[发明专利]一种无烟煤、烟煤和褐煤的鉴别方法

说明书

本发明公开了一种无烟煤、烟煤和褐煤的鉴别方法，包括以下步骤：取适量煤样和干燥后的溴化钾研磨、压片后在红外光谱仪上扫描，波数范围从400～4000cm^‑1，分辨率4cm^‑1，扫描次数为40次，得到煤样的红外谱图，即可识别无烟煤。采用peak‑fit分峰软件拟合及origin做图的方式，对烟煤、褐煤红外光谱特征峰进行了识别。研究表明，煤炭中不同基团红外光谱重叠，经分峰后重新拟合，各煤种脂肪官能团、含氧官能团与芳烃官能团谱图差异明显，以不同波数出现的特征峰作为无烟煤、烟煤、褐煤鉴别的特征参数。本发明无需样品前处理，只需压片进样分析，操作快速简便，结果准确可靠，安全环保，本发明适用于各种煤样鉴别。

技术领域

本发明涉及煤种的鉴别方法，特别是涉及一种无烟煤、烟煤和褐煤的鉴别方法，用于对热力公司、炼焦、炼钢、煤化工等行业所用煤炭煤种的鉴别。

背景技术

煤炭主要由植物遗体经煤化作用转化而成的富含碳的固体可燃有机沉积岩。《中国煤炭分类》GB/T 5751-2009按照煤化程度参数（主要是干燥无灰基挥发分）可将煤炭划分为无烟煤、烟煤和褐煤三大类。

无烟煤是一种坚硬、致密且高光泽的煤，是煤化程度最大的煤，其固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，燃点高，燃烧时不冒烟。

烟煤呈灰黑至黑色，具有沥青光泽至金刚光泽，通常有条带状结构，不含原生腐殖酸，煤化程度高于褐煤低于无烟煤。挥发分为10％～40％，发热量较高热值为27.17～37.20MJ／kg。多数烟煤具有粘结性，燃烧时冒烟，易结渣。根据挥发分含量可分为长焰煤、气煤、肥煤、炼焦煤、瘦煤和贫煤等。

褐煤是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤，煤化程度最低，呈褐色、黑褐色或黑色，一般暗淡或呈沥青光泽，不具粘结性，是一种煤化程度介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤。其物理、化学性质介于泥炭和烟煤之间。水分大、挥发分高、密度小，发热量一般只有11.71～16.73MJ／kg，含有腐殖酸，氧含量常达15～30％。

《中国煤炭分类》规定干燥无灰基挥发分V_daf≤10.0%为无烟煤；10.0%≤ V_daf≤37.0%为烟煤；当V_daf≥37.0%，粘结指数G≤5时，用透光率P_M区分烟煤和褐煤：V_daf≥37.0%，P_M>50%为烟煤；30%< P_M≤50%的煤，如恒湿无灰基高位发热量Q_gr,maf>24MJ/Kg，为长焰煤，否则为褐煤。干燥无灰基挥发分的确定需先用《煤的工业分析方法》测定煤样的水分M_d、空气干燥基灰分A_d和空气干燥基挥发分V_d，其中空气干燥基灰分的测定需要约5小时，时间较长。然后按照公式V_dafV_dd计算干燥无灰基挥发分，此法引入参数较多，任何一个参数的误差都会影响最后的计算结果。透光率的测定方法为煤与混合酸反应产生有色溶液，采用目视比色法测定，此方法用时大约4小时，时间较长，且目视比色法准确度不高易受其他介质干扰，另外，有色溶液颜色不稳定，标准系列不能久存，需要经常配置，比较麻烦。而Q_gr,maf的计算需要测定煤样的最高内在水分，最高内在水分的测定方法为让20g煤样达到饱和吸水后，在温度30℃相对湿度96%和充氮常压下达到湿度平衡（相对湿度96%和充氮常压试验条件不易控制，且达到湿度平衡最少需24小时，最长需48小时），然后在105℃~110℃下，以测得的煤样质量损失分数来表示最高内在水分。以上分类方法操作复杂，用时较长。尤其是在褐煤和烟煤的鉴别上，透光率和最高内在水分的测定试验操作繁琐，准确率低，样品需求量大，为褐煤和烟煤的鉴别工作带来一定困难。