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煤灰成分分析煤灰含量测定
一：煤灰介绍（003）
煤灰是燃煤锅炉燃烧后形成的粉末，主要成分Si02、Al2O3、Fe3O4、FeO、还有少量的CaO、MgO等，主要用途是城市垃圾填埋；煤灰坝处理；道路、铁路、排水工程；水利、隧道、堤、坝、闸防渗；蓄液库防渗；输水、输液渠道、固体废料堆放防渗；屋顶防漏；建筑物地下室、地下仓库、地下车库防潮；桩膜围堰、围海造陆、码头工程等。
煤灰具有吸附、净化、催化等作用，所以在实验室中可以用煤灰代替很多药品进行各种实验，在日常生活中可以用于救生，净化污水，生产中可以作肥料和改良酸性土壤，在环境保护中可以用来处理工业废水等等。
二：煤灰的主要成分
煤灰成分分析：煤灰成分复杂，主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。
分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。
煤炭完全燃烧后，煤中的可燃部分燃烧释放热量，煤中水分蒸发，剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣，这些就是灰分。
根据煤灰组成，可以大致判断出煤的矿物成分。
因为同一煤层的煤灰成分变化较小，而不同成煤时代的煤灰成分往往变化较大，因此在地质勘探过程中，可以用煤灰成分作为煤层对比的参考依据之一。
三：煤灰成分分析的意义
1.根据灰分成分可大致判断出煤的矿物成分；
2.为灰渣的综合利用提供基础技术资料；
3.初步判断煤炭的熔融温度；
4.根据其中钾钠钙氧化物成分的高低，大致判断煤炭燃烧时对锅炉的腐蚀状况。
科标能源检测中心提供煤灰方面的分析服务、检测服务：包括煤灰成分分析、煤灰含量分析、煤灰含量测定、煤灰水分检测、煤灰灰分检测！（3.12）。
【综 述】我国粉煤灰化学成分与理化性能及其应用分析刘 全1，白志民1，王 东2，汪溢汀2(1.中国地质大学(北京),北京 100083；2.黄石市鑫溢新材料科技有限公司，湖北 黄石 435109)【摘 要】本文收集了我国粉煤灰化学成分和理化性能有关的近600个样品的数千个数据，通过数据统计分析，给出了SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、SO3等氧化物以及标准稠度需水量、强度活性指数、密度、体积密度等理化性能的变化范围及平均值；对粉煤灰主要氧化物和典型理化性能的变化特点和规律及其影响因素进行了讨论；对粉煤灰作为水泥、混凝土以及硅酸盐建筑制品原料的化学成分和理化性能特征进行了分析；对粉煤灰SiO2和Al2O3含量与物相组成关系以及高铝粉煤灰、循环流化床粉煤灰、钾和钠含量较高的粉煤灰的应用进行了归纳；还介绍了一种基于粉煤灰化学成分和物相组成并与应用相联系的分类方法。
【关键词】粉煤灰；化学成分；理化性能；应用分析【中图分类号】TQ536.4 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2021)01-0001-09 Chemical Composition and Physicochemical Properties of Fly Ash and Its ApplicationLIU Quan1, BAI Zhi-min1, WANG Dong2, WANG Yi-ding2(1.China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China;2. Huangshi Xinyi New Material Technology Co., Ltd., Huangshi 435109, China)Abstract:The research of chemical composition and physicochemical properties is the basis of industrial application of fly ash. In this paper, the chemical composition and physicochemical properties of nearly 600 samples of fly ash from China were collected. Through statistical analysis of the data, the variation range and average values of SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, SO3, ignition loss, water requirement of cement normal consistency, strength activity index, density and volume density were given. The variation characteristics and laws of the main oxides and typical physicochemical properties of Fly ash in China and their influencing factors were analyzed. The chemical composition and physicochemical properties of fly ash as raw materials of cement, concrete and Portland building products are discussed. The relationship between SiO2 and Al2O3 of fly ash and phase composition, as well as the applications of high-alumina fly ash, circulating fluidized bed combustion fly ash and high potassium and sodium fly ash are discussed. This paper also introduces a classification method based on chemical composition and phase composition of fly ash.Key words: fly ash; chemical composition; physical and chemical properties; application长期以来，煤炭一直是我国火电发电的主要燃料，2017年用于火力发电的煤炭总量约为19.0025×108t[1]，占国内煤炭总消耗量的49.26%，相应产生了6.86×108t粉煤灰。
粉煤灰的成分
粉煤灰是一种工业废弃物，产生于燃煤过程中。
它是一种细粉状物质，主要由氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙等成分组成。
以下是对粉煤
灰的成分进行详细介绍：
1. 氧化硅（SiO2）：粉煤灰中最主要的成分之一，通常占总重量的50%以上。
它的存在使得粉煤灰具有良好的耐火性和防水性。
2. 氧化铝（Al2O3）：也是粉煤灰中含量较高的成分之一，通常占总
重量的10%左右。
它能够提高混凝土的强度和耐久性。
3. 氧化铁（Fe2O3）：在粉煤灰中也是比较常见的成分，通常占总重
量的5%左右。
它能够使混凝土具有良好的颜色和抗紫外线能力。
4. 氧化钙（CaO）：在粉煤灰中含量较低，但仍然重要。
它能够促进
混凝土早期强度发展，并提高混凝土的耐久性。
5. 硅酸盐：粉煤灰中含有大量的硅酸盐，包括硅酸钙、硅酸铝钙等。
这些成分能够提高混凝土的强度和耐久性。
6. 铝酸盐：粉煤灰中也含有一定量的铝酸盐，如铝酸钙、铝酸铁等。
它们能够增加混凝土的抗压强度和耐久性。
7. 硫化物：粉煤灰中含有少量的硫化物，如二氧化硫等。
这些成分可能会对环境造成污染，因此需要进行适当处理。
总之，粉煤灰是一种复杂的物质，由多种成分组成。
这些成分能够提高混凝土的强度和耐久性，但也可能对环境造成污染。
因此，在使用粉煤灰时需要进行适当处理和控制。
探讨煤灰成分及其应用1 概述关于煤灰成分的分析方法我国曾在20世纪90年代中发布过一份较为完整的规章制度，但是随着科技的日新月异和社会发展，当下进行煤灰成分分析的方法又应当是怎样的呢，煤灰的应用又有哪些呢？本文通过煤灰分析以及煤灰应用的探讨将重点解决这两个问题。
2 现阶段煤灰成分分析方法概述2.1 计量单位现阶段煤灰成分分析中的计量单位的书写应当参照最新的《有关量、单位和符号的一般原则》进行，例如灰化温度的标准就应当是（815±10）℃。
而标准溶液浓度的表述方法应当是1mg/mL。
此外，煤灰成分分析中容量分析需要计算出标准工作液滴定度，质量浓度和物质量浓度的符号就应当是ρ和c。
最后，关于测定结果的表示应当以相应氧化物的分子式，即ω表示，原有的百分含量应当摒弃。
2.2 仪器设备在煤灰成分分析过程中，随着仪器设备的更新和技术发展，仪器设备中增加了对瓷坩埚、铂埚钳和灰皿的要求，废除了以往对于容量瓶、滴定管和移液管的规定。
2.3 灰样的制备灰样的制备需要注意灰化方法和冷却方法。
具体而言，在灰化方法上，通常都要使炉温保持在（815±10）℃之后，让其在炉门留15毫米和自然通风的条件下燃烧2小时。
在冷却方法上，马弗炉中的煤样需待灼烧到质量恒定后才取出，并让其在自然条件下冷却5分钟再转入干燥器当中进行冷却。
切忌将没有冷却的物品直接放入干燥器，否则在打开的时候会造成灰样飞溅，最终导致灰样报废。
2.4 参比溶液参比溶液往往是为了避免由器皿和试剂纯度而引发的分析误差，在传统的煤灰成分分析过程中对于参比溶液的要求比较严格。
但是，现阶段的煤灰成分分析方法中，广泛采用的是分光光度法，不需要采用参比溶液。
3 煤灰的主要成分和作用分析煤灰的成分不同，导致其主要组成成分也不同，而不同组成成分的化学性质也差异也很大。
加之煤灰本身就属于一种混合物，具有混合物的特性，所以煤灰主要组成成分的作用也是不同的。
拿氧化硅来说，其本身是一种无味、无毒、无嗅、无污染和无形的非金属氧化物，其自身具有一定的纳米效应，因此在材料中展现出了良好的消光、绝缘、增稠、补强、防流挂和触变等形式，广泛应用于塑料、橡胶、密封胶、黏合剂和涂料等相关高分子工业中。
中华人民共和国能源部标准SD323-89煤灰成分分析方法中华人民共和国能源部1989-3-27发布1989-10-01实施1总则1.1适用范围煤灰、焦炭灰及煤矸石灰的分析方法。
1.2分析方法常量、半微量、容量和原子吸收法等，可根据实际情况选用。
1.3通则1.3.1测定用水，系指蒸馏水或去离子水。
试剂，仅列出测定中直接使用的试剂；其配制方法，仅列出配制比较复杂的试剂。
凡未标明浓度的试剂，系指浓溶液(如硫酸指浓硫酸，氨水指浓氨水)或固体(如氯化钾指固体氯化钾)。
1.3.2溶液的百分浓度，液体试剂按体积比混合，固体试剂指100mL溶剂中所加溶质的克数。
1.3.3在测定过程中应同时作空白实验，并对测定值进行校正。
1.3.4对每一个项目均应进行两次平行测定，取两次测定值的算术平均值作为报告值。
如两次平行测定值超过允许误差，则应进行第三次测定，取两次符合允许误差的测定值的算术平均值作为报告值。
如第三次测定值与前两次测定值之差均在允许误差之内，则取三次的算术平均值作为报告值。
如三次测定值均超出允许误差，则结果全部作废，查找原因，重新测定。
1.3.5分析结果用灰样的百分数表示。
除五氧化二磷保留两位有效数字外，其余各项均保留到小数点后第二位数字。
1.3.6允许误差均为绝对误差。
2煤灰灰样的制备取5～10g分析煤样(按灰分多少选定)置于灰皿中进行灰化，其灰量不少于1.5～2g。
而后将灰样置于玛瑙研钵中研细，使之全部通过孔径90μm筛子，然后放入灰皿内，于815±10℃的高温炉中灼烧到恒重，装入磨口瓶中，并存放于干燥器内。
称样前，应在815±10℃的高温炉中灼烧30min。
3常量分析方法3.1二氧化硅的测定(动物胶凝聚重量法)3.1.1要点灰样加氢氧化钠熔融，用沸水浸取，盐酸酸化，蒸发至干。
在盐酸介质中用动物胶凝聚硅酸，沉淀过滤，灼烧，称重。
3.1.2试剂3.1.2.1氢氧化钠(GB629—77)分析纯，粒状。
煤灰成分分析2篇煤灰成分分析第一篇：煤灰成分分析的背景和意义煤灰是燃烧煤炭时产生的固体废弃物，主要由非燃料组分组成，如无机成分、有机物、重金属等。
煤灰的成分与煤种、燃烧条件等因素有关，因此煤灰成分的分析可以为评价煤质提供重要依据，对煤炭的科学利用和环境保护也具有重要意义。
煤灰一般由无机成分、有机物和水分组成，其中无机成分是煤灰的主要组成部分。
无机成分包括矿物质、玻璃体和亚质量结构。
煤灰中的矿物质是煤炭中各种元素氧化、硫化、碳化等反应形成的物质，其主要成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙等。
玻璃体是煤中的大分子有机化合物在高温下脱水形成的玻璃状物质，其含量、稳定性和比表面积对煤的性质具有重要影响。
亚质量结构是煤中未完全矿化的有机物，主要是煤中的芳香族化合物，其含量和组成对煤的成熟度和燃烧性能有关。
煤灰成分分析的方法包括化学分析、物理分析和X射线衍射分析等。
化学分析可以确定煤灰的元素含量和化学组成，物理分析可以测定煤灰的密度、比表面积和孔径分布等物理性质，X射线衍射分析可以确定煤灰中各种矿物质的种类和含量。
煤灰的成分分析可以为煤的评价和利用提供基础数据，为燃煤发电、制备炭黑、提取重金属等工业生产提供依据，也可为环境保护提供科学依据，如测定煤灰中的重金属含量、毒性等，评估煤炭燃烧对环境的影响。
第二篇：煤灰成分分析实验方法和结果分析实验方法：本实验采用国家标准《煤灰中无机物质的化学分析方法》（GB/T 219—1988）进行煤灰成分分析。
实验流程包括样品制备、溶解、过滤、析出、烧失和测定。
具体步骤如下：1.样品制备：取适量的经干燥和破碎的煤样，粉碎并过筛，取2 g左右的样品，置于燃烧过程中产生灰渣的碟子中，用电炉加热至800℃，保温2 h左右，使其变为白灰色，取出称重，即为煤灰样品。
2.溶解：将样品转移到烧杯中，加入4 ml浓硝酸和1 ml 浓盐酸，用电磁加热器加热，使其完全溶解，加水至30 ml。
煤灰调研报告煤灰是煤炭燃烧后剩余的固体废弃物，由于煤灰成分复杂且含有大量的有害物质，对环境和人类健康造成了严重的危害。
因此，煤灰的调研显得非常必要。
本报告将着重介绍煤灰的成分、产生来源、处理方法以及对环境和健康的影响等方面，以期揭示煤灰所带来的问题和挑战。
一、煤灰的成分煤灰主要由无机物组成，包括硅酸盐、氧化物、硫化物、铝酸盐等。
其中，硅酸盐是煤灰的主要成分，含有较多的二氧化硅和氧化铝。
此外，煤灰中还存在有害金属元素如铅、镉、汞等，这些有害物质具有潜在的毒性和致癌性。
二、煤灰的产生来源煤灰主要来源于燃煤发电厂、钢铁厂、水泥厂等工业生产过程中的煤炭燃烧。
据统计，全球每年产生的煤灰约为30亿吨，中国占据了相当大的比例。
三、煤灰的处理方法煤灰的处理方法主要有填埋、堆放、回收利用等。
填埋是目前常见的处理方式，但由于煤灰中的有害物质对土壤和地下水造成了严重的污染，对环境造成了很大的危害。
因此，如何提高煤灰的综合利用率是目前研究的重点。
一些国家已经开始尝试将煤灰用于建筑材料、水泥生产、道路铺设等方面，并取得了一些积极成果。
四、煤灰对环境的影响煤灰中的有害物质可以通过空气和水等途径进入环境，对大气、土壤和水体造成严重污染。
其中，煤灰中的重金属元素对土壤的肥力和农作物生长产生了很大的影响，可能导致土壤质量下降和农业产量减少。
同时，煤灰中的颗粒物和二氧化硫等气体对大气环境造成了严重的污染，可能引发雾霾等空气质量问题。
五、煤灰对健康的影响煤灰中的有害物质具有一定的生物毒性和致癌性，长期接触可能导致呼吸系统疾病、心血管疾病、癌症等疾病的发生。
特别是对于煤炭生产和燃煤工人来说，他们接触煤灰的机会更多，对健康的威胁更大。
综上所述，煤灰作为煤炭燃烧后的废弃物，对环境和人类健康造成了严重的影响。
当前，加强煤灰处理和回收利用的研究，减少煤炭燃烧对环境的污染，是非常迫切的任务。
同时，政府和企业也需要加强对煤灰的监管和管理，确保煤灰处理的安全和环保性。
SiO2+AI2O3：硅铝酸盐的主要成份，其中的可容成分越多，说明粉煤灰的活性越好，掺加到混凝土中越易与水泥水化析出的Ca(oH)2反应，生成类似于水泥水化产物，从而增强反应物的活性。
一般说来，Sio2+Ai2O3含量越多，其28天抗压强度比越高，两者有一定的相关性。
MgO:混凝土中的MgO可能以方镁石的形态出现，方镁石水反应缓慢，且会引起膨胀破坏，因此有些国家（如美国）规定粉煤灰中的MgO不得超过4%~5%。
但我国目前对此并未做规定。
Fe2O3:一直被认为是有害组份，但也有研究表明，Fe2O3在一定条件下也会起有益的作用，如含Fe2O3较多的粉煤灰对混凝土减水作用是有贡献的，所以不能把铁仅看作是起负作用的化学成份，要结合具体的利用方式，具体分析评价。
SO3:由于SO3过高会在混凝土材料中生面具有破坏性的钙矾石，因此各国粉煤灰标准中都把SO3视为有害成份，我国国标规定作为建材使用的粉煤灰中的SO3的含量必须小于3%。
有效碱（K2O.Na2O）能加速水泥的水化反应，而且对激发粉煤灰的化学活性以及促进粉煤灰与Ca(oH)2的二次反应有利，因此有效碱是有益的化学成份。
碱集料反应但是随着碱性物质的增加，会产生碱集料反应（碱性物质与混凝土骨料反应而使其力学性能降低），以及降低粉煤灰抑制碱集料反应的能力。
因此有些国家（如美国）的标准规范对有效碱也加以限制，一般要求有效碱（以Na2O计）不超过1.5%，但目前我国规范未对有效碱进行规定。
CaO:一般根据原煤燃烧后灰份CaO的含量，可根据粉煤灰划分为高钙灰和低钙灰，通常以10%为划分标准。
增钙灰：现有一种人工增钙灰（煤粉在燃烧时，人工喷钙后所形成的粉煤灰）。
烧矢量：烧矢量通常用来蘅量粉煤灰中未燃尽碳的含量。
碳粒是对混凝土有害的物质，对其需水比以及抗冻性能都有不利的影响，因此其含量越低越好。
国家对其有严格的限制，一级粉煤灰的烧矢量应小于5%，二级粉煤灰应小于8%，三级粉煤灰应小于15%。
一、灰成分分析意义煤炭完全燃烧后，煤中的可燃部分燃烧释放热量，煤中水分蒸发，剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣，这些就是灰分。
煤灰成分复杂，主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。
分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。
根据煤灰组成，可以大致判断出煤的矿物成分。
因为同一煤层的煤灰成分变化较小，而不同成煤时代的煤灰成分往往变化较大，因此在地质勘探过程中，可以用煤灰成分作为煤层对比的参考依据之一。
煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。
根据煤灰成分还可初步判断煤灰的熔融温度，根据煤灰中钾、钠和钙等碱性氧化无成分的高低，大致判断煤在燃烧时对锅炉的腐蚀情况。
二、煤灰成分分析项目与分析方法煤灰成分分析项目一般有： SiO2、Fe2O3、Al 2O3、TiO 2、CaO、MgO 、SO3、K2 O 和 Na2 O，有时也测定 Mn 3O4和 P2O5。
国家标准中规定的分析方法有三种常量法、半微量法和原子吸收分光光度法。
1常量法1.1 常量法流程1.2 仪器1）分析天平2）马弗炉3）分光光度计波长范围200-1000nm，精度± 2nm4）原子吸收分光光度计5）火焰光度计6）库仑定硫仪7）银坩埚8）铂坩埚1.2 检验步骤与注意事项1)样品灰化规定煤样厚度 <0.15g/cm2，采用缓慢灰化法的步骤，在 815℃灼烧 2h，研细至 0.1mm，再灼烧 30min，直至恒重，放入干燥器。
当灰量厚度不超过时，其三氧化硫值变化不大。
此外不同硫分的煤样不应在同一炉内烧灰。
2）熔样称取 0.5±0.02g 灰样，在银坩埚中，用几滴乙醇润湿，加粒状 NaOH 4g，盖盖，放入马弗炉中，在 1-1.5h 内将炉温从室温缓慢升至 650-700℃，熔融 15-20 分钟。
在银坩埚中熔融灰样，因为银的熔点 960.5℃，所以熔融温度不能过高，熔融时间不能过长，规定 650-700℃熔融 15-20min 即可熔融完全，否则银熔下太多，当用盐酸酸化时，将形成氯化银沉淀，影响二氧化硅测定。
粉煤灰的化学组成粉煤灰是指煤炭燃烧后的副产品，广泛应用于建筑材料、水泥制造、道路建设等领域。
本文将从粉煤灰的化学组成方面进行介绍。
粉煤灰的化学组成非常复杂，其中主要包含以下几个方面的物质。
1. 硅酸盐类：粉煤灰中含有大量的硅酸盐类物质，主要包括二氧化硅(SiO2)、三氧化二硅(SiO3)2-等。
其中二氧化硅是粉煤灰中含量最高的成分，其含量可达到40%以上。
硅酸盐类物质的存在使得粉煤灰具有较高的硅含量，从而赋予了粉煤灰一定的活性。
2. 铝酸盐类：粉煤灰中还含有少量的铝酸盐类物质，主要包括氧化铝(Al2O3)和铝硅酸盐等。
铝酸盐类物质的存在可以提高粉煤灰的水化活性，使其在水泥中发挥更好的性能。
3. 铁酸盐类：粉煤灰中含有一定量的铁酸盐类物质，主要包括氧化铁(Fe2O3)、铁硅酸盐等。
铁酸盐类物质的存在对粉煤灰的性能具有一定影响，可以调节其水化速度和性能。
4. 钙酸盐类：粉煤灰中还含有一些钙酸盐类物质，主要包括氧化钙(CaO)、石灰石(CaCO3)等。
钙酸盐类物质的存在可以提高粉煤灰的活性和水化性能，使其在水泥中起到更好的作用。
5. 硫酸盐类：粉煤灰中含有一定量的硫酸盐类物质，主要包括硫酸钙(CaSO4)、硫酸钠(Na2SO4)等。
硫酸盐类物质的存在对粉煤灰的性能具有一定的影响，可以调节其水化速度和性能。
粉煤灰的化学组成不仅包括上述几个主要成分，还包括一些微量元素和有机物质。
微量元素主要包括钾(K)、钠(Na)、镁(Mg)、钙(Ca)等，这些元素对粉煤灰的性能也有一定的影响。
有机物质主要来自于煤炭本身，包括煤油、煤焦油等，这些有机物质在粉煤灰中的含量较低，但对粉煤灰的性能也有一定的影响。
粉煤灰的化学组成非常复杂，包括硅酸盐类、铝酸盐类、铁酸盐类、钙酸盐类、硫酸盐类等多种物质。
这些物质的存在对粉煤灰的性能具有重要影响，使其具备了一定的活性和水化性能。
粉煤灰的化学组成对于其在建筑材料、水泥制造、道路建设等领域的应用具有重要意义。
《煤灰成分分析【煤灰成分分析及其应用】》
摘要：煤灰成分中经常分析项目SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Mn3O4、TiO2、P2O5、SO3、K2O、Na2O，取出坩埚,用水少激冷后,擦净坩埚外壁,放于250ml烧杯中,加入约150ml沸水,立即盖上表面皿,待剧烈反应停止后,迅速加入盐酸20ml,于电炉下微沸约1min,取下,迅速冷至室温,移入250ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,此为母液，煤灰成分主要以二氧化硅和三氧化二铝为主,这两种成分合占煤灰的70%-80%以上,其余20%-30%左右为三氧化二铁、氧化、氧化镁、四氧化三锰(或一氧化锰)、二氧化钛、五氧化二磷、三氧化硫、氧化钾和氧化钠等;此外还有钒、钼、钍、铀、锗和镓等的氧化物,但这些稀散的伴生元素氧化物在煤灰在的含量一般都是极其微量的
摘要:煤灰成分分析在煤质分析中是比较重要的项目。
它测定的元素多,其含量范围波动很大,涉及的测定方法很多,需要技术操作人员要有专业的理论基础和丰富的经验。
煤灰成分是气化及动力用煤的参考指标。
根据煤灰成分,可以了解煤中矿物质的组成及含量,估计煤灰的熔融性,熔渣的流动性,大致判断这种煤在燃烧过程中炉砖的腐蚀情况等等,以及为煤和煤灰的综合利用提供重要的参考资料。
Abstract: Coal ash composition analysis is an important item. The range of the determination of the elements is wide, and there are many test methods. Personnel who want to test it must have professional theoretical foundation and rich experiences. Ash components of coal are the reference of the gasification and power coal. According to ash composition, we can understand the composition of coal and mineral content in the estimated melting of ash, slag fluidity. We can determine the course of this coal-burning stove in brick corrosion, etc., as well as coal and the comprehensive utilization of coal ash to provide important references. 关键词:煤灰;分析;应用Key words: coal ash; analysis; application 中图分类
号:TQ533文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0077-01 根据煤灰成分大致可以推测出煤的矿物成分。
煤灰成分的变化很大,但也有规律可循。
在同一煤层的煤灰成分变化往往较小,而不同成煤时代的煤灰成分变化往往较大,为此,在地质勘探过程中,可用煤灰成分作为煤层对比的参考依据之一。
1煤灰成分分析煤灰成分中经常分析项目SiO2、
Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Mn3O4、TiO2、P2O5、SO3、K2O、Na2O。
煤灰成分分析现行国家标准是GB/T 1574-2007。
它包括半微量分析法和常量分析法、测三氧化硫的硫酸钡质量法、燃烧中和法、库仑滴定法、测五氧化二磷的磷钼蓝分光光度法、测氧化钾和氧化钠的火焰光度法及测钾、钠、铁、钙、镁、锰的原子吸收法。
半微量分析法的试样溶液制备是:称取灰样0.10g于银坩埚中,用几滴乙醇润湿。
加氢氧化钠2g,盖上坩埚盖,放入马弗炉中,在1h-1.5h内将炉温从室温缓慢升至650℃-700℃,熔融15min-20min。
取出坩埚,用水少激冷后,擦净坩埚外壁,放于250ml烧杯中,加入约150ml沸水,立即盖上表面皿,待剧烈反应停
止后,迅速加入盐酸20ml,于电炉下微沸约1min,取下,迅速冷至室温,移入250ml容量瓶中,用
水稀释至刻度,摇匀,此为母液。
煤灰中的二氧化硅、三氧化二铁、二氧化钛、三氧化二铝、氧
化钙和氧化镁都是在此母液的基础上进行各项测定。
现根据多年的经验简述一下其中的
注意事项:(1)如何判断灰样是否熔好:熔融物应是均匀的红色透明液体;坩埚上边应是很干净,证
明熔融时灰样和熔剂没有溢出坩埚;熔融物加入浓盐酸后溶液无黑色颗粒。
(2)脱样注意事项:坩埚应用滤纸擦净后放入烧杯中;加入沸水后要停留一段时间,以使坩埚内的物质尽量溶解到水中。
(3)加热微沸一分钟时,所用的电炉子功率不宜过大,否则不好掌握微沸成度。
(4)定容母液后,最
好在当天完成三项比色的项目测定。
因为由比色测定的成分比较不稳定,沉淀时间长会起一些
变化。
(5)滴定实验时,必须按顺序加入各试剂,次序不能颠倒。
要注意滴定速度,不可过快。
造成煤灰分析各项测验值偏高或偏低的主要原因有:(1)样品制备:煤样灰化时,温度低,灰化时间
不够,灰样未烧透或未磨细会使测值偏低;(2)称样方式:灰样烧好后,没有立即称出,吸收了空气中
水和二氧化碳;用小勺称灰样后,小勺上所沾染的灰样未全部刷入到银坩埚中。
这些都会使测值
偏低;(3)熔样:温度低,熔融时间不够;熔样时炉子升温速度太快,坩埚内熔融物溢出;银坩埚中熔融物没有全部洗出等都会使测值偏低。
而银坩埚在使用之前未处理干净则会使测值偏高。
2煤灰成分的应用煤灰成分主要以二氧化硅和三氧化二铝为主,这两种成分合占煤灰的
70%-80%以上,其余20%-30%左右为三氧化二铁、氧化、氧化镁、四氧化三锰(或一氧化锰)、二氧化钛、五氧化二磷、三氧化硫、氧化钾和氧化钠等;此外还有钒、钼、钍、铀、锗和镓等
的氧化物,但这些稀散的伴生元素氧化物在煤灰在的含量一般都是极其微量的。
根据煤灰
成分不致可以推测原煤的矿物组成,而且还可以为动力用煤的灰渣综合利用,提供技术资料。
煤灰成分中硅含量和铝含量普遍较高。
如我国不少矿区的煤灰成分中三氧化二铝含量高达40%左右,利用这种煤可以作为提取结晶氯化铝和固体聚合铝,即碱或氯化铝的原料。
而含二氧化硅
高的煤灰,即可作为提炼石英砂和制造水玻璃的原料。
铁含量则常随煤中硫铁矿硫含量的
增高而增高,如某些黄铁矿硫含量很高的煤,其煤灰中的三氧化二铁含量可高达50-60%以上,这
种煤灰就可考虑作为炼铁的原料;而有些低硫煤的煤灰中三氧化二铁含量可低至1%左右。
某些以碳酸盐矿物为主的煤灰组分中,氧化钙含量可高达30%以上。
这时在高炉炼铁过程中就
可以减少熔剂石灰石的用量。
此外,根据煤灰的组成即可初步判断煤灰的熔融温度。
煤灰
中的Al2O3是增高灰熔融性温度的最主要的成分。
Al2O3含量大于20%的煤灰,其软化温度ST一般均大于1250℃;Al2O3大于30%的煤灰,ST均大于1350℃;Al2O3大于35%时,ST大
于1400℃;Al2O3大于40%时,ST几乎都大于1500℃。
煤灰中的Al2O3含量最低可达7%-8%左右,最高可超过46%,一般在20%-30%左右。
煤灰的熔融温度的高低,直接关系到煤作为气化和动力原料时的性能。
液态排渣的锅炉和气化炉要求煤灰熔融温度低的煤。
至于链条锅炉
则以煤灰熔融温度低一些的煤为好,使煤在燃烧过程中能产生轻微的结渣现象,以起到保护炉栅不被过高炉温烧熔的作用,但也不宜使用煤灰熔融温度过低的煤,否则灰渣就会结成大块而影响通风,使炉内不能正常燃烧,同时还给清炉出渣带来很多不便。
另一方面,炉内结渣还与煤的灰分含量有很大关系,即煤灰熔融温度相同,灰分含量高的煤比灰分低的容易结渣,且灰分越高,结渣也越严重。
常常发现煤灰熔融温度高的煤反而比熔融温度低的煤容易结渣,这就是因为前一种煤的灰分含量高,而后一种煤的灰分低的缘故。
测定煤灰中钾、钠和钙的氧化物等碱性成分含量,能大致判断煤在燃烧时对锅炉燃烧室的腐蚀情况;含二氧化钛和五氧化二钒等伴生元素较高的煤灰还可以提炼这类稀有的金属元素;有些接近粘土成分的煤灰还可以用来制造耐火砖。
根据某些煤灰组成中各氧化物之和与总量有较大差异的试样,还可发现某些稀有元素在煤中的富集情况。
综上所述,煤灰的成分分析在工、农、业生产中起到很大的作用。
随着科学技术的不断发展,煤灰的综合利用将得到推广和提高。
