關鍵詞煤質分析；選煤廠；分析儀器
1、煤樣的制備
由於煤是壹種化學成分和粒度組成很不均勻的混合物，要從大量的煤樣中取出少量有代表性的煤樣，就必須按照壹定的操作規程對煤樣進行加工。在制樣過程中，粉碎到壹定粒度後進行還原，留壹部分，棄壹部分，這種還原必須嚴格按照規定操作，使留樣和棄樣兩部分的質量接近，如果差別很大，即使接下來的化驗分析再準確，結果也沒有意義。從這壹點來看，樣品的制備是關系到分析化驗結果是否準確的最重要環節。
煤樣的制備是按照規定將大量煤樣加工成少量代表性煤樣的過程。它包括：破碎、篩分、混合、還原和幹燥。具體操作是將不小於3.75kg的煤樣全部粉碎至3mm以下，並全部過圓孔篩用二分法縮分出100g，然後制成分析煤樣，制成的煤樣應在室溫下幹燥1h，質量變化不大於0.1%，達到風幹狀態，以保證檢驗結果的穩定性。
2、煤的工業分析
2.1 灰分的測定
煤的灰分不是煤的固有成分，而是煤在規定條件下完全燃燒後的殘留物，測定灰分的方法有兩種，壹種是慢灰化法（慢速法），另壹種是常規分析的快速法。
2.2揮發物的測定
煤的揮發物是煤的氣態可燃物。它主要由碳氫化合物組成，工業分析中測定的揮發物不是煤中固有的原始揮發物，而是煤在嚴格規定的條件下加熱時的熱分解產物，改變任何試驗條件都會對結果產生不同程度的影響。
2.3全硫的測定
國家標準規定硫的測定有重量法（埃卡法）、高溫燃燒中和法和庫侖滴定法。我們目前使用的是國家標準的庫侖滴定法，該方法簡單、快速、準確。
煤在 1150℃的管式爐中燃燒，煤中各種形式的硫被氧化分解成二氧化硫和三氧化硫，生成三氧化硫和水，生成亞硫酸、並用碘、溴電解法氧化、滴定亞硫酸，根據碘、溴電解法消耗的電量計算煤中全硫含量[1]。
2.4膠質層測定
煤在煉焦加熱過程中，煤粒表面形成氣、液、固比例不穩定的混合物即我們所說的膠質體。煤粒之間的結合被膠體粘結在壹起，隨著溫度的升高，膠體凝固，形成焦炭。那麽膠質層的最大厚度 Y 值就是煤在加熱過程中膠質體形成和消失過程中瞬間產生的膠質體的最大值。它只是量的概念，沒有質的概念。有時 Y 值相同，但質量不同，也就是說膠質體生成多，粘結性不壹定好。它只評價煉焦煤產生膠體的數量。
膠體指數的測定過程反映了工業焦爐煉焦的全過程，Y值直接反映了煤中膠體的特性和數量。它是煤焦化性能好壞的標誌。它被列為煤炭分類的工藝指標。
2.5結合指數
煉焦煤中也有不產生或產生少量膠體的成分，我們稱之為惰性物質，這些物質通過其他煤粒表面產生的膠體結合成焦炭。粘結指數 G 值是評價膠體粘結惰性物質能力的指標。其測定方法是將壹定質量的煉焦煤樣與特殊無煙煤（不粘結）混合均勻，在規定條件下加熱成焦炭，所得焦炭在壹定規格的轉鼓中進行強度試驗，以焦炭塊的耐磨強度檢驗煤樣的粘結能力。粘結指數是煤炭分級中判別煤炭的重要指標，具有方便、快捷、煤樣用量少等優點[2]。
三、煤質分析儀器及現代分析方法
3．1壹般分析儀器
煤質化驗室具備煤質分析能力壹般需要購置的主要儀器有：測試煤炭熱值的量熱儀；測試煤炭水分、灰分、揮發份和固定碳4項指標的工業分析儀；測試煤炭元素含量的硫測定儀、碳氫測定儀；還有關系鍋爐燃煤安全的煤灰熔融性測定儀。
3.2E-MAC紅外煤炭快速分析儀
應用5E-MAC紅外煤炭快速分析儀對煤炭進行工業分析，結果可靠性高。原 GB212-91 方法用電子天平準確稱量樣品 1.0000 ± 0. 0002g約需3min，而5E-MAC紅外快速煤質分析儀電子天平僅需幾秒鐘就可完成壹個樣品的稱量，而且用5E-MAC紅外快速煤質分析儀還能進行批量分析，這不僅加快了分析速度，提高了分析質量，還減少了人為因素對煤質的影響，同時也降低了分析的影響。這不僅加快了分析速度，提高了分析質量，還減少了人為因素對分析結果的影響。因此，5E-MAC 紅外煤炭快速分析儀在煤炭的工業分析中具有非常好的應用前景。
3.3紅外快速分析儀
紅外快速分析儀的檢測原理是熱重分析，它將遠紅外加熱設備與稱重電子天平相結合，在特定的氣氛條件、特定的溫度（可設定）和特定的時間（可設定）下，對加熱過程中的試樣進行稱重，然後計算出試樣的水分、灰分等工業分析指標。在加熱過程中，在指定時間（可設定）內對試樣進行稱重，以計算水分、灰分和其他工業分析指標。相對於烘箱、馬弗爐法測定水分和灰分，該儀器有很多優點。自動稱量，減少人工稱量產生的誤差。利用 0 號坩堝校準，省去了樣品冷卻時間，縮短了測試時間。測試過程無需人工幹預。消除測試過程中的安全隱患（高溫灼傷人員）。自動計算和打印測試結果，減少人工計算產生的誤差，減輕勞動強度，提高工作效率。測試數據保存在電腦中，便於查詢和統計。自動化程度高，試驗過程中只需將樣品放入坩堝，測量結果自動上報[3]。
3.4脈沖中子煤質分析儀
中子技術的使用降低了成本，縮短了測量時間，這兩點對於煤炭行業來說都非常重要。其他分析技術，包括 X 射線熒光 (XRF) 和瞬態伽馬中子活化分析，都不利於分析 C 和 O 等元素。脈沖快熱中子活化分析直接測量物質的元素組成，非常適合分析不同的樣品，利用脈沖中子束可以測量低原子序數的 C 和 O 元素。脈沖快熱中子分析法以脈沖中子發生器為基礎。脈沖 D-T 中子發生器可以引發各種核反應。這些反應產生的 γ 射線可以通過合適的探測器（通常是鍺酸鉍晶體）進行測量。在中子脈沖期間，γ 射線譜主要由（n，n′γ）、（n，pγ）和（n，γ）反應產生的γ 射線組成。在中子間歇期，壹些快中子在與物質中的輕元素碰撞時仍會損失能量。在中子能量低於 1 eV 時，中子通過（n，γ）反應被壹些元素捕獲，如 H、N 和 Fe。這些反應產生的 γ 射線可存儲在多通道分析儀 (MCA) 的不同存儲區域中。使用計算機可以計算出精確的結果。
結論
煤炭是我國的重要能源，即使在石油需求日益增長的今天，煤炭作為壹次能源仍然占有相當重要的地位。為了更充分、更有效地利用煤炭資源，在煤炭資源勘探階段就開始對煤炭質量進行壹系列檢查，以規劃開發方案。在開采過程中，也會對煤炭質量進行檢查和監控。在煤炭銷售過程中，也會通過煤質分析對煤炭質量進行評估，以確定商品煤的銷售價格。重要的是，當煤炭被用作煤化工的重要原料時，煤質分析就顯得更為必要。總之，無論是煤炭的開發、利用還是提煉、深加工都離不開煤質分析。
參考文獻
[1]鐘雲英等.煤化學[M].徐州：中國礦業大學出版社，1995
[2]馮安祖．煉焦與化工[M].中國冶金百科全書[M].
[3]張琦，劉翠華．煤炭工業分析方法的改進》，燃料與化學工業，1994，25（4）：169～170.
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