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[摘 要]在煤质分析过程中煤灰成分分析是其中非常重要的项目之一，涉及很多元素的测定，且这些元素含量范围具有较大波动性，加之煤灰本身属于一种混合物，以至于其组成成分存在很大不同，所以其化学性质也存在极大的差异性，因此，需要运用许多测定方法，而且要求技术人员必须要具备丰富的理论知识与经验技能。由于煤灰具有多种不同的组成成分，因此，其作用和用途也是不同的。文中笔者对煤灰成分分析及应用进行探讨，旨在通过本文研究为相关工作提供检验与参考。
[关键词]煤灰；成分分析；方法；应用
中图分类号：E1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0245-01
煤灰是由于煤在燃烧过程中，煤质中各类矿物质经完全燃烧后形成的一种混合物，其中含有大量的金属氧化物及非金属氧化物，硅酸盐、硫酸盐等。煤灰成分分析是利用化学分析手段，针对不同组分化学性质进行的测定，为研究者了解各煤种燃烧后煤灰的具体成分提供帮助，促进煤和煤灰的综合利用。下文笔者对煤灰成分分析及煤灰应用展开探讨，以供参考。
1煤灰成分分析
SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、MnO2、TiO2、P2O5、SO3、K2O、Na2O等是煤灰成分中主要的分析项目。
现行煤灰成分分析国家标准为GB/T 1574-2007。主要常量分析法、半微量分析法、库仑滴定法、燃烧中和法、硫酸钡质量法（测定三氧化硫）、磷钼蓝分光光度法（测定五氧化二磷）、火焰光度法（测氧化钾和氧化钠）及原子吸收法（测钾、钠、铁、钙、镁、锰的）。
2几种煤灰成分的分析举例
2.1 二氧化硅的分析
二氧化硅的分析，首先要将二氧化硅的标准储备液吸取25mL，并在含有100mL盐酸（1+9）的400mL烧杯中不断搅拌并将其放入，加入大约100mL的水，并将其煮沸1分钟。这样的操作方式有效避免了实验过程中氯化氢的蒸发，确保了二氧化硅溶液的酸度稳定。
2.2 三氧化二铝的分析
三氧化二铝的分析必须采用碱熔法进行三氧化二铝标准工作液的制备。随后，在制备好的弱酸性溶液当中加入EDTA，让铝离子、铁离子和钛离子等充分络合。在酸碱度为9的情况下，用二甲酚橙作为指示剂，锌盐回滴到尚未加入溶液的EDTA。最后，将氯氟加入即可置换出钛、铝络合的EDTA，滴入乙酸锌标准溶液，去除钛的量之后就会得到铝的量。其中，乙酸锌标准溶液应当是0.01mol/L。
2.3 五氧化二磷的分析
五氧化二磷的分析，实验分析人员需要注意两个问题：第一，样灰分解过程中电热板的温度一定要保持在250℃以内，一旦超过250℃，其中的聚四氟乙烯将会分解产生出大量毒气，如全氟异丁烯气体；第二，在绘制工作曲线或者制作一元性回归方程的过程中，五氧化二磷标准工作液的曲子应当是0mL、1mL、2mL和3mL。
3分析误差和注意事项
3.1 分析结果不准确
第一，在样灰的制备规程中，由于温度低，样灰的灰化时间不够，造成了样灰未磨细或者样灰未烧透，最终就会使得分析的数据和测定值不准确；第二，在样灰的称取方式上，样灰烧好后工作人员没有及时称取，样灰就会吸收一定的二氧化碳和空气中的水，或者是在称取过程中由于所用器皿上仍然残留一些样灰，银坩埚中的样灰不够；第三，熔融时间不够、熔融温度低，熔融样灰的时候锅炉温度上升太快，坩埚内的样灰掉落；银坩埚中以往的熔融物没有处理干净。这些问题都是由于熔融样灰在熔融过程中造成的分析结果误差。
3.2注意事项
3.2.1 熔融样灰是红色透明的液体；熔融样灰加入浓盐酸之后没有黑色颗粒；坩埚干净，且熔融过程中样灰没有掉落。这些都是样灰是否熔融完成的判定要素。
3.2.2 坩埚必须通过滤纸的反复擦拭，干净之后才能放入烧杯。坩埚中加入沸水后尽量等待一段时间，以确保其中物质能够溶解到水中。
3.2.3 加热采用的电炉功率不能太大，要充分掌握好沸腾的度。
3.2.4 母液制备好之后应当迅速完成三项比色的项目分析，防止沉淀时间过长产生一些意想不到的化学变化。
3.2.5 在进行滴定实验的过程中，次序一定不能颠倒，各种试剂的加入要按顺序进行，且在滴定过程中速度不能太快。
4煤灰的应用
4.1 工业上的应用
煤灰具有广泛的工业应用价值，可以当作建筑材料的原料，在生产粉煤灰砖、粉煤灰水泥、粉煤灰加气混凝土以及粉煤灰硅酸盐切块等过程中应用广泛。这主要是由于煤灰具有良好的抗酸性、抗盐酸性以及不透水性、透气性、耐高温性等。且在上述建筑材料中加入煤灰，可大大降低生产成本，提高建筑材料的抗腐蚀性，具有极高的性价比。
4.2 农业上的应用
煤灰中含有大量的氧化二钾、氧化二钠、氧化镁、氧化钙等成分。上述煤灰成分和水相互融合之后可以产生碱性，可以有效地改良因生态破坏和酸雨等形成的酸性土壤，改变土壤的黏性、硬化程度以及板结等问题。煤灰中还有的（钠、钙、镁、磷元素）等可以为植物生长提供充足的营养，所以，煤灰在农业上的应用非常重要。
4.3 建筑上的应用
4.3.1 烧结粉煤灰砖、泡沫粉煤灰保温砖、蒸制粉煤灰砖等通过煤灰制作的砖块往往都能作为墙体建筑的基本材料。
4.3.2 由煤灰作为原料生产的粉煤灰加气混凝土能够作为轻质多孔的建筑材料运用到实际建筑施工过程中。
4.3.3 耐热保温砖和粉煤灰陶粒这些材料都具有良好的耐火性、低导热性、高保温性。采用了这些材料的建筑能够有效减轻建筑墙体的厚度，降低建筑材料成本。
4.4 化学上的应用
作为化工行业中相当重要的一个组成部分，煤灰在化学上的应用也是相当广泛的。经过多年来的实验证明，煤灰可以作为化学实验中化学反应的良好催化剂，促进化学实验的顺利进行。例如双氧水分解的化学实验中，化学反应就可以采用煤灰以作催化剂；甲烷的制作过程中加入煤灰，通过催化反应更加剧烈；无水酒精的氧化反应也可以采用煤灰作为催化剂。
4.5 环保上的应用
通常煤灰都是一种污染环境的物资，殊不知煤灰在环保上也有良好的应用。首先，许多环保材料都是通过煤灰制作的，如速凝剂、分子筛和吸附材料等。其次，煤灰中含有氧化钙、三氧化二铝等活性成分，这些成分能够产生一些对氟具有絮凝的胶体粒子，故而在电镀废水、含氟废水、含油废水以及含有重金属离子废水的处理上也可以运用粉煤灰。最后，关于二氧化氮、氯气等有毒气体，粉煤灰中含有的无机离子的吸附脱色和交换特性作用能够对其进行吸附。
结语
尽管煤灰成分分析是一项过程复杂、操作困难的工作，但是如果依据严格和规范的方法进行，煤灰成分中的大致矿物成分也能分析出来。而且，煤灰组成部分的作用相当大，广泛应用于工业、农业、环保、化学等行业中，因此，加强煤灰成分分析及煤灰应用的研究具有非常重要的意义。
参考文献
[1]苑冰.煤质成分检测技术探讨[J].技术与市场，2016，（06）.
[2]叶秀华.煤炭检测技术分析[J].科学中国人，2015（08）.
[3]王进偉，赵新木，李少华，等.循环流化床锅炉煤灰成分对其磨耗特性的影响[J].化工学报，2016，（3）.
[关键词]煤灰；成分分析；方法；应用
中图分类号：E1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0245-01
煤灰是由于煤在燃烧过程中，煤质中各类矿物质经完全燃烧后形成的一种混合物，其中含有大量的金属氧化物及非金属氧化物，硅酸盐、硫酸盐等。煤灰成分分析是利用化学分析手段，针对不同组分化学性质进行的测定，为研究者了解各煤种燃烧后煤灰的具体成分提供帮助，促进煤和煤灰的综合利用。下文笔者对煤灰成分分析及煤灰应用展开探讨，以供参考。
1煤灰成分分析
SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、MnO2、TiO2、P2O5、SO3、K2O、Na2O等是煤灰成分中主要的分析项目。
现行煤灰成分分析国家标准为GB/T 1574-2007。主要常量分析法、半微量分析法、库仑滴定法、燃烧中和法、硫酸钡质量法（测定三氧化硫）、磷钼蓝分光光度法（测定五氧化二磷）、火焰光度法（测氧化钾和氧化钠）及原子吸收法（测钾、钠、铁、钙、镁、锰的）。
2几种煤灰成分的分析举例
2.1 二氧化硅的分析
二氧化硅的分析，首先要将二氧化硅的标准储备液吸取25mL，并在含有100mL盐酸（1+9）的400mL烧杯中不断搅拌并将其放入，加入大约100mL的水，并将其煮沸1分钟。这样的操作方式有效避免了实验过程中氯化氢的蒸发，确保了二氧化硅溶液的酸度稳定。
2.2 三氧化二铝的分析
三氧化二铝的分析必须采用碱熔法进行三氧化二铝标准工作液的制备。随后，在制备好的弱酸性溶液当中加入EDTA，让铝离子、铁离子和钛离子等充分络合。在酸碱度为9的情况下，用二甲酚橙作为指示剂，锌盐回滴到尚未加入溶液的EDTA。最后，将氯氟加入即可置换出钛、铝络合的EDTA，滴入乙酸锌标准溶液，去除钛的量之后就会得到铝的量。其中，乙酸锌标准溶液应当是0.01mol/L。
2.3 五氧化二磷的分析
五氧化二磷的分析，实验分析人员需要注意两个问题：第一，样灰分解过程中电热板的温度一定要保持在250℃以内，一旦超过250℃，其中的聚四氟乙烯将会分解产生出大量毒气，如全氟异丁烯气体；第二，在绘制工作曲线或者制作一元性回归方程的过程中，五氧化二磷标准工作液的曲子应当是0mL、1mL、2mL和3mL。
3分析误差和注意事项
3.1 分析结果不准确
第一，在样灰的制备规程中，由于温度低，样灰的灰化时间不够，造成了样灰未磨细或者样灰未烧透，最终就会使得分析的数据和测定值不准确；第二，在样灰的称取方式上，样灰烧好后工作人员没有及时称取，样灰就会吸收一定的二氧化碳和空气中的水，或者是在称取过程中由于所用器皿上仍然残留一些样灰，银坩埚中的样灰不够；第三，熔融时间不够、熔融温度低，熔融样灰的时候锅炉温度上升太快，坩埚内的样灰掉落；银坩埚中以往的熔融物没有处理干净。这些问题都是由于熔融样灰在熔融过程中造成的分析结果误差。
3.2注意事项
3.2.1 熔融样灰是红色透明的液体；熔融样灰加入浓盐酸之后没有黑色颗粒；坩埚干净，且熔融过程中样灰没有掉落。这些都是样灰是否熔融完成的判定要素。
3.2.2 坩埚必须通过滤纸的反复擦拭，干净之后才能放入烧杯。坩埚中加入沸水后尽量等待一段时间，以确保其中物质能够溶解到水中。
3.2.3 加热采用的电炉功率不能太大，要充分掌握好沸腾的度。
3.2.4 母液制备好之后应当迅速完成三项比色的项目分析，防止沉淀时间过长产生一些意想不到的化学变化。
3.2.5 在进行滴定实验的过程中，次序一定不能颠倒，各种试剂的加入要按顺序进行，且在滴定过程中速度不能太快。
4煤灰的应用
4.1 工业上的应用
煤灰具有广泛的工业应用价值，可以当作建筑材料的原料，在生产粉煤灰砖、粉煤灰水泥、粉煤灰加气混凝土以及粉煤灰硅酸盐切块等过程中应用广泛。这主要是由于煤灰具有良好的抗酸性、抗盐酸性以及不透水性、透气性、耐高温性等。且在上述建筑材料中加入煤灰，可大大降低生产成本，提高建筑材料的抗腐蚀性，具有极高的性价比。
4.2 农业上的应用
煤灰中含有大量的氧化二钾、氧化二钠、氧化镁、氧化钙等成分。上述煤灰成分和水相互融合之后可以产生碱性，可以有效地改良因生态破坏和酸雨等形成的酸性土壤，改变土壤的黏性、硬化程度以及板结等问题。煤灰中还有的（钠、钙、镁、磷元素）等可以为植物生长提供充足的营养，所以，煤灰在农业上的应用非常重要。
4.3 建筑上的应用
4.3.1 烧结粉煤灰砖、泡沫粉煤灰保温砖、蒸制粉煤灰砖等通过煤灰制作的砖块往往都能作为墙体建筑的基本材料。
4.3.2 由煤灰作为原料生产的粉煤灰加气混凝土能够作为轻质多孔的建筑材料运用到实际建筑施工过程中。
4.3.3 耐热保温砖和粉煤灰陶粒这些材料都具有良好的耐火性、低导热性、高保温性。采用了这些材料的建筑能够有效减轻建筑墙体的厚度，降低建筑材料成本。
4.4 化学上的应用
作为化工行业中相当重要的一个组成部分，煤灰在化学上的应用也是相当广泛的。经过多年来的实验证明，煤灰可以作为化学实验中化学反应的良好催化剂，促进化学实验的顺利进行。例如双氧水分解的化学实验中，化学反应就可以采用煤灰以作催化剂；甲烷的制作过程中加入煤灰，通过催化反应更加剧烈；无水酒精的氧化反应也可以采用煤灰作为催化剂。
4.5 环保上的应用
通常煤灰都是一种污染环境的物资，殊不知煤灰在环保上也有良好的应用。首先，许多环保材料都是通过煤灰制作的，如速凝剂、分子筛和吸附材料等。其次，煤灰中含有氧化钙、三氧化二铝等活性成分，这些成分能够产生一些对氟具有絮凝的胶体粒子，故而在电镀废水、含氟废水、含油废水以及含有重金属离子废水的处理上也可以运用粉煤灰。最后，关于二氧化氮、氯气等有毒气体，粉煤灰中含有的无机离子的吸附脱色和交换特性作用能够对其进行吸附。
结语
尽管煤灰成分分析是一项过程复杂、操作困难的工作，但是如果依据严格和规范的方法进行，煤灰成分中的大致矿物成分也能分析出来。而且，煤灰组成部分的作用相当大，广泛应用于工业、农业、环保、化学等行业中，因此，加强煤灰成分分析及煤灰应用的研究具有非常重要的意义。
参考文献
[1]苑冰.煤质成分检测技术探讨[J].技术与市场，2016，（06）.
[2]叶秀华.煤炭检测技术分析[J].科学中国人，2015（08）.
[3]王进偉，赵新木，李少华，等.循环流化床锅炉煤灰成分对其磨耗特性的影响[J].化工学报，2016，（3）.