[发明专利]一种快速检测煤中可溶性Na含量的方法

权利要求书

1.一种快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将煤样磨制成能全部通过45μm煤粉筛的煤粉样；

S2，将去离子水、无钠表面活性剂和无钠酸性溶液配制成洗煤液；

S3，将煤粉样和洗煤液混合搅拌均匀得到混合液；

S4，利用超声波清洗装置对混合液进行促溶处理；

S5，利用抽滤装置从促溶处理后的混合溶液中分离煤粒与溶液，抽滤过程使用去离子水冲洗滤饼，所有抽滤产生的溶液汇积于同一容器；

S6，将无钠碱性化合物加入抽滤得到的溶液中，充分搅拌，制成中性或碱性溶液并转移至容量瓶中，用去离子水将碱性溶液制备成已知体积的常温待测溶液；

S7，用洁净杯具取待测溶液，利用钠离子计测量待测溶液中的钠离子浓度，根据所述钠离子浓度计算出单位质量煤粉样中洗出Na的质量含量w_Na,coal，即作为煤中可溶性Na含量指标。

2.根据权利要求1所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于：S1中先将煤样破碎、缩分成质量100～200g、粒度小于1mm的煤粒；然后将煤粒放入80～120℃的加热设备中烘干5～10min，再取出冷却；最后将煤粒制备成可全部通过45μm煤粉筛的煤粉样。

3.根据权利要求1所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，S2中无钠表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚或者十二烷基三甲基氯化铵；所述无钠表面活性剂质量与去离子水的质量配比为1比50～200；所述无钠酸性溶液为稀盐酸；稀盐酸用量按洗煤液配制完成后H⁺浓度为0.05～0.2mol/L确定。

4.根据权利要求3所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，S3中先将煤粉样和洗煤液在室温下混合、搅拌1～3min，再将混合液加热至85±10℃；所述煤粉样和洗煤液的质量配比为1比30～200。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，S4中超声波清洗装置为可调节水浴温度的超声波水恒温水浴锅，对混合液进行促溶处理时，水浴温度介于75～95℃；超声波工作频率为20～40kHz，促溶时间为5-20min。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，S5中去离子水分8次以上冲洗滤饼，去离子水总使用量是S3中洗煤液体积的2～5倍。

7.根据权利要求1所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，S6中无钠碱性化合物为二异丙胺或碳酸铵或尿素，采用PH试纸校核溶液酸碱性。

8.根据权利要求1所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，S7中，取200～500mL待测溶液，采用钠离子浓度测量相对误差可控制在±2.0％以内的钠离子计，每次开机后进行标定，标定及工作的钠离子浓度区间为0.23～23mg/L。

9.根据权利要求1所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于，还检测煤粉样的灰分A：称取0.5～1.0g煤粉样与0.5～1.0g氧化铝粉末，分别记录其质量，搅拌混合均匀后平铺于底部面积大于8cm²的金属坩埚中；然后在马弗炉中灼烧5～10min；取出坩埚并在干燥环境中冷却后，称量、计算残灰与煤粉样的质量比例，作为煤粉样的灰分A；最后计算出灰中洗出Na的质量含量w_Na,ash＝w_Na,coal/A。

10.根据权利要求9所述的快速检测煤中可溶性Na含量的方法，其特征在于：氧化铝粉末为干燥状态、粒径小于45μm的分析纯试样；预先将马弗炉炉温调节至815±10℃；利用坩埚钳将装有煤粉样且煤粉堆积厚度小于1.0mm的坩埚直接置入马弗炉中快速灼烧、灰化，并在持续灼烧5min后利用坩埚直接取出；所述坩埚材质采用石英或者镍铬合金。