煤中礦物質種類及測定方法概述

煤中礦物

煤中存在的礦物質主要包括粘土類、碳酸鹽類、硫化物類及氧化硅等，根據其來源不同，可將礦物質劃分為以下3種。一是“原生礦物質"——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"——煤形成過程中混入或與煤伴生的礦物質，含量一般也不高；三是“外來礦物質"——煤炭開采和加工處理中混入的礦物質，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：，煤中礦物質是計算“無礦物質基"結果的依據，“無礦物質基"表示的是以純煤+水分為基礎，“干燥無礦物質基"表示的是以“純煤"為基礎。“無礦物質基"結果對于研究煤質特征及其變化規律等有重要意義。由于煤的灰分是煤中礦物質的衍生物，因此，用“干燥無礦物質基"表示“純煤基"要比“干燥無灰基"更科學。第二，煤中礦物質對煤炭氣化、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，然后測定酸處理后殘留物中的礦物質，二者相加即為煤中礦物質含量。

（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，殘留部分即為煤中礦物質含量。

計算方法：根據灰分、硫分等計算煤中礦物質含量。

煤中礦物質含量與灰分產率的關系

礦物質是煤中的固有成分，而灰分是一定加熱條件下，大多數礦物氧化分解后的殘留物。灰分的產率與加熱溫度、加熱時間、通風條件等密切相關，煤在灰化過程中，礦物質會發生以下變化：

（1）粘土和石膏等礦物會失去結晶水；

（2）碳酸鹽礦物受熱分解產生二氧化碳；

（3）硫化物（FeS2）發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。

盡管灰分來源于礦物質，但是灰分的組成和含量與礦物質的中的成分和含量是有一定差別的。煤中礦物質含量與灰分含量的變化關系可以用礦物質因數來反映，其關系式如下：

F_MM=MM/A_d

式中：

F_MM——礦物質因數

MM——干燥煤樣中的礦物質含量，%

A_d——干燥煤樣的灰分產率，%