tl [2].
Тем не менее, вследствие низкого кларка Tl и очень плохой
чувствительности массовых спектральных анализов, а также воз-
можных потерь Tl при озолении (Tl2O кипит при 600 оС), инфор-
мация о содержании Tl в углях остаётся фрагментарной.
Специальные работы, посвящённые Tl в углях, выполнены в
1960-70-е годы сотрудницей кафедры геохимии геологического
факультета МГУ Н.Т. Воскресенской [3-5].
Содержание таллия в земной коре 3 × 10-4 % (по массе) [2].
Известны некоторые минералы таллия, но большая часть его на-
ходится в рассеянном состоянии в виде изоморфной примеси в
сульфидных минералах свинца, цинка, меди, железа, в каменных
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 8, 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 8, 2011
188
углях и в силикатах (минералы гранитов и пегматитов), где Tl за-
мещает K и Rb. Наибольшие концентрации таллия обнаружены в
сульфидах железа (пирит и марказит), где его содержание дости-
гает 0,1-0,5 % [3, 4].
Химические свойства таллия отличаются двойственностью.
Ион Tl+ является аналогом щелочных металлов, с чем связана его
биофильность (известны случаи мощных концентраций Tl в рас-
тениях на таллиевых месторождениях [6]). В то же время Tl+ об-
ладает сильными сульфофильными свойствами (Tl2S осаждается
уже из слабокислых растворов). Первое свойство таллия обу-
словливает растворимость его гуматных и фульватных комплек-
сов, так что Tl из торфяников должен, скорее, выноситься, чем
прочно сорбироваться. Напротив, халькофильность таллия при-
водит к его концентрации в сульфидах Fe, Pb, Mo, As, содержа-
щихся в углях, причём вероятно перераспределение его из формы
Tlорг в форму Tlсульф. Поэтому в углях, обогащённых таллием,
сульфиды являются и его концентратором, и носителем.
В сернистых ртутоносных каменных углях Донбасса обна-
ружено сильное накопление таллия, достигающее 13 г/т [7]. По
данным анализов 24 образцов угля из 10 шахт Донбасса (а также
четырёх образцов ртутоносных углей на площади Никитовского
рудного поля) содержания Tl колебались в пределах трёх поряд-
ков – от 0,07 до 6,06 г/т. В то же время, одержание таллия, пре-
вышающее 1 г/т, отмечены только в углях с повышенной серни-
стостью (таблица 1).
Таблица 1
Выборочные данные о повышенных содержаниях таллия в углях
Донбасса (по данным А. Колкера, Б. С. Панова и др., 2002 г.) [7].
Обра-
зец Пласт Шахта Ad, % Spyr,
%
Stot,
%
Tl,
г/т
1 2 3 4 5 6 7
D-1 h10 верхн. «Глубокая» 3,82 2,23 3,28 1,18
D-4 h6 верхн. то же 8,41 1,77 3,97 3,13
D-7 h6 то же 7,03 2,69 3,61 4,76
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 8, 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 8, 2011
189
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
O-1 m3 «Октябрьская» 6,17 1,11 1,84 1,83
N-1 h10
«Черная
Курганка» 7,20 2,16 4,04 5,49
N-4A h6 то же 6,64 1,44 3,08 12,9
N-4B h6 то же 10,26 3,00 4,70 6,06
N-5 g2 «Чегарники» 5,45 0,29 1,89 1,85
DZ-1 k3
им. Дзержинског
о 38,59 0,29 0,70 1,09
DZ-2 k8 то же 11,70 3,20 4,70 5,41
DZ-3 l7 то же 32,07 1,21 2,02 5,96
L-1 k5 им. В. И. Ленина 1,63 0,13 0,98 1,36
AT-1 l2 им. А. Т. Гаевого 4,53 2,40 3,99 1,04
B-1 m2 «Белицкая» 3,68 2,00 3,54 1,27
В авторских данных, приведенных в таблице 2, аномальные
значения таллия достигают еще больших значений - 17-26,7 г/т
(угольные пласты k3
H, k7, k8, k8
H, l1, l2, l4, l5, l6, m3 7 шахт объеди-
нения «Лисичанскуголь») по сравнению с данными из таблицы 1.
Таблица 2
Аномальные значения таллия по шахтам Донбасса.
«Порог токсичности» таллия в углях – 10 г/т
Объединение Шахта
Содержа-
ние, от-до,
г/т
Среднее
содержание
по [8], г/т
1 2 3 4
«Артем-
уголь»
«Черная
Курганка»
5,42-12,9 9,3
«Лисичанск-
уголь»
«Кременная» 5,1-14,8 6,7
«Привольнянская» 8,7-17,0 10
«Новодружеская» 8,8-18,4 13
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 8, 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 8, 2011
190
Продолжение таблицы 2
1 2 3 4
«Лисичанск-
уголь»
ш. им. Мельникова 6,4-15,4 10
ш. им. 60-лет Совет-
ской Украины
3,4-12,9 6,7
ш. им. Капустина 8,2-26,7 17
«Матросская» 7,9-19,2 15
«Первомайск-
уголь»
«Радуга» 4,7-10,8 6,7
«Горская» 4,6-11,2 6,7
«Тошковская» 4,7-11,9 6,6
«Стаханов-
уголь»
«Луганская» 8,4-15,1 12
ш. им. XXII съезда
КПСС
3,8-10,2 6,6
«Луганск-
уголь»
«Украина» 5,6-14,7 6,7
ш. им. Косиора 8,5-14,7 9,3
0
5
10
15
20
Д Г Ж А
марка угля
С
од
ер
ж
ан
ие
T
l,
г/
т
Рис. 1. График максимальных средних значений таллия в
углях марок Д, Г, Ж и А различных объединений
Донбасса
На графике (рис. 1) показаны усредненные максимальные
значения таллия по маркам улей разных геолого-промышленных
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 8, 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 8, 2011
191
районов Донбасса. Из графика видно, что наибольшие средние
значения таллия преобладают в длиннопламенных углях (18 г/т),
а наименьшие в газовых углях (11,5 г/т). Шахты объединения
«Лисичанскуголь», где таллий достигает максимальных значений
17-26,7 г/т, разрабатывают длиннопламенные угли. При этом
«порог токсичности» таллия равен 10 г/т.
Летучесть и токсичность Tl делают актуальным экологиче-
ский аспект сжигания содержащих его углей. Таллий является
токсичным элементом. Среднесуточная ПДК Tl в воздухе состав-
ляет8·10-4 мг/м3 [9].
Минимальная опасная концентрация Tl («порог токсичности»),
согласно российскому нормативу 1996 г., составляет 10 г/т [10].
В настоящее время основные сырьевые источники таллия –
отходы и полупродукты переработки сульфидных руд; отходы
добычи и переработки каменных углей (зола, шлам, угленосные
породы) [7]. При сжигании углей часть таллия уносится с газами
и концентрируется в пыли электрофильтров.
Сульфофильные свойства таллия обусловливают концен-
трацию его в сульфидах (в основном в пирите). Это значит, что
обогащение энергетических углей по сере должно быть доста-
точно эффективным средством снижения содержания в них тал-
лия.
При извлечении таллия исходные материалы обычно содер-
жат от сотых до десятых долей процента Tl. Из них таллий выще-
лачивают разбавленной серной кислотой.
Для получения таллиевых концентратов таллий выделяют из
растворов в виде гидроксида, сульфида, хлорида или хромата,
после чего извлекают ионным обменом, сорбцией, экстракцией и
цементацией. Выбор способа зависит от концентрации Tl в рас-
творе и содержания попутных элементов [11].
Черновой таллий выделяют из очищенных растворов цемен-
тацией на цинковых листах, промывают водой, прессуют в бри-
кеты, затем переплавляют под слоем щелочи при 350 °С.
Таллий и его соединения используют в различных областях
техники: в электронике и электротехнике, производстве сплавов,
сельском хозяйстве [5].
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 8, 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 8, 2011
192
Таллий высокой чистоты применяют для синтеза стеклооб-
разных полупроводников, которые нерастворимы в воде, кисло-
тах и щелочах, обладают хорошими изоляционными свойствами
и используются в производстве транзисторов.
Радиоактивный изотоп Tl240 применяют в качестве источни-
ка β-излучения в дефектоскопах для контроля качества труб неф-
те- и газопроводов.
Сульфат таллия используют в сельском хозяйстве в качестве
ядохимиката, а карбонат таллия применяют в производстве опти-
ческого стекла высокой преломляющей способности.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Карбивничий И.Н. Редкие и рассеянные элементы / Справоч-
ник геолога. – Магаданское книжное издательство, 1960. –
С. 96-102.
2. Goldschmidt V.M. The principles of distribution of chemical ele-
ments in minerals and rocks // London Chem. Soc. J., 1937. Pt. 1.
P. 655-673.
3. Винокуров С.Ф., Воскресенская Н.Т. О природе аномальных
концентраций таллия в буроугольных отложениях // Геохи-
мия, 1970. – № 12. – С. 1468-1476.
4. Воскресенская Н.Т. Таллий в углях // Геохимия, 1968. –
№ 2. – С. 207-217.
5. Воскресенская Н.Т., Тимофеева Н.В., Топхан М. Таллий в не-
которых минералах и рудах осадочного генезиса // Геохимия,
1962. – № 8. – С. 737-741.
6. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. Элементы-примеси в
ископаемых углях. Л.: Наука, 1985. – 239 с.
7. Kolker A., Panov B.S., Landa E.P. et al. Trace-metal geochemi-
stry and environmental implications of selected Donbas coals and
assotiated mine water in the vicinity of Donetsk, Ukraine // Nine-
teenth Ann. Int. Pittsburgh Coal Conf. Proc. (23-27 Sept., 2002).
Pittsburgh, PA, 2002. – 13 p. CD ROM.
8. Справочник по содержанию малых элементов в товарной
продукции угледобывающих и углеобогатительных предпри-
ятий Донецкого бассейна. – Днепропетровск, 1994. – 187 с.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 8, 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 8, 2011
193
9. Кизильштейн Л.Я. Геохимия бериллия в углях: экологический
аспект // Геохимия, 1997. – № 3. – С. 336-342.
10. Жаров Ю.Н., Мейтов Е.С., Шарова И.Г. Ценные и токсичные
элементы в товарных углях России: Справочник. М.: Недра,
1996. – 239 с.
11. Коленкова М.А., Крейн О.Е. Металлургия рассеянных и лег-
ких редких металлов. – М.: Металлургия, 1977. – 360 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99668 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T18:44:30Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Власов, П.А. Волкова, Т.П. 2016-05-01T16:49:54Z 2016-05-01T16:49:54Z 2011 Таллий в углях Донбасса / П.А. Власов, Т.П. Волкова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 8. — С. 187-193. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99668 550.884:552.87 У статті розглянуто геохімічні особливості талію. Вивчено його аномалії в вугіллях Донбасу. Зроблено акцент на екологічних особливостях елементу і розглянуто його використання у промисловості. The paper describes geochemical properties of thallium. Its anomalies in coals of the Donets Basin are studied. Environmentally safe characteristics of this element are emphasized and features of its use are considered. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Таллий в углях Донбасса Article published earlier |
| spellingShingle | Таллий в углях Донбасса Власов, П.А. Волкова, Т.П. |
| title | Таллий в углях Донбасса |
| title_full | Таллий в углях Донбасса |
| title_fullStr | Таллий в углях Донбасса |
| title_full_unstemmed | Таллий в углях Донбасса |
| title_short | Таллий в углях Донбасса |
| title_sort | таллий в углях донбасса |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99668 |
| work_keys_str_mv | AT vlasovpa talliivuglâhdonbassa AT volkovatp talliivuglâhdonbassa |