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燃料煤矿物质组成分析

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:燃料煤矿物质组成分析专注于煤中无机矿物质的定性与定量检测,核心对象包括灰分、挥发分、固定碳及微量元素。关键项目涉及化学成分分析(如碳、氢、氧、氮、硫含量)、矿物相鉴定(通过X射线衍射)、热重分析(评估燃烧特性)、以及环境指标(如汞、砷等重金属检测)。该分析为煤质评估、工业应用合规性和环境影响研究提供数据基础,遵循ASTM、ISO和GB标准。

检测项目

化学成分分析:

  • 元素含量测定:碳含量(Cad)、氢含量(Had)、氧含量(Oad)、氮含量(Nad)、硫含量(St,d)(参照GB/T476-2008)
  • 灰分组成:二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)(含量范围0.1%-50%)
物理性质检测:
  • 挥发分测定:干燥无灰基挥发分(Vdaf≥10%)
  • 固定碳计算:固定碳含量(FCad≥50%)
矿物学分析:
  • 矿物相鉴定:石英、高岭石、伊利石、黄铁矿含量(通过XRD半定量分析)
  • 晶体结构分析:晶粒尺寸(d≤0.1mm)、矿物分布均匀性
热分析:
  • 热重分析:失重率(5%-95%)、燃烧起始温度(200-600°C)
  • 差示扫描量热:热流变化(±0.1mW)、反应焓值计算
环境指标检测:
  • 重金属含量:汞(Hg≤0.1μg/g)、砷(As≤5μg/g)、铅(Pb≤10μg/g)
  • 放射性元素:铀(U≤3μg/g)、钍(Th≤5μg/g)
粒度分析:
  • 颗粒尺寸分布:D50值(1-100μm)、筛分余量(≤5%)
  • 比表面积测定:BET法(1-100m²/g)
燃烧特性检测:
  • 发热量测定:高位发热量(Qgr,d≥20MJ/kg)、低位发热量(Qnet,ar≥15MJ/kg)
  • 燃点测试:着火温度(300-500°C)
腐蚀性评估:
  • 氯含量:氯离子(Cl-≤0.1%)
  • 碱金属含量:钠(Na2O≤0.5%)、钾(K2O≤0.5%)
形态学分析:
  • 显微镜观察:矿物夹杂物形态、分布密度
  • 表面形貌:扫描电镜成像、能谱点分析
稳定性测试:
  • 水分测定:全水分(Mt≤15%)、分析基水分(Mad≤5%)
  • 风化敏感性:氧化增重率(≤2%)

检测范围

1.烟煤:涵盖长焰煤、气煤、肥煤等亚类,重点检测挥发分和硫分以评估燃烧效率和环保合规性

2.无烟煤:高固定碳含量煤种,侧重发热量测定和矿物相分析用于工业燃料分级

3.褐煤:低阶煤类型,检测重点为水分含量、热稳定性和重金属浸出特性

4.煤矸石:采矿副产品,分析灰分组成、放射性元素及资源化利用潜力

5.焦煤:用于炼焦的煤种,核心检测项目为结焦性、硫分和碱金属含量以避免炉体腐蚀

6.动力煤:发电用煤,着重发热量、灰熔点和氮氧化物前体物分析

7.煤粉:细颗粒煤产品,检测粒度分布、爆炸性和燃烧均匀性

8.煤灰:燃烧残留物,分析化学成分、浸出毒性和建材应用可行性

9.煤层气伴生煤:天然气开采副产品,检测吸附性、挥发分和微量元素

10.进口煤炭:跨境贸易煤种,全面检测元素含量、矿物相和环保指标以确保符合国际标准

检测方法

国际标准:

  • ASTMD3172-13煤和焦炭分析样品制备方法
  • ASTMD3174-12煤中灰分测定方法
  • ASTMD3175-11煤中挥发分测定方法
  • ASTMD3177-02煤中固定碳计算方法
  • ASTMD4239-14煤中硫分测定高温燃烧法
  • ISO1171:2010固体矿物燃料灰分测定
  • ISO562:2010硬煤挥发分测定
  • ISO1213-2:1992煤分类和术语
  • ISO17246:2015煤中汞测定方法
  • ISO19579:2006煤中碳氢氮测定仪器法
国家标准:
  • GB/T212-2008煤的工业分析方法
  • GB/T214-2007煤中全硫的测定方法
  • GB/T476-2008煤中碳和氢的测定方法
  • GB/T19227-2008煤中氮的测定方法
  • GB/T15460-2003煤中碳氢氮测定仪器法
  • GB/T3558-2014煤中氯的测定方法
  • GB/T16659-2008煤中汞的测定方法
  • GB/T4634-2014煤灰成分分析方法
  • GB/T18666-2014商品煤质量抽查和验收方法
  • GB/T25214-2010煤中微量元素测定方法
方法差异说明:ASTM标准通常使用英制单位和特定样品制备流程,而ISO和GB标准倾向于公制单位且更注重环保指标;例如,ASTMD3174灰分测定采用缓慢灰化法,而GB/T212允许快速灰化法,导致结果略有偏差需进行校正。

检测设备

1.电子分析天平:METTLERTOLEDOXPE205(量程0.01mg-220g,精度±0.01mg)

2.马弗炉:NABERTHERMLHT04/16(最高温度1200°C,控温精度±1°C)

3.热量计:IKAC6000(测量范围0-50MJ/kg,精度±0.1%)

4.X射线荧光光谱仪:BrukerS8TIGER(元素范围Na-U,检测限0.001%)

5.X射线衍射仪:PANalyticalX'Pert3Powder(角度范围5-80°2θ,分辨率0.01°)

6.热重分析仪:NETZSCHTG209F3(温度范围室温-1000°C,灵敏度0.1μg)

7.电感耦合等离子体质谱仪:Agilent7900ICP-MS(检测限ppt级,质量范围2-260amu)

8.扫描电子显微镜:HitachiSU5000(分辨率1nm,加速电压0.5-30kV)

9.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(测量范围0.01-3500μm,精度±1%)

10.紫外可见分光光度计:ShimadzuUV-2600(波长范围190-900nm,带宽0.1nm)

11.气相色谱仪:Agilent8890GC(检测限ppb级,柱温箱温度-10-450°C)

12.原子吸收光谱仪:PerkinElmerPinAAcle900F(检测限ppb级,双光束光学系统)

13.红外碳硫分析仪:LecoCS844(测量范围碳0.001-6%,硫0.0001-0.5%)

14.微波消解系统:CEMMARS6(温度范围室温-300°C,压力0-800psi)

15.自动电位滴定仪:Metrohm902Titrando(分辨率0.001mL,精度±0.1%)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

燃料煤矿物质组成分析
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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