本發(fā)明屬于煤檢測(cè)，具體涉及一種煤中灰分含量的測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

1、灰分是煤中的有害物質(zhì)，煤中的灰分含量越高，煤中有機(jī)質(zhì)的含量就會(huì)越少，會(huì)導(dǎo)致煤的發(fā)熱量越少。此外，在煤的加工利用過(guò)程中，灰分會(huì)導(dǎo)致鍋爐、氣化爐等設(shè)備出現(xiàn)堵塞、沾污、結(jié)渣等問(wèn)題。目前針對(duì)煤中灰分的測(cè)試方法，主要采用燃燒法、x射線法、γ射線法等方法。傳統(tǒng)的燃燒方法存在效率低、速度慢、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，并且在超低灰煤的灰分測(cè)試過(guò)程中存在精度不足的問(wèn)題。而x射線法和γ射線法則會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的損害。

2、因此，急需設(shè)計(jì)出一種便捷且安全的煤中灰分含量的測(cè)試方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種煤中灰分含量的測(cè)試方法。

2、本發(fā)明提供了一種煤中灰分含量的測(cè)試方法，包括以下步驟：

3、s1、將煤進(jìn)行破碎，得到煤粉；

4、s2、采用消解劑將質(zhì)量為m煤粉的所述煤粉進(jìn)行消解，得到消解溶液，將所述消解溶液進(jìn)行趕酸、稀釋后定容至體積v，得到待測(cè)溶液；

5、s3、利用光譜設(shè)備測(cè)試所述待測(cè)溶液中的各個(gè)待測(cè)元素的質(zhì)量濃度c，所述待測(cè)元素包括si、al、fe、ti、ca、mg、k、na、mn、s和p，各個(gè)所述待測(cè)元素的質(zhì)量濃度c分別記為csi、cal、cfe、cti、cca、cmg、ck、cna、cmn、cs和cp；

6、s4、根據(jù)以下公式計(jì)算出所述煤中的各個(gè)所述待測(cè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω，各個(gè)所述待測(cè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω分別記為ωsi、ωal、ωfe、ωti、ωca、ωmg、ωk、ωna、ωmn、ωs和ωp，

7、

8、其中，ω的單位是wt％，c的單位是μg/ml，v的單位是ml，m煤粉的單位是g；

9、s5、根據(jù)以下公式計(jì)算出所述煤中灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω灰分，

10、

11、其中，m灰分為所述煤中灰分的質(zhì)量，msio2、mal2o3、mfe2o3、mtio2、mcao、mmgo、mk2o、mna2o、mmno2、mso3、mp2o5為各個(gè)所述待測(cè)元素的氧化物的質(zhì)量，單位是g，msio2、mal2o3、mfe2o3、mtio2、mcao、mmgo、mk2o、mna2o、mmno2、mso3、mp2o5為各個(gè)所述待測(cè)元素的氧化物的摩爾質(zhì)量，單位是g/mol，msi、mal、mfe、mti、mca、mmg、mk、mna、mmn、ms、mp為各個(gè)所述待測(cè)元素的摩爾質(zhì)量，單位是g/mol。

12、本發(fā)明的測(cè)試方法帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果為：

13、(1)步驟s1對(duì)煤進(jìn)行破碎，得到煤粉，可以增大煤顆粒和消解液的接觸面積，以便釋放出煤粉中的待測(cè)元素。

14、(2)步驟s2直接消解煤粉，可以將煤粉中的待測(cè)元素充分釋放到消解溶液中，避免待測(cè)元素?fù)]發(fā)造成測(cè)試結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

15、(3)步驟s3利用光譜設(shè)備測(cè)試所述待測(cè)溶液中的各個(gè)待測(cè)元素的質(zhì)量濃度c，可以使各個(gè)待測(cè)元素的質(zhì)量濃度通過(guò)光譜法一次測(cè)試得出，比較快捷方便。

16、(4)步驟s3中所述待測(cè)元素包括si、al、fe、ti、ca、mg、k、na、mn、s和p。由于煤中灰分的元素分為常量元素和微量元素，常量元素si、al、fe、ti、ca、mg、k、na、mn、s和p的含量一般在98wt％以上，微量元素只占很小的一部分，因此sio2、al2o3、fe2o3、tio2、cao、mgo、k2o、na2o、mno2、so3、p2o5是煤中灰分的主要成分，它們的總含量基本可以代表煤中灰分的含量。

17、(5)步驟s4將待測(cè)溶液中的各個(gè)待測(cè)元素的質(zhì)量濃度c換算成煤中各個(gè)待測(cè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω。

18、(6)步驟s5又將煤中各個(gè)待測(cè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω?fù)Q算成各個(gè)待測(cè)元素的氧化物的質(zhì)量，各個(gè)待測(cè)元素的氧化物的質(zhì)量相加即可得到煤中灰分的質(zhì)量，煤中灰分的質(zhì)量與煤粉的質(zhì)量相比即可得到煤中灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

19、(7)本發(fā)明的測(cè)試方法方便快捷，且測(cè)試精度高，另外也不會(huì)給測(cè)試人員的安全帶來(lái)威脅。

20、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，m煤粉≥0.3g。

21、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，0.3g≤m煤粉≤1.0g。

22、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，所述煤粉的粒度為200目以上。

23、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，所述消解劑為硝酸和氫氟酸的混合物。

24、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，所述硝酸和所述氫氟酸的摩爾比為(1.1～1.4)：1。

25、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，所述消解劑中所述硝酸和所述氫氟酸的摩爾濃度之和為16.0mol/l以上。

26、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，在200℃～220℃條件下消解90min～120min。

27、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，所述v為50ml～100ml。

28、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，所述光譜設(shè)備為電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。

29、根據(jù)以上所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其中，步驟s5為：根據(jù)以下公式計(jì)算出煤中灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω灰分，

30、

技術(shù)特征：

1.一種煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，所述煤粉的粒度為200目以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，m煤粉≥0.3g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，所述消解劑為硝酸和氫氟酸的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，所述硝酸和所述氫氟酸的摩爾比為(1.1～1.4)：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，所述消解劑中所述硝酸和所述氫氟酸的摩爾濃度之和為16.0mol/l以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，在200℃～220℃條件下消解90min～120min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，所述v為50ml～100ml。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，所述光譜設(shè)備為電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤中灰分含量的測(cè)試方法，其特征在于，步驟s5為根據(jù)以下公式計(jì)算出所述煤中灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω灰分，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種煤中灰分含量的測(cè)試方法，屬于煤檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。所述測(cè)試方法簡(jiǎn)便快捷，且測(cè)試精度高，另外也不會(huì)對(duì)測(cè)試人員造成傷害。

技術(shù)研發(fā)人員：袁東營(yíng),王東升,趙奇,白向飛,丁華,涂華,何金,張昀朋,蔡志丹,孫南翔,楊曉毓,馬文娟,劉思淼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10