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淺談提高煤中全硫測定的準確度
發(fā)布時(shí)間：2013-06-04 點(diǎn)擊次數：1997次淺談提高煤中全硫測定的準確度
1、準確測硫的意義
煤中全硫是評價(jià)煤質(zhì)的重要指標之一，準確的測定結果對于礦井的煤炭產(chǎn)品質(zhì)量定位具有指導意義。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。因為對煤炭而言，硫是一種有害元素，所以，硫分測定結果的精確程度對于煤炭產(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意義。
對煤炭產(chǎn)品而言，用戶(hù)對硫分的要求也越來(lái)越嚴格。煤中的硫燃燒后生成SO2和SO3，不僅對煉焦、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果不僅是對煤炭客戶(hù)負責，而對大氣污染治理等自然社會(huì )影響都有著(zhù)重要意義。
準確的全硫測定，對于樹(shù)立礦井檢驗形象和權威具有深刻的意義。煤質(zhì)檢驗就是煤炭質(zhì)量的“稱(chēng)桿子了”栓驗結果的準確性提高了，礦井在煤炭貿易時(shí)可避免或杜絕各類(lèi)質(zhì)量投拆甚至質(zhì)量異議，樹(shù)立礦井檢驗的權威性，維護煤質(zhì)化驗的形象，保證煤碳產(chǎn)品品牌在顧客心中的地位。
2、影響檢驗準確茺的因素分析及相應對策
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(guò)對濟三煤礦2011年一季度的全硫測定結果進(jìn)行統計分析，發(fā)現檢測不存在實(shí)質(zhì)性偏倚，即檢驗的正確度較高，但檢驗的重復性較差，所以精密度相對較低。為此著(zhù)重從測硫過(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、測定儀器及測定程序等各方面、各環(huán)節入手，確定了幾個(gè)主要影響因素。首先化驗人員操作規范上有欠缺；其次配置電解液的藥品質(zhì)量不夠標準，最后測硫儀的氣密性檢查和標定無(wú)法達到國標要求。
為了確保檢驗的正確度和精密度，提高測定的準確度，以反復推敲和實(shí)驗，總結出以下措施，以達到預期的目的。
2.1規范檢驗做步驟以提升化驗員的技術(shù)水平
隨著(zhù)煤質(zhì)分析儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，現代化的測硫儀自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，但不論是哪種型號的測硫儀，如果在實(shí)驗中沒(méi)有采取正確操作步驟和方法，就很驗證得到準確的測定結果。所以人為因素也就顯的尤為重要，對于煤中會(huì )硫的測定試驗步驟，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)行了規范性操作及標準制定，確保實(shí)驗過(guò)程的安全和技術(shù)要求。
首先稱(chēng)取煤樣時(shí)，要嚴格按照國標要求，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，代表性不強造成的檢結果偏差較大。特別是煤中全硫的測定所需樣品量只有50mg，因此，在稱(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)，也嚴格按照標準，盡量做到精確稱(chēng)量。
2.2 嚴把化學(xué)藥品質(zhì)量關(guān)
嚴把化學(xué)區藥品質(zhì)量關(guān)，確保電解液符合檢驗標準，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，充分攪拌后加入10mL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準，尤其是碘化鉀（KI），則對測值有較大原影響。因為電解液中的冰乙酸不參加電極反應，而是起到調節溶液酸堿度的作用。加之即調節電解液的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，因為只有電解液PH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散，勢必影響SO2的滴定，從而影響全硫的檢驗值。所以為了使電解液符合試驗條件，首先就要嚴格要求KI藥品的質(zhì)量，同時(shí)要對電解液定期不定期地進(jìn)行PH值監測，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，從而確保準確的檢驗結果。
2.3 加強測硫儀的維護工作
加強測硫儀的維護工作，提高設備及儀器的精密度。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、維護工作也是獲得精確測硫結果，提高檢驗精密度的基礎和關(guān)健所在。
煤中全硫測定的試驗過(guò)程中要密切注意測硫儀的氣密性。試驗開(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，并將抽氣流量調節到1000mL/min。在抽氣的條件下，將電解液加入電解池內，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 )導致測硫結果的不穩定，甚至不準確。
電磁泵是電解池的動(dòng)力來(lái)源。電解液吸入到電解池內后，電解池的攪拌速度要保持勻速并保證在500r/min的范圍內。如攪拌過(guò)快，電解池內的攪拌子易失步，如攪拌太慢，則電解生成的碘得不到迅速擴散，會(huì )使終點(diǎn)失靈，無(wú)法得到精確和準確的全硫值。
2.4 合理?yè)駨U樣
合理選擇廢樣，確保與被測煤樣含硫量相當。在每次試驗開(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)電位調整試驗。如試驗結束后，庫侖積分器的顯示值為0，應再次測定直至其顯示值為0，方可開(kāi)始進(jìn)行待檢煤樣的檢驗。同時(shí)，為了確保檢驗的有限性，每進(jìn)行10次測定時(shí)，都要進(jìn)行測硫儀的標定與有效性的核驗與校正，此時(shí)需選擇含硫量相符的標樣進(jìn)行試驗。如果所用的標樣含硫量高而待檢煤樣的含硫量低，由于校正系數不符，會(huì )使測測定結果產(chǎn)生誤差，因此要選擇合適的廢樣和標樣的監管力度，確保分析煤樣粒度小于0.2mm并達到空氣干燥狀態(tài)。
2.5 嚴把分析煤樣質(zhì)量關(guān)
嚴把分析煤樣質(zhì)量關(guān)，確保樣品符合測定標準，對于試驗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，從而影響測硫結果的準確度。所以應加強采制樣的監管力度，確保分析煤樣粒度小于0.2mm并達到空氣干燥狀態(tài)。
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