煤中礦物質(zhì)種類及測定方法概述
2022-06-13
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煤中礦物
煤中存在的礦物質(zhì)主要包括粘土類、碳酸鹽類、硫化物類及氧化硅等，根據(jù)其來源不同，可將礦物質(zhì)劃分為以下3種。一是“原生礦物質(zhì)"——成煤植物中所含的無機元素，在煤中含量很少，很難通過洗選脫除；二是“次生礦物質(zhì)"——煤形成過程中混入或與煤伴生的礦物質(zhì)，含量一般也不高；三是“外來礦物質(zhì)"——煤炭開采和加工處理中混入的礦物質(zhì)，比較容易用洗煤方法除去。
測定煤中礦物的意義主要有兩個方面：，煤中礦物質(zhì)是計算“無礦物質(zhì)基"結(jié)果的依據(jù)，“無礦物質(zhì)基"表示的是以純煤+水分為基礎(chǔ)，“干燥無礦物質(zhì)基"表示的是以“純煤"為基礎(chǔ)?！盁o礦物質(zhì)基"結(jié)果對于研究煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律等有重要意義。由于煤的灰分是煤中礦物質(zhì)的衍生物，因此，用“干燥無礦物質(zhì)基"表示“純煤基"要比“干燥無灰基"更科學(xué)。第二，煤中礦物質(zhì)對煤炭氣化、液化、燃燒等工藝過程有催化作用，有些則有阻滯作用。為此，測定煤中礦物質(zhì)含量對深入研究他們對煤的工藝過程的作用也有重要意義。
煤中礦物的測定方法
煤中礦物的測定方法可分為直接測定方法和計算方法。
直接測定方法分為酸抽取法和低溫灰化法：
（1）酸抽取法：煤樣用鹽酸和氫氟酸處理，脫除煤中部分礦物質(zhì)，然后測定酸處理后殘留物中的礦物質(zhì)，二者相加即為煤中礦物質(zhì)含量。
（2）低溫灰化法：煤樣在低溫下（150℃）用活化氧灰化，以除去煤中有機物質(zhì)，殘留部分即為煤中礦物質(zhì)含量。
計算方法：根據(jù)灰分、硫分等計算煤中礦物質(zhì)含量。
煤中礦物質(zhì)含量與灰分產(chǎn)率的關(guān)系
礦物質(zhì)是煤中的固有成分，而灰分是一定加熱條件下，大多數(shù)礦物氧化分解后的殘留物?；曳值漠a(chǎn)率與加熱溫度、加熱時間、通風(fēng)條件等密切相關(guān)，煤在灰化過程中，礦物質(zhì)會發(fā)生以下變化：
（1）粘土和石膏等礦物會失去結(jié)晶水；
（2）碳酸鹽礦物受熱分解產(chǎn)生二氧化碳；
（3）硫化物（FeS2）發(fā)生氧化生成氧化鐵與二氧化硫氣體；
（4）氯化物析出氯氣；
（5）還有些礦物會揮發(fā)。
盡管灰分來源于礦物質(zhì)，但是灰分的組成和含量與礦物質(zhì)的中的成分和含量是有一定差別的。煤中礦物質(zhì)含量與灰分含量的變化關(guān)系可以用礦物質(zhì)因數(shù)來反映，其關(guān)系式如下：
FMM=MM/Ad
式中：
FMM——礦物質(zhì)因數(shù)
MM——干燥煤樣中的礦物質(zhì)含量，%
Ad——干燥煤樣的灰分產(chǎn)率，%
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