ژيوشيمي و ارزيابي فراوري عناصرسمي در زغال‌سنگ پروده، طبس

Geochemistry and Assessment of Toxic Elements Recovery in Parvadeh Coal Mine, Tabas

ناحيه زغال‌دار پروده با گستره 1200 كيلومتر از جمله حوضه هاي مهم زغال‌دار خاور ايران مركزي است كه در 75 كيلومتري جنوب خاوري شهرستان طبس و ميان طول‌هاي جغرافيايي ´15°56 تا´45°56 و عرض‌هاي جغرافيايي ´50°32 تا´05°33 قرار گرفته است. ذخاير زغال اين ناحيه با سن ترياس بالايي از نوع بيتوميني با مواد فرار كم، خاكستر بالا و گوگرد متوسط تا بالا هستند كه در بخش قدير سازند نايبند جاي گرفته‌اند. گوگرد پيريتي مهم‌ترين گونه شيميايي گوگرد در لايه‌هاي زغالي است. كاني‌هاي كوارتز، ايليت-كايولينيت، پيريت و كلسيت به ترتيب فراوان‌ترين كاني‌هاي سيليكاتي، رسي، سولفيدي و كربناتي در لايه‌هاي زغالي منطقه هستند. نسبت به پوسته بالايي، عناصر اصلي غني‌شدگي و عناصر فرعي تهي‌شدگي نشان مي‌دهند. به جز عناصر كادميم، ليتيم، آرسنيك و روي، لايه‌هاي زغال‌دار پروده با زغال‌سنگ‌هاي جهان و آمريكا همانند هستند. بر پايه شاخص غني‌شدگي، عناصر آرسنيك، كبالت و كادميم در راس آلاينده‌هاي منطقه پروده قرار دارند. همبستگي بالاي ميان ميزان خاكستر و عناصر سيليسيم، پتاسيم و آلومينيم نشانگر تركيب آلومينوسيليكاتي خاكستر است. همچنين همبستگي بالاي ميان مقدار كادميم، كبالت و آرسنيك با آهن و گوگرد پيريتي، تجمع اين عناصر را در فاز سولفيدي نشان مي دهد كه در تحليل آماري عاملي و خوشه اي نيز تاييد مي شود. شاخص جداسازي نشانگر افزودگي ليتيم، موليبدن، مس و سرب در بخش كنسانتره است و نشان مي دهد كه اين عناصر داراي پيوند آلي با بخش ماسرالي زغال هستند. بقيه عناصر فرعي به دليل حضور در بخش كانيايي زغال‌سنگ در خاكستر غني شده‌اند.

Parvadeh coalfield with an area of 1200 km2 is one of the largest coalfields in East-Central Iran. The coal-bearing clastic rocks of the coalfield belong to Ghadir Member of the Upper Triassic Naiband Formation and could be classified as bituminous coal, containing low volatile, high ash and medium to high sulfur. Pyritic sulfur is the main form of sulfur in the Parvadeh coals. Quartz, illite, kaolinite, pyrite, and calcite/dolomite are the principal mineral phases. Enrichment in major elements and depletion in minor elements were observed in studied samples when compared with those of the earth crust. The element contents of coal-bearing layers are similar to those of the US and world coals except for Cd, Li, As and Zn. Based on the calculated enrichment factor, the elements As, Co and Cd are the most pollutants in Parvadeh area. Strong correlations among ash contents and Si, K and Al values indicate that the coal ash is mainly composed of aluminosilicates. Meanwhile, Cd, Co, As, Fe, and S show that Cd, Co, As participated in pyrite lattice. These results were confirmed by factor and cluster analyses. The calculated recovery index shows that Li, Mo, Pb and Cu are bounded to maceral and organic matter thus are enriched in the cleaned coals. The other minor metals, however, are present in mineral part of the coal and enriched in ash.