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淺談提高煤中全硫測(cè)定的準(zhǔn)確度
發(fā)布時(shí)間：2013-06-04 點(diǎn)擊次數(shù)：2171次淺談提高煤中全硫測(cè)定的準(zhǔn)確度
1、準(zhǔn)確測(cè)硫的意義
煤中全硫是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一，準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果對(duì)于礦井的煤炭產(chǎn)品質(zhì)量定位具有指導(dǎo)意義。作為煤碳產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不僅灰分低、發(fā)熱量高就是好產(chǎn)品，關(guān)健還要看硫含量的高低。因?yàn)閷?duì)煤炭而言，硫是一種有害元素，所以，硫分測(cè)定結(jié)果的精確程度對(duì)于煤炭產(chǎn)品是否暢銷(xiāo)，如何進(jìn)行市場(chǎng)定位、價(jià)格定位等都有一定的指導(dǎo)意義。
對(duì)煤炭產(chǎn)品而言，用戶對(duì)硫分的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。煤中的硫燃燒后生成SO2和SO3，不僅對(duì)煉焦、氣化、燃燒十分有害，同時(shí)還會(huì)造成空氣污染。所以精確的全硫檢測(cè)結(jié)果不僅是對(duì)煤炭客戶負(fù)責(zé)，而對(duì)大氣污染治理等自然社會(huì)影響都有著重要意義。
準(zhǔn)確的全硫測(cè)定，對(duì)于樹(shù)立礦井檢驗(yàn)形象和權(quán)威具有深刻的意義。煤質(zhì)檢驗(yàn)就是煤炭質(zhì)量的“稱(chēng)桿子了”栓驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性提高了，礦井在煤炭貿(mào)易時(shí)可避免或杜絕各類(lèi)質(zhì)量投拆甚至質(zhì)量異議，樹(shù)立礦井檢驗(yàn)的權(quán)威性，維護(hù)煤質(zhì)化驗(yàn)的形象，保證煤碳產(chǎn)品品牌在顧客心中的地位。
2、影響檢驗(yàn)準(zhǔn)確茺的因素分析及相應(yīng)對(duì)策
目前煤礦采用較多的是庫(kù)侖滴定法，其測(cè)定原理是：煤樣在催化劑（WO）的作用下，于空氣流中燃燒分解，煤中硫生成硫氧化物，其中SO被KI溶液吸收，以電解KI溶液所產(chǎn)生的碘進(jìn)行滴定，根據(jù)電解所消耗的電量度算煤中全硫的含量。
使用該法則定煤中全硫，其關(guān)鍵在于電解液的配置和測(cè)硫儀的工作性能特別是電磁泵和氣密性的檢查。通過(guò)對(duì)濟(jì)三煤礦2011年一季度的全硫測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)不存在實(shí)質(zhì)性偏倚，即檢驗(yàn)的正確度較高，但檢驗(yàn)的重復(fù)性較差，所以精密度相對(duì)較低。為此著重從測(cè)硫過(guò)程的幾個(gè)子過(guò)程進(jìn)行了分析討論，從電解液的配置、煤樣的稱(chēng)量、測(cè)定儀器及測(cè)定程序等各方面、各環(huán)節(jié)入手，確定了幾個(gè)主要影響因素。首先化驗(yàn)人員操作規(guī)范上有欠缺；其次配置電解液的藥品質(zhì)量不夠標(biāo)準(zhǔn)，最后測(cè)硫儀的氣密性檢查和標(biāo)定無(wú)法達(dá)到國(guó)標(biāo)要求。
為了確保檢驗(yàn)的正確度和精密度，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度，以反復(fù)推敲和實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出以下措施，以達(dá)到預(yù)期的目的。
2.1規(guī)范檢驗(yàn)做步驟以提升化驗(yàn)員的技術(shù)水平
隨著煤質(zhì)分析儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的測(cè)硫儀自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，但不論是哪種型號(hào)的測(cè)硫儀，如果在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有采取正確操作步驟和方法，就很驗(yàn)證得到準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。所以人為因素也就顯的尤為重要，對(duì)于煤中會(huì)硫的測(cè)定試驗(yàn)步驟，從第一步稱(chēng)量開(kāi)始，直到煤樣燃燒，、電解液電解直到碘滴定等，包括電解液的配置和攪拌等過(guò)程都進(jìn)行了規(guī)范性操作及標(biāo)準(zhǔn)制定，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全和技術(shù)要求。
首先稱(chēng)取煤樣時(shí)，要嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)要求，在煤樣瓶的不同部位，分多點(diǎn)進(jìn)行取樣，確保煤樣被稱(chēng)取的概率一樣，避免了因煤樣不勻，代表性不強(qiáng)造成的檢結(jié)果偏差較大。特別是煤中全硫的測(cè)定所需樣品量只有50mg，因此，在稱(chēng)量時(shí)不僅要做到分點(diǎn)取樣，而且要均勻地灑在瓷舟內(nèi)確保煤樣在高溫下能夠完全燃燒。同時(shí)在稱(chēng)取配置電解液所需的藥品時(shí)，也嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，盡量做到精確稱(chēng)量。
2.2 嚴(yán)把化學(xué)藥品質(zhì)量關(guān)
嚴(yán)把化學(xué)區(qū)藥品質(zhì)量關(guān)，確保電解液符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中，配置電解液的相關(guān)方法為：將5GkI和5gr溶解于（250-300）mL的水中，充分?jǐn)嚢韬蠹尤?0mL冰乙酸。如果配置電解液所需的3種藥品失效或者不符合標(biāo)準(zhǔn)，尤其是碘化鉀（KI），則對(duì)測(cè)值有較大原影響。因?yàn)殡娊庖褐械谋宜岵粎⒓与姌O反應(yīng)，而是起到調(diào)節(jié)溶液酸堿度的作用。加之即調(diào)節(jié)電解液的PH值為1-2，保證在350mA的電流下，I2首先在陽(yáng)極被析出，而OH則不會(huì)析出，所以碘化鉀的作用尤為重要，因?yàn)橹挥须娊庖篜H值在1-2時(shí)，碘才會(huì)被首先析出進(jìn)行滴定，否則，將影響碘離子的正常析出和擴(kuò)散，勢(shì)必影響SO2的滴定，從而影響全硫的檢驗(yàn)值。所以為了使電解液符合試驗(yàn)條件，首先就要嚴(yán)格要求KI藥品的質(zhì)量，同時(shí)要對(duì)電解液定期不定期地進(jìn)行PH值監(jiān)測(cè)，必要時(shí)進(jìn)行更換，一般情況下每5d-7d需要更換一次，以保證其酸性環(huán)境，從而確保準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果。
2.3 加強(qiáng)測(cè)硫儀的維護(hù)工作
加強(qiáng)測(cè)硫儀的維護(hù)工作，提高設(shè)備及儀器的精密度。庫(kù)侖滴定法測(cè)定煤中全硫的關(guān)鍵在于電解液的配置和測(cè)硫儀的工作性能，特別是電磁泵和氣密性的檢查。尤其是目前測(cè)硫儀的自動(dòng)化程度都較高，因此，做好測(cè)硫儀的巡檢、維護(hù)工作也是獲得精確測(cè)硫結(jié)果，提高檢驗(yàn)精密度的基礎(chǔ)和關(guān)健所在。
煤中全硫測(cè)定的試驗(yàn)過(guò)程中要密切注意測(cè)硫儀的氣密性。試驗(yàn)開(kāi)始前，將管式高溫爐升溫并控制在（1150±10）℃，然后開(kāi)動(dòng)供氣泵和抽氣泵，并將抽氣流量調(diào)節(jié)到1000mL/min。在抽氣的條件下，將電解液加入電解池內(nèi)，并開(kāi)動(dòng)電磁攪拌器。如果氣密性不好，或是漏氣或是氣路堵塞，都會(huì)導(dǎo)致測(cè)硫結(jié)果的不穩(wěn)定，甚至不準(zhǔn)確。
電磁泵是電解池的動(dòng)力來(lái)源。電解液吸入到電解池內(nèi)后，電解池的攪拌速度要保持勻速并保證在500r/min的范圍內(nèi)。如攪拌過(guò)快，電解池內(nèi)的攪拌子易失步，如攪拌太慢，則電解生成的碘得不到迅速擴(kuò)散，會(huì)使終點(diǎn)失靈，無(wú)法得到精確和準(zhǔn)確的全硫值。
2.4 合理?yè)駨U樣
合理選擇廢樣，確保與被測(cè)煤樣含硫量相當(dāng)。在每次試驗(yàn)開(kāi)始前，為了激活電解液，通常都要做2-3個(gè)廢樣，也就是進(jìn)行終點(diǎn)電位調(diào)整試驗(yàn)。如試驗(yàn)結(jié)束后，庫(kù)侖積分器的顯示值為0，應(yīng)再次測(cè)定直至其顯示值為0，方可開(kāi)始進(jìn)行待檢煤樣的檢驗(yàn)。同時(shí)，為了確保檢驗(yàn)的有限性，每進(jìn)行10次測(cè)定時(shí)，都要進(jìn)行測(cè)硫儀的標(biāo)定與有效性的核驗(yàn)與校正，此時(shí)需選擇含硫量相符的標(biāo)樣進(jìn)行試驗(yàn)。如果所用的標(biāo)樣含硫量高而待檢煤樣的含硫量低，由于校正系數(shù)不符，會(huì)使測(cè)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生誤差，因此要選擇合適的廢樣和標(biāo)樣的監(jiān)管力度，確保分析煤樣粒度小于0.2mm并達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。
2.5 嚴(yán)把分析煤樣質(zhì)量關(guān)
嚴(yán)把分析煤樣質(zhì)量關(guān)，確保樣品符合測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于試驗(yàn)用的分析煤樣也有要求，如果粒度不符合，都會(huì)造成煤樣燃燒不完全，從而影響測(cè)硫結(jié)果的準(zhǔn)確度。所以應(yīng)加強(qiáng)采制樣的監(jiān)管力度，確保分析煤樣粒度小于0.2mm并達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。
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