第2章煤的成因性质及分类.pptVIP

第二章 煤的成因性质及分类 第一节 煤的成因及种类 由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，一般需要几千万年到几亿年的时间。整个成煤作用可划分为两个阶段：即泥炭化作用和煤化作用 煤化作用又分为两个连续的过程，即成岩作用和变质作用： 一、成煤过程 1、成煤植物残骸的堆积 2、生物化学作用 3、成岩作用及褐煤的生成 4、地质化学作用 二、煤的种类 由高等植物生成的煤叫腐植煤（泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤） 炼焦工业主要用烟煤，根据煤化度的不同可分为：长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤 煤化程度的概念：在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中，由于地质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或煤级。按煤化程度由低到高依次是： 褐煤 烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤） 无烟煤 第二节 煤的性质 1. 真(相对)密度 (真比重) 1.1 真密度的概念：20℃时煤的质量与同体积(不包括煤的所有孔隙)水的质量之比。 1.2 真密度的用途： 真密度是煤的主要物理性质之一，在研究煤的分子结构、确定煤化程度、制定煤的分选密度时，都会用到煤的真密度。 1.3影响煤密度的因素 1、成煤原始物质 2、煤化度 3、岩相组成 4、矿物质 5、水分及风化 2、煤的硬度 煤的硬度反映煤抵抗外来机械作用力的能力。 煤硬度的表示方法：刻划硬度、弹性回跳硬度、压痕硬度、耐磨硬度等，常用的是刻划硬度和压痕硬度（显微硬度） 从褐煤开始，显微硬度随煤化程度提高而上升，在碳含量为75 % ～80 %(长焰煤、气煤)之间有一个极大值；此后，显微硬度随煤化程度提高而下降，在碳含量达到85%左右最低；煤化程度再提高，显微硬度又开始上升，到无烟煤阶段，显微硬度几乎随煤化程度提高而直线增加。 3、煤的脆度 煤的脆度是表征煤的抗碎或抗压强度，即机械坚固性的指标。脆度大的煤。其煤的破碎概率大，会产生较多的粉煤。 最高煤化度和低煤化度的脆性较小，而中等煤化度的肥煤和焦煤脆性最大。 4、煤的可磨性 煤的可磨性是指煤被磨成煤粉的难易程度。实测的煤的可磨性指数越大则容易粉碎，反之则较难粉碎。 煤的可磨性与煤化度、煤岩组成、煤中水分含量和矿物质的种类、数量及分布状况等有关。 5、煤的透光率 煤的透光率：是指煤样在100℃的稀硝酸溶液中处理90min，所得有色溶液对一定波长（475nm）的光的透过率。有色溶液透光率的测定有分光光度计法和目视比色法两种。分光光度计法因其重现性差，一般用得不多，我国国家标准采用目视比色法测定有色溶液的透光率，用PM表示。 6、煤的可选性 煤的可选性是指从原煤中选出符合质量要求的精煤（浮煤）的难易程度。 由煤矿开采出来的原煤灰分和硫分含量往往较高，因此用于炼焦的煤应先进行选煤，不同的煤中矿物质的存在形式不同，脱出他们的难易程度也不同，即可选性不同。 煤的浮选示意图 二、煤的化学组成 1、煤的工业分析 1.1水分 水分是煤中的重要组成部分，是煤炭质量的重要指标。煤中的水分一般是指与煤呈物理态结合的水，它吸附在煤的外表面和内部孔隙中。因此，煤的颗粒越细、内部孔隙越发达，煤中吸附的水分就越高。 分为外在水、内在水、化合水 全水分： 分析水分： 1.2 煤灰分的定义 煤的灰分(ash) ：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣。该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为:灰分。 2.3 煤中矿物质的来源 分析基灰分： 干基灰分： 1.3 挥发分和固定碳的定义： 在高温条件下，将煤隔绝空气加热一定时间，煤的有机质发生热解反应，形成部分小分子的化合物，在测定条件下呈气态析出，其余有机质则以固体形式残留下来或固定下来。呈气态析出的小分子化合物称为挥发分，以固体形式残留下来的称为固定碳。 2、 元素分析 1、元素分析的定义： 煤的元素分析是对组成煤的有机质主要元素的化验分析，煤的元素组成也就是指煤有机质的元素组成。大量的研究表明，煤的有机质主要是由碳、氢、氧、氮和硫等五种元素组成的。 4.1 氢元素在煤分子上的位置： 氢元素是煤中第二重要的元素，主要存在于煤分子的侧链和官能团上，在有机质中的含量约为2.0%～6.5％左右。 6.1 煤中硫的存在形态 : 煤中的硫主要存在形态是无机硫和有机硫，两者合称为全硫。 7、煤中元素含量随煤化程度的变化规律 8、煤中的有害元素和伴生元素 8.1 煤中的有害元素 主要有硫、磷、氯、砷、氟等，它们的危害主要表现在煤炭应用过程中产生有害的物质，对人体造成损害、对环境造成污染，或是对产品质量造成危害。 8