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摘要:煤岩鉴定与煤质化验数据之间的关系包含的面很广阔,研究起来范围过大,不能更细致的将其中的关系逐一说明清楚,为了能将煤岩鉴定与煤质化验数据的关系的研究更加的详细和简便,本文主要从以下两个方面进行的调查和研究。
关键词:煤岩鉴定 煤质化验数据
中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-433-01
多年来,煤岩鉴定与煤质化验数据研究的工作者总是无法很准确的分析出两者之间的具体包含关系,因其信息含量多、数据处理难、计算复杂等种种原因而不能很科学的研究其具体的内容,因此研究这两者之间的关系的人越来越多趋之若鹜。但因上述种种原因本文只从两个小的方面概括论述了煤岩鉴定与煤质化验数据之间的关系,有些内容还有待补充和说明。
一、煤质化验
1、什么是煤炭化验?煤炭化验就是对煤炭的固定碳、硫、磷、發热量、胶质层指数、粘结指数、全水份、分析基水份、灰份、挥发份等属性的化验分析。其方法是用稀盐酸煮沸煤样,浸取煤中硫酸盐并使其生成硫酸钡沉淀,根据硫酸钡的质量,计算煤中硫酸盐硫含量。
2、测定步骤
1 准确称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样 (1±0.1)g(称准到0.0002g), 放入烧杯(3.3.4)中,加入(0.5~1)mL乙醇(3.2.7)润湿,然后加入50mL盐酸溶液(3.2.1),盖上表面皿(3.3.5),摇匀,在电热板上加热,微沸30min。
2 稍冷后,先用倾泻法通过慢速定性滤纸过滤,用热水洗煤样数次,然后将煤样全部转移到滤纸上,并用热水洗到无铁离子为止[用硫氰酸钾溶液(3.2.5)检查,如溶液无色,说明无铁离子]。过滤时如有煤粉穿过滤纸,则重新过滤,如滤液呈黄色,需加入0.1g铝粉(3.2.9)或锌粉(3.2.10),微热使黄色消失后再过滤,用水洗到无氯离子为止[用硝酸银溶液(3.2.6)检查,如溶液不浑浊,说明无氯离子]。过滤毕,将煤样与滤纸一起叠好后放入原烧杯中,供测定硫化铁硫用。
3 向滤液中加入(2~3)滴甲基橙指示剂(3.2.8),用氨水(3.2.2)中和至微碱性(溶液呈黄色),再加盐酸调至溶液成微酸性(溶液呈红色),再过量2mL,加热到沸腾,在不断搅拌下滴加10%氯化钡溶液(3.2.3)10 mL,放在电热板上或沙浴上微沸2h或放置过夜,最后保持溶液的体积在200mL左右。
4 用慢速定量滤纸过滤,并用热水洗到无氯离子为止。
5 将沉淀连同滤纸移入已恒重的瓷坩埚中,先在低温下灰化滤纸,然后在温度(800~850)℃马弗炉中灼烧40min。取出坩埚,在空气中稍稍冷却后,放入干燥器中冷却至室温,称量。
6 按照3.4.1~3.4.5规定的步骤(不加煤样),进行空白测定,取两次测定的平均值作为空白值。
7 结果计算空气干燥煤样中硫酸盐硫(Ss,ad)的质量分数(%)按公式(1)计算:
二、煤岩鉴定与煤质化验数据相关的矿物和灰分之间的关系
煤质化验用灰分、煤岩鉴定用矿物总数都是用来表示煤炭中的无机物的相关名词,前者在数据统计中用A=灰重/煤重○1代表,而后者采用Kz=矿物积体/煤体积表示,这两个计算公式一个表示的是重量的比而另一个是体积之间的比重,如果假设这两个公式存在着某些数学公式为Kz=f·A○2,f这个数值的求解可以进行如下的公式推导:
这个公式为实践工作当中总结出来的公式,在进行计算时数据总是正确的,但是我们可以看出这种计算方法的弊端,第一,大量的计算数据,计算过程当中容易出错,第二点就是若果按照数学上的假设法进行推导得出的数据不正确即这个命题为充分不必要条件公式,存在着一定的误差。
1、命题证明推理
我们根据这几个化学方程式在实验室理想的情况下计算出这几种物质在高温加热后生成物与原有物质的重量比为(经某实验室科学计算得出的数据):
根据这个结果我们可以得出煤中矿物质的平均比重可以按照粘土类和硫化亚铁类的比重进行加权计算法来计算,得到了如下的表格(表1~表3):
根据上述计算表格就可以计算得出Kz的变化范围,比如从给出的下图我们可以查出Kz的变化范围在11.4%到17.07%之间。如果A=25%时,计算的数据不再这个范围之内那说明化验数据不准确,得需要从新测定。如果通过煤岩定量的方法已经可以知道了Kz和硫化亚铁类所占矿物的比率,那么从表四当中我们也可以查出我们需要的数值。相反如果我们要化验的煤岩鉴定得知硫化亚铁类矿物质总数的比率是多少,那么我们也可以根据图表中查到Kz的数值为多少!但是值得引起我们注意的是,当我们分析这个公式的时候,A值的范围一般比例要维持在小于40%以下的基础上,相对应的dc值的变化区间应在1.2-1.7之间,x值根据表三情况而定,因此f的变化范围应在%40到80%之间。
三、煤岩鉴定与煤质化验数据关系探究之黄铁矿与黄铁矿硫的关系
通过对煤化学成分的分析测定,我们可以较为准确的测定出来黄铁矿中硫化亚铁硫(STL),注重的是物质之间的重量比,而另一种测定方法是测定煤中硫化亚铁的类矿(K5),与前文所述的一样这种方法注重的是物质之间的体积比STL,这两者之间也会存在着某种数学关系K5,他们的关系式为K5=f*STL,同本文上述的推导到方法一样。最终得出如表五的结果,并且总结出K5的数值范围的多少,也就是说f的范围也能得到了。
四、[结语]:
通过两种方式的测定我们可以看出来煤岩鉴定与煤质化验数据关系,换句话说,煤岩鉴定后得到的数值与能够取得煤质化验数据的全面准确有着密不可分的关系,上述两种测定的方式和结论对于探讨检验煤质化验和煤岩鉴定之间的关系有着一定的理论依据和借鉴作用。当然在进行上述计算和推理过程当中存在着一些不足的地方,只希望广大煤岩工作者能够提供好的意见或建议。
[参考文献]:
[1]煤炭科学研究院北京煤炭研究所,煤炭化验手册,煤炭工业出版社,2010.11.
[2]武汉地质学院煤田教研室:煤田地质学,地质出版社,2011.2.
关键词:煤岩鉴定 煤质化验数据
中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-433-01
多年来,煤岩鉴定与煤质化验数据研究的工作者总是无法很准确的分析出两者之间的具体包含关系,因其信息含量多、数据处理难、计算复杂等种种原因而不能很科学的研究其具体的内容,因此研究这两者之间的关系的人越来越多趋之若鹜。但因上述种种原因本文只从两个小的方面概括论述了煤岩鉴定与煤质化验数据之间的关系,有些内容还有待补充和说明。
一、煤质化验
1、什么是煤炭化验?煤炭化验就是对煤炭的固定碳、硫、磷、發热量、胶质层指数、粘结指数、全水份、分析基水份、灰份、挥发份等属性的化验分析。其方法是用稀盐酸煮沸煤样,浸取煤中硫酸盐并使其生成硫酸钡沉淀,根据硫酸钡的质量,计算煤中硫酸盐硫含量。
2、测定步骤
1 准确称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样 (1±0.1)g(称准到0.0002g), 放入烧杯(3.3.4)中,加入(0.5~1)mL乙醇(3.2.7)润湿,然后加入50mL盐酸溶液(3.2.1),盖上表面皿(3.3.5),摇匀,在电热板上加热,微沸30min。
2 稍冷后,先用倾泻法通过慢速定性滤纸过滤,用热水洗煤样数次,然后将煤样全部转移到滤纸上,并用热水洗到无铁离子为止[用硫氰酸钾溶液(3.2.5)检查,如溶液无色,说明无铁离子]。过滤时如有煤粉穿过滤纸,则重新过滤,如滤液呈黄色,需加入0.1g铝粉(3.2.9)或锌粉(3.2.10),微热使黄色消失后再过滤,用水洗到无氯离子为止[用硝酸银溶液(3.2.6)检查,如溶液不浑浊,说明无氯离子]。过滤毕,将煤样与滤纸一起叠好后放入原烧杯中,供测定硫化铁硫用。
3 向滤液中加入(2~3)滴甲基橙指示剂(3.2.8),用氨水(3.2.2)中和至微碱性(溶液呈黄色),再加盐酸调至溶液成微酸性(溶液呈红色),再过量2mL,加热到沸腾,在不断搅拌下滴加10%氯化钡溶液(3.2.3)10 mL,放在电热板上或沙浴上微沸2h或放置过夜,最后保持溶液的体积在200mL左右。
4 用慢速定量滤纸过滤,并用热水洗到无氯离子为止。
5 将沉淀连同滤纸移入已恒重的瓷坩埚中,先在低温下灰化滤纸,然后在温度(800~850)℃马弗炉中灼烧40min。取出坩埚,在空气中稍稍冷却后,放入干燥器中冷却至室温,称量。
6 按照3.4.1~3.4.5规定的步骤(不加煤样),进行空白测定,取两次测定的平均值作为空白值。
7 结果计算空气干燥煤样中硫酸盐硫(Ss,ad)的质量分数(%)按公式(1)计算:
二、煤岩鉴定与煤质化验数据相关的矿物和灰分之间的关系
煤质化验用灰分、煤岩鉴定用矿物总数都是用来表示煤炭中的无机物的相关名词,前者在数据统计中用A=灰重/煤重○1代表,而后者采用Kz=矿物积体/煤体积表示,这两个计算公式一个表示的是重量的比而另一个是体积之间的比重,如果假设这两个公式存在着某些数学公式为Kz=f·A○2,f这个数值的求解可以进行如下的公式推导:
这个公式为实践工作当中总结出来的公式,在进行计算时数据总是正确的,但是我们可以看出这种计算方法的弊端,第一,大量的计算数据,计算过程当中容易出错,第二点就是若果按照数学上的假设法进行推导得出的数据不正确即这个命题为充分不必要条件公式,存在着一定的误差。
1、命题证明推理
我们根据这几个化学方程式在实验室理想的情况下计算出这几种物质在高温加热后生成物与原有物质的重量比为(经某实验室科学计算得出的数据):
根据这个结果我们可以得出煤中矿物质的平均比重可以按照粘土类和硫化亚铁类的比重进行加权计算法来计算,得到了如下的表格(表1~表3):
根据上述计算表格就可以计算得出Kz的变化范围,比如从给出的下图我们可以查出Kz的变化范围在11.4%到17.07%之间。如果A=25%时,计算的数据不再这个范围之内那说明化验数据不准确,得需要从新测定。如果通过煤岩定量的方法已经可以知道了Kz和硫化亚铁类所占矿物的比率,那么从表四当中我们也可以查出我们需要的数值。相反如果我们要化验的煤岩鉴定得知硫化亚铁类矿物质总数的比率是多少,那么我们也可以根据图表中查到Kz的数值为多少!但是值得引起我们注意的是,当我们分析这个公式的时候,A值的范围一般比例要维持在小于40%以下的基础上,相对应的dc值的变化区间应在1.2-1.7之间,x值根据表三情况而定,因此f的变化范围应在%40到80%之间。
三、煤岩鉴定与煤质化验数据关系探究之黄铁矿与黄铁矿硫的关系
通过对煤化学成分的分析测定,我们可以较为准确的测定出来黄铁矿中硫化亚铁硫(STL),注重的是物质之间的重量比,而另一种测定方法是测定煤中硫化亚铁的类矿(K5),与前文所述的一样这种方法注重的是物质之间的体积比STL,这两者之间也会存在着某种数学关系K5,他们的关系式为K5=f*STL,同本文上述的推导到方法一样。最终得出如表五的结果,并且总结出K5的数值范围的多少,也就是说f的范围也能得到了。
四、[结语]:
通过两种方式的测定我们可以看出来煤岩鉴定与煤质化验数据关系,换句话说,煤岩鉴定后得到的数值与能够取得煤质化验数据的全面准确有着密不可分的关系,上述两种测定的方式和结论对于探讨检验煤质化验和煤岩鉴定之间的关系有着一定的理论依据和借鉴作用。当然在进行上述计算和推理过程当中存在着一些不足的地方,只希望广大煤岩工作者能够提供好的意见或建议。
[参考文献]:
[1]煤炭科学研究院北京煤炭研究所,煤炭化验手册,煤炭工业出版社,2010.11.
[2]武汉地质学院煤田教研室:煤田地质学,地质出版社,2011.2.