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煤中全硫的测定

??硫是一种有害元素。含硫量高的煤，供燃烧、气化或炼焦使用时都会带来很大的危害。

如高硫煤用作燃料时，燃烧后产生的二氧化硫气体，不仅严重腐蚀锅炉的管道，而且还严重

污染大气；用高硫煤制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多且不易脱净，会使合成氨

催化剂中毒而失效；在炼焦工业中，硫分的影响更大，一方面煤中硫分高，焦炭中的硫分也增高，从而直接影响钢铁的品质（钢铁中含硫量大于o．07%，就会使之产生热脆性而无法使用），另一方面，为了脱去钢铁中硫，就必须在高炉中加入较多的石灰石，这样又会减小高炉的有效容量，同时增加出渣量。因此，为了有效而经济地利用煤炭资源，必须了解煤中全硫含量。

2．煤中硫分的贮存形式及它们在焦化、气化和燃烧时的主要转化形式是什么？

?煤中硫分通常可分为有机硫和无机硫两大类。无机硫包括硫化物硫和硫酸盐硫及微量

元素硫。硫化物硫中绝大部分是以FeS：（黄铁矿和白铁矿）存在，其他还有ZnS、PbS及

FeZS3CuS和FeS2FeAs2等。黄铁矿以极细的颗粒存在于煤中，颗粒直径最小的只有

1～2y_m硫酸盐硫主要存在形式是CaSO。．2H。0（石膏），也有少部分为FeSO。．7H。O

（硫酸亚铁）。

?煤中有机硫的组成很复杂，常以硫醚、二硫化物、巯基、杂环硫等的形式存在于煤的大分

子结构中。炼焦过程中，硫分将发生化学转化和重新分配。一部分硫变成挥发硫，如以H。S、COS等气体形式析出；另一部分硫为半焦和焦炭所固定，这一部分约占煤中全硫的80%以上。由于不完全燃烧，焦炭中还有以FeS形式存在的硫。

?在煤炭气化和燃烧中，有机硫和硫化物硫被氧化、分解为SO：；硫酸盐硫和部分被碱性

氧化物如Ca0所固定的硫则存在于炉渣中。

?3．艾氏剂处理煤样时各成分的作用及主要反应是什么？

?艾氏法测定煤中全硫时，用艾氏剂（用2份轻质氧化镁和1份无水碳酸钠混合）与煤样

混匀共同缓慢燃烧，煤中可燃硫包括有机硫、硫化物硫、元素硫均被氧化为SO。和少量SO。，然后与碳酸钠和氧化镁直接作用，生成可溶性硫酸盐——硫酸钠和硫酸镁；煤中的硫酸钙与碳酸钠进行复分解反应而转化为硫酸钠；艾氏剂中的氧化镁的作用除将硫氧化物转变为硫酸镁外，更主要是防止硫酸钠在较低温度下熔化，使反应物保持疏松状态，增加煤与空气接触机会，有人认为氧化镁还有催化作用，它先与氧作用生成Mg02，然后释放出新生态，使煤样充分氧化。

挂续灼烧1.5～

；溶度积——在

。表示。当某难

昕出；离子浓度

咆和，还能继续

为构晶离子）相

；离子不相同的

加弱酸盐的溶

一构晶离子的

试剂或溶液，则沉淀的溶解度减小。在硫酸钡(BaSO。)沉淀时，如Baz+过量，就会产生同离子效应，使BaSO；溶解度减小。设溶液的总体积为200mL，则饱和BaS04溶液在25℃时

的浓度为1.04×10-smol/L(由Ba。04一√匿7求得，Ksp一1.08×10-10)，BaS04溶解损失的量为1.04×10—s×0.2×233.4a0.5mg，此数量对分析结果有明显影响。如果Baz+浓度增至0.1mol/L，则BaS04在25℃时的浓度为[csoi-=笠兰一1.08×10-9mol/L，

???10-1—1万j

在200mL溶液中BaSO。溶解损失量仅为1.08×10-9×0.2×233.4=0.00005mg，远小于一般分析天平的感量，可以认为SO{-已沉淀完全。沉淀剂一般过量50%～100%比较合

适。如果过量太多，反而可能引起盐效应，使沉淀溶解。

???②必须在弱酸性溶液中进行沉淀：对于硫酸钡沉淀，在酸性溶液中存在以下反应：

BaSO。+H+一Baz++HS04，由于HS04的离解常数K不大（K=1.0×10-2），可认为是

一种弱酸。所以，当溶液酸度增加时，就会使上述反应向右进行，增加BaS04的溶解度（酸

效应），而使BaS04沉淀溶解。

???但是，为中和艾氏剂中的碳酸盐，使不生成BaCO。沉淀，以及使BaS04生成大颗粒结

晶和提高结晶的纯度，就需要将溶液酸化；为了尽量降低酸效应，又必须将溶液控制在微酸

性。当溶液的酸浓度不大于0.01mol/L，沉淀作用仍是定量的。

???③沉淀应当在适当稀的溶液中进行：在稀溶液中进行沉淀，由于相对过饱和度不大，均

相成核作用不显著，容易得到易滤、易洗的大颗粒晶形沉淀；由于晶粒大，比表面小，溶液稀、

杂质的浓度相应减小，所以杂质共沉淀的现象也相应减少，有利于得到纯净的沉淀。但溶液

不能太稀，否则沉淀溶解(BaSO。在水中的溶解度为0.0023g)引起的损失可能超过允许的

分析误差，一般溶液体积控制在250～300mL为好。

???④应在不断搅拌下缓慢地加入沉淀剂：这