選煤廠煤質相關知識培訓（三）、煤的工業分析煤的工業分析也稱實用分析或技術分析。包括：

1、煤中的水分：煤中所含水量。可分為游離水和化合水，游離水包括外在水（Mf）和內在水分（Minh）。一般測定空氣干燥煤樣水分(Mad)(和全水分Mt)。一般加熱干燥法進行測定。錦界原煤各煤層原煤水分（Mad）為3.38～9.80%，綜合平均值為5.87～6.98%，最高內在水分為6.50～7.70%。水分是煤中的無機組分，其含量和存在狀態與煤的內部結構及外界條件有關。水分的存在不利于煤的加工利用。

2、煤中的灰分：煤在規定條件下燃燒后殘留物。

各煤層原煤煤芯煤樣灰分（Ad）為2.91～15.82%，綜合平均值為6.28～9.07%，以低灰分煤為主。各煤層原煤經1.4密度液洗選后，浮煤灰分大幅度降低。硫分（St,d）

各煤層原煤硫分為0.15～0.86%，綜合平均值為0.28～0.38%，屬硫分變化小的特低硫分煤。3、煤的揮發分：煤樣在規定條件下，隔絕空氣加熱，并進行水分校正后的物質產率。

（Vdaf）各煤層原煤揮發分綜合平均值為34.50～38.36%，屬中高揮發分煤。4、煤的固定碳：從測定煤樣揮發分后的焦渣中減去灰分后的殘留物。（四）、煤的發熱量（Q）：指單位質量的煤完全燃燒時所放出的熱量。二、不同煤種的用途研究煤的分類是為了更好地對煤進行加工和利用。對于動力用煤，評價其質量的主要指標是發熱量和灰熔點。煤種不同，煤的洗選加工過程不同；不同煤種，其用途不同。不同煤種用途見附表。

重點煤中礦物質的來源、存在形態及對選煤的影響。易泥化礦物的特性及其對選煤過程的影響。粒度組成、密度組成對選煤過程的影響。可選性及評定標準。第二節煤的工藝性質第一節、原煤的工藝性質一、煤中的礦物質

煤炭是由植物有機質和礦物質組成。任何一種選煤方法都是按單個顆粒的某種性質的差別進行分選的。所以，只有了解原煤中的礦物質的來源及其存在形態，才能掌握把煤中的有機質（精煤）與礦物質（矸石）進行分離的方法和提高分選效果。原煤中礦物質的來源及存在形態：1、原生礦物質（主要為堿金屬、粘土金屬等）：由成煤植物本身所含有的礦物質形成的，參與煤的有機分子結構，成為煤中的有機質的組成部分。原生礦物質不能用機械加工的方法把它與煤的有機質分開。這部分礦物質含量約占1%~3%，對煤的利用影響不大。2、次生礦物質：在成煤過程中形成的。以泥質礦物質和石英為主。這些礦物存在狀態是多種多樣的，次生礦物能否從煤中解離成單體礦物，要視其存在狀態。次生礦物質的存在形態決定了煤可選性難易程度。由于重力選煤受粒度的影響，原煤的粒度過細會影響重力分選效果，所以，用機械的方法只能將部分次生礦物從煤中解離出來。3、外來礦物質：在采煤過程中混入的煤層頂底板和夾矸層的矸石形成的。一般以單體存在于原煤中，在選煤過程中很容易分選出來。二、粘土礦物的特性粘土礦物一般都易泥化。所謂泥化是指矸石或煤浸水后碎散成細泥的現象。

如果煤中含粘土礦物，浸入水中很快就碎散，分散在水中。在選煤過程中，粘土礦物會造成煤泥水的濃度和粘度增加，導致煤泥水處理和末煤脫水困難，嚴重惡化分選效果，使精煤品質下降。粘土礦物具有吸水性。吸收水分體積膨脹，比重下降，對按重力分選不利。◆問題討論為什么了解原煤中所含礦物質的性質？粘土礦物對選煤過程的影響？三、煤中的硫△有機硫：來自成煤植物，為煤中有機質的組成部分。目前尚不能用機械選煤的方法除去。成煤環境不同，有機硫的含量不同。

△無機硫：成煤過程中形成的，分為硫化物硫和硫酸鹽硫兩種存在形態。無機硫能否脫除，視其存在形態而定。四、煤的硬度和脆度硬度：指一個物體抵抗另一個物體侵入的能力。煤的硬度約在1—3（莫氏硬度）之間。煤的硬度與煤的變質程度有關，變質程度高的無煙煤硬度最大，變質程度低的長焰煙的硬度次之，中等變質程度的焦煤和肥煤硬度最小。各種礦物的硬度也是不同的。脆性：指某一個物體在摔跌時抵抗碎裂的能力。煤種不同，煤的脆性不同。煤巖成分不同，煤的脆性不同，絲炭最脆，鏡煤、亮煤居中，暗昧最硬。第二節煤的粒度組成粒度：指顆粒的大小。粒級：指一定的粒度范圍。粒度組成：指各粒級物料的質量分布。煤的粒度大小與煤的組成、矸石性質有關，還與開采方法有關。（為什么傳統采煤法采出的原煤一般不進行洗選？）◆問題討論為什么研究煤的粒度組成

1、在重力選煤過程中，煤的粒度組成對分選效果、設備處理能力以及脫水效果等方面均有影響。一般說來，同一密度級的煤其粒度組成粗的要比粒度組成細的容易分選；同時粗、細粒度組成的物料在分選過程中各自的工藝過程、操作制度也有差異。因此，選煤前應了解入選原煤的粒度組成。了解煤的粒度組成，是為了尋找分選的主導粒級。

2、煤的粒度大小與煤的質量有關。3、原煤資料的分析

（1）根據各粒級的產率分析原煤的硬度及脆性

如果原煤的灰分較低，且粗粒級較多，說明煤質較硬；若細粒級含量較多，則說明煤質較脆；如果各粒級含量相近，說明原煤粒度分布均勻。

硬度和脆性一般以＞50mm級煤的含量多少來評定。

即＞50mm級煤的含量＞50%的為特硬煤，50%~45%為硬煤，45%~30%為較硬煤，＜30%的煤為脆煤。

（2）根據各粒級灰分，分析煤質變化規律

如果原煤中各粒級的灰分與原煤相近，說明煤質均勻；如果細粒級灰分較低，且數量較多，說明煤脆易碎；如果粗粒級灰分較高，且數量較多，說明粗粒級煤質好，煤較硬。（3）分析＞50mm級的手選資料

從＞50mm級的手選資料中看煤、夾矸煤、黃鐵礦和矸石的含量及其灰分和硫分等。

如果煤的含量高且灰分低，說明煤質硬，可考慮擴大入選上限；

如果夾矸煤含量高，則考慮降低入選粒度上限；

如果矸石含量少且煤質好，可考慮經簡單手選矸石出商品煤；

如果矸石含量高，應考慮采用重介質選或選擇性破碎機等方法選矸；

如果黃鐵礦含量高，可考慮用搖床選煤并出黃鐵礦副產品。第三節煤的密度組成重力選煤是以煤與矸石的密度不同進行分選的，了解原料煤的密度組成是為了確定選煤的分選密度。煤的密度高低取決于其中有機質的成分和煤的變質程度，同時也取決于煤中所含礦物質的密度及含量。煤中的有機質密度不是一個固定值，它隨煤的變質程度加深而增加。同一種煤中不同煤巖組分的密度也不有差異：鏡煤最低，絲炭最高。影響煤密度的原因是礦物質的密度與含量。一、煤炭密度組成的測定原理概述：煤的密度組成通常采用浮沉試驗的方法來測定。一般用篩分試驗所得的窄粒級煤樣進行浮沉，這樣可使試驗所得的結果更為精確。浮沉試驗：將有代表性的試樣，用不同密度的重液分成不同的密度級，計算各密度級產量，并化驗各密度級的質量，這一過程稱為浮沉試驗。煤炭密度組成的測定，主要是測定選前原煤的密度組成，目的是通過浮沉試驗考察不同密度成分在原煤中的數量和質量，從而來研究原煤的性質。煤炭的浮沉試驗，按煤樣粒度分為兩種：粒度＞0.5mm煤樣的浮沉試驗,稱為大浮沉；粒度＜0.5mm煤泥(煤粉)浮沉試驗,稱為小浮沉。浮沉試驗煤樣重量與粒度級別的關系煤樣粒級/mm＞100100—5050—2525—1313—66—33—0.5＜0.5煤樣最小重量/k5421浮沉試驗的操作步驟（1）按試驗要求配制不同密度的重液,分別裝入重液桶中。（2）將干燥的煤樣稱重后放入網底桶。用清水沖洗附著在煤塊上的煤泥，并回收、稱重，這部分煤泥稱之為浮沉煤泥。（3）將盛有煤樣的網桶放入浮沉用的最低密度的重液桶內，用木棒輕輕攪動或網底桶上下移動，靜止一定時間，以利分層。（4）分層完畢后，用漏勺按一定方向將浮物撈出。撈取浮物的深度不超過100mm，在此范圍內的顆粒作為浮物。（5）將裝有沉物的網桶提起濾盡重液，再放入下一個高密度的重液中，用同樣的方法進行浮沉。如此逐級浮沉。（6）將各密度級產物用清水洗掉附著在煤塊上的氯化鋅后，烘干、稱重。（7）浮沉煤泥和各密度級產物要分別采樣并化驗，定出其品質指標。浮沉試驗程序圖浮沉煤樣＜1.31.31.4＜1.41.5＜1.51.6＜

1.61.8＜

1.82.02.2＜2.0＞1.3＞

1.4＞1.5＞1.6＞1.8＞2.0＜2.2＞2.2二、浮沉試驗資料的整理方法浮沉試驗報告表包括的內容：（1）試驗記錄數據（各密度級煤及煤泥的重）（2）計算數據（各密度級及煤泥產率）（3）化驗數據（煤樣、各密度級和煤泥灰分）浮沉試驗資料的整理1、檢查質量誤差2、占本級產率的計算3、占全樣產率的計算4、灰分的計算和誤差檢查方法5、浮物累計（包括浮物累計產率及平均灰分計算）6、沉物累計（包括累計產率及平均灰分計算）三、篩分浮沉試驗資料分析1、密度組成和粒度組成分析

分析密度組成確定分選密度；

分析粒度組成確定主導粒級，確定分選過程中的操作條件。2、矸石泥化情況分析從浮沉煤泥灰分高低判定。確定采取的排矸方法。（如矸石易泥化，應盡快排矸）3、可選性分析第四節原煤的可選性及可選性曲線一、原煤的可選性煤炭在洗選加工過程中獲得既定品質產品的可能性和難易程度（或通過分選改善煤炭品質的難易程度）原煤的可選性與下列因素有關：

▲對產品的質量要求

▲原煤的性質（分選密度）

▲選煤方法煤炭可選性等級劃分指標δ±0.1含量可選性等級＜10.0易選10.1~20.0中等可選20.1~30.0較難選30.1~40.0難選＞40.0極難選二、可選性曲線H—R曲線在200mm×200mm的坐標紙上繪制，包括：灰分特性曲線浮物曲線沉物曲線密度曲線密度±0.1含量曲線可選性曲線1008070906050403020100100100909080807070606050504040303020201010000βθδλε浮物產率γβ%沉物產率γθ%密度δ1.22.1三、可選性曲線的應用1、確定理論分選指標（1）分選過程出兩產品需確定一個指標，一般給出要求的精煤灰分。（2）分選過程出三產品需給出二個指標，并且需經計算才能全部確定所有分選指標。2、定性地確定原煤的可選性通過分析灰分特性曲線來判定。四、重選工藝效果的評定1、可能偏差與不完善度（1）可能偏差（主要用于評價重介質選煤）

E=1/2（δ75-δ25）（2）不完善度（主要用于評價水介質選煤）