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淺談提高煤中全硫測定的準(zhǔn)確度
發(fā)布時(shí)間：2013-06-04 點(diǎn)擊次數(shù)：2186次淺談提高煤中全硫測定的準(zhǔn)確度
1、準(zhǔn)確測硫的意義
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)品來說，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，硫分測定結(jié)果的精確程度對(duì)于煤炭產(chǎn)品是否暢銷，如何進(jìn)行市場定位、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)確的全硫測定，對(duì)于樹立礦井檢驗(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)可避免或杜絕各類質(zhì)量投拆甚至質(zhì)量異議，樹立礦井檢驗(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侖滴定法，其測定原理是：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硫儀的工作性能特別是電磁泵和氣密性的檢查。通過對(duì)濟(jì)三煤礦2011年一季度的全硫測定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)檢測不存在實(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。為此著重從測硫過程的幾個(gè)子過程進(jìn)行了分析討論，從電解液的配置、煤樣的稱量、測定儀器及測定程序等各方面、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)，最后測硫儀的氣密性檢查和標(biāo)定無法達(dá)到國標(biāo)要求。
為了確保檢驗(yàn)的正確度和精密度，提高測定的準(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)代化的測硫儀自動(dòng)化的程度越來越高，但不論是哪種型號(hào)的測硫儀，如果在實(shí)驗(yàn)中沒有采取正確操作步驟和方法，就很驗(yàn)證得到準(zhǔn)確的測定結(jié)果。所以人為因素也就顯的尤為重要，對(duì)于煤中會(huì)硫的測定試驗(yàn)步驟，從第一步稱量開始，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)過程的安全和技術(shù)要求。
首先稱取煤樣時(shí)，要嚴(yán)格按照國標(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定所需樣品量只有50mg，因此，在稱量時(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，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)測硫儀的維護(hù)工作
加強(qiáng)測硫儀的維護(hù)工作，提高設(shè)備及儀器的精密度。庫侖滴定法測定煤中全硫的關(guān)鍵在于電解液的配置和測硫儀的工作性能，特別是電磁泵和氣密性的檢查。尤其是目前測硫儀的自動(dòng)化程度都較高，因此，做好測硫儀的巡檢、維護(hù)工作也是獲得精確測硫結(jié)果，提高檢驗(yàn)精密度的基礎(chǔ)和關(guān)健所在。
煤中全硫測定的試驗(yàn)過程中要密切注意測硫儀的氣密性。試驗(yàn)開始前，將管式高溫爐升溫并控制在（1150±10）℃，然后開動(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，無法得到精確和準(zhǔn)確的全硫值。
2.4 合理擇廢樣
合理選擇廢樣，確保與被測煤樣含硫量相當(dāng)。在每次試驗(yàn)開始前，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，庫侖積分器的顯示值為0，應(yīng)再次測定直至其顯示值為0，方可開始進(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次測定時(shí)，都要進(jìn)行測硫儀的標(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)使測測定結(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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