煤炭工業(yè)分析指標(biāo)

煤炭工業(yè)分析指標(biāo)第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月1煤質(zhì)分析指標(biāo)的意義及作用

煤是世界上少有的復(fù)雜物質(zhì)，是一種混合物

煤的成因很復(fù)雜，每種成因?qū)?yīng)一定的指標(biāo)

每種指標(biāo)只能表征一部分特征

煤炭分類應(yīng)用的需要

煤質(zhì)評定的需要第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月2煤質(zhì)分析指標(biāo)的分類及內(nèi)容工業(yè)分析與元素分析煤的工藝性質(zhì)指標(biāo)水分、灰分、揮發(fā)分、固定炭含量、元素分析粘結(jié)性、結(jié)焦性、可選性、低溫干餾性質(zhì)、可磨性、發(fā)熱量巖相組成及性質(zhì)物理性質(zhì)及固態(tài)膠體性質(zhì)宏觀煤巖組成、顯微組成，反射率、熒光特性密度、機械性質(zhì)，熱性質(zhì)、光性質(zhì)、電性質(zhì)、磁性質(zhì)、固態(tài)膠體性質(zhì)煤質(zhì)分析指標(biāo)第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月工業(yè)分析指標(biāo)介紹提綱1工業(yè)分析的定義2煤中的水分3煤中的礦物質(zhì)及灰分4煤的揮發(fā)分產(chǎn)率5固定炭6煤質(zhì)分析結(jié)果的基準(zhǔn)及換算第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月1工業(yè)分析：也稱為實用分析或技術(shù)分析。第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月2煤中的水分【＝全水分（＝外在水分＋內(nèi)在水分）＋化合水分】全水分：TotalMositure，Mt。2.1外在水分（FreeMoisture;SurfaceMoisture）定義：開采、運輸、儲存、洗選過程中帶入的、附著在煤的表面和直徑大于10－5cm

孔徑中的水分。特點：以物理機械的作用與煤的表面相結(jié)合，其蒸汽壓與純水的相同，易蒸發(fā)。室溫放置足夠時間，與空氣的濕度達到平衡，可以完全蒸發(fā)掉。意義：含有外在水分的煤，其計算基準(zhǔn)稱為“收到基（ar）”；脫去外在水分的煤，其計算基準(zhǔn)稱為“空氣干燥基（ad）”。2煤中的水分第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月2.2內(nèi)在水分（Moistureinair-driedcoal;InherentMoisture）定義：是煤在一定條件下達到空氣干燥狀態(tài)時所保持的水分，簡記為，Minh.特點：以物理化學(xué)方式與煤相結(jié)合，以吸附或凝聚的方式存在于煤中直徑小于

10－5cm的孔徑中。其蒸汽壓低于純水，要在較高的溫度（105～110oC）下才能蒸發(fā)。意義：將空氣干燥基的煤加熱至105～110oC所失去的水分為內(nèi)在水分。失去內(nèi)在水分的煤樣為干燥基煤樣（d）。影響因素：受煤的內(nèi)表面積和毛細孔的影響。其它：最高內(nèi)在水分（相對濕度96％，30oC下測試）。第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月2.3化合水（WaterofConstitution）定義：煤的化合水是指以化學(xué)方式與礦物質(zhì)結(jié)合的，在全水分測定后仍保留下來的水分，即結(jié)晶水和結(jié)合水。特點：與礦物質(zhì)相結(jié)合的結(jié)晶水或結(jié)合水，化合水含量少，而且必須在更高的溫度下除去。

CaSO42H2O在163oC脫水

Al2O3SiO22H2O在450oC～600oC脫水。意義：在煤的工業(yè)分析中一般不予考慮。第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月3煤中的礦物質(zhì)（MineralMatter，簡寫為：MM）和煤的灰分產(chǎn)率(Ash,簡寫為A)。定義：煤中的礦物質(zhì)——除水外所有無機物質(zhì)的總稱。主要有黏土、高嶺石、黃鐵礦和方解石等。

煤的灰分——煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒后，煤中的礦物質(zhì)在一定溫度下經(jīng)過一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘渣，其實指的是灰分產(chǎn)率。

煤中的礦物質(zhì)

煤的灰分第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月礦物質(zhì)來源：1原生礦物質(zhì)：主要是堿金屬和堿土金屬鹽類，參與煤的分子結(jié)構(gòu)形成，在煤中呈現(xiàn)細分散分布，難以用機械方式洗掉。含量少，僅1～2％。2次生礦物質(zhì)：成煤過程中，由外界混入煤層中的礦物質(zhì)。分布形態(tài)各異。

煤中的高嶺土、方解石、黃鐵礦等由膠體溶液沉淀形成；石英、長石、云母等，經(jīng)風(fēng)力、水力作用與泥炭同時沉積形成；煤層形成后，由于地下水的淋濾作用，方解石、石膏等填充于煤層縫隙中。3外來礦物質(zhì)：開采過程中混入煤中的礦物質(zhì)，主要來自于煤層頂、底板的巖石和夾矸層中的矸石，主要有SiO2，Al2O3,CaCO3,CaSO4和FeS2等。第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月煤中灰分的來源：

煤高溫燃燒時，大部分礦物質(zhì)發(fā)生分解和化學(xué)變化得到的最終產(chǎn)物。

(1)脫結(jié)晶水

CaSO42H2O163oC脫水CaSO4+2H2OAl2O3

SiO22H2O450oC～600oCAl2O3

SiO2

（2）碳酸鹽分解

CaCO3CaO＋CO2；FeCO3FeO＋CO2

（3）硫化物礦物或熱分解產(chǎn)物發(fā)生氧化反應(yīng)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2；2CaO+2SO2+O22CaSO4；4FeO＋O22Fe2O3

（4）堿金屬氧化物和氯化物的揮發(fā)。第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月礦物質(zhì)和灰分產(chǎn)率之間的關(guān)系：MM＝1.08A+0.55St(派爾公式)MM＝1.10A+0.5Sp(克雷姆公式)MM＝1.13A+0.47Sp+0.5Cl(吉文公式)MM＝1.06A+0.67St+0.66CO2-0.30(費萊臺公式)第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月

定義：煤在規(guī)定的條件下隔絕空氣加熱后揮發(fā)性有機物質(zhì)的產(chǎn)率稱為揮發(fā)分（VolatileMatter）。揮發(fā)分＝有機質(zhì)熱解產(chǎn)物＋碳酸鹽分解生成的CO2＋水分是煤在特定條件下產(chǎn)生的產(chǎn)物。

Vad＝m1/m*100-Mad

如果煤中碳酸鹽形式的CO2含量大于或等于2％～12％時，應(yīng)扣除之。

V’ad=Vad-(CO2)ad

應(yīng)用：表征煤的變質(zhì)程度。4煤的揮發(fā)分第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月5煤中的固定炭固定炭的概念

從測定煤樣揮發(fā)分后的焦渣中減去灰分后的殘留物。

是煤中的有機質(zhì)在一定的加熱制度下產(chǎn)生的熱解固體產(chǎn)物，屬于焦渣的一部分。

從元素組成上，固定炭由C、H、O、N幾種元素組成，所以固定炭與元素分析上的炭含量不是一個概念，數(shù)值也不會相同。

煤中的干燥無灰基固定炭FCdaf隨煤化程度的增加而增加，實際上與Vdaf是一個事情的兩個方面。第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月

固定炭的計算

第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月6煤質(zhì)分析結(jié)果的基準(zhǔn)及換算第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月純煤第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

2006年11月（1）收到基（ar－asreceivedbasis）：以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)；

Var+Fcar+Aar+Mar=100（2）空氣干燥基（ad-airdriedbasis）：以達到空氣干燥狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)；

Vad+FCad+Aad+Mad=100（3）干燥基（drybasis）：以假想無水狀態(tài)下的煤為基準(zhǔn)；

Vd＋FCd＋Ad＝100（4）干燥無灰基（daf－dryash-freebasis）：以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)；

Vdaf+FCdaf=100（5）干燥無礦物質(zhì)基（dmmf－drymineralmatterfreebasis）：以假想無水無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)；

Vdmmf＋FCdmmf＝1006.1各計算基準(zhǔn)的定義第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月