神府煤惰质组与镜质组的结构性质研究.docxVIP

神府煤惰质组与镜质组的结构性质研究段旭琴1,王祖讷1,曲剑午2(11中国矿业大学北京校区化学与环境工程学院,北京100083;21山西焦煤集团有限责任公司,山西太原030053)摘要:漫反射红外和透射红外的研究,进一步证实镜质组和惰质组最显著的差别是芳香氢和脂肪氢含量的多少,镜质组CHal/CHar值远大于惰质组CHal/CHar值,说明惰质组芳香度高;惰质组中游OH或苯环πOH缔合羟基吸收较强,镜质组羟基主要是自缔合的OHOH;镜质组离中的羰基主要是酮基或醌基,惰质组中的氧主要是芳香族酸酐和羟基;镜质组有机硫含量较高,惰质组无机硫含量较高。关键词:神府煤;煤岩显微组分;分离富集文章编号:0253-2336(2004)02-0019-05中图分类号:TQ530文献标识码:BStudyonstructuralpropertyofinertiniteandvitriniteofShengfucoalDUANXu2qin1,WANGZu2na1,QUJian2wu2(11SchoolofChemistryandEnvironmentEngineering,BeijingCampus,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083,China;21ShaxiCokingCoalGroupCorp.Ltd.,Taiyuan030053,China)96140%的丝炭煤样。112试样的煤岩显微组成、性质分析11211煤岩显微组成分析将粉煤光片置于反射偏光显微镜下,白光入射,用数点法统计各显微组分组和矿物质的频率百分数,同时测定反射率,结果见表1。不同形态镜质组和惰质组显微照片如图1。神府煤镜质组主要为均质镜质体和基质镜质体,含少量团块镜质体和结构镜质体。惰质组以氧化惰质体和惰屑体为主,含少量火焚惰质体和粗粒体,惰质组常嵌布于镜质组中。无机岩相主要为黏土、碳酸岩和黄铁矿。随着煤岩组分实验室分离技术的不断改进,用煤岩组分研究煤的组成、结构和性质成为煤化学基础研究和煤炭加工利用技术研究的重要内容。通过不同煤岩组分结构、性质的研究可以预测煤加工利用的各种特性,而煤岩组分的有效分离将把煤炭的高效洁净利用推向分子级水平。本研究用漫反射红外光谱和透射红外光谱研究煤岩组分的结构,并分析镜质组和惰质组元素组成等方面的信息,选分离镜质组和惰质组的理论基础。寻找浮实验部分1111试样离心沉浮法及等密度梯度离心分离法富集煤岩显微组分,是实验室常用的煤岩组分分离的方表1试样显微煤岩组分定量分析组分定量分析/%最大反射率/%样品法1～3,尽管分离后要进行冲洗,但离心液仍会镜质组半镜质组惰质组壳质组矿物质对煤岩性质尤其是表面性质产生影响,另外为保证分离效果通常要对样品进行脱矿物质处理,处理前后煤分子结构是否发生变化一直是个值得探讨的问5019951160140411631760160154615015411190158MJTYMJTJMJTD310096140012001402196题4,但酸处理无疑会对煤的表面结构和性质带来影响。为了避免上述影响,本实验以富含惰质组的神府煤为研究对象,用手选和筛分的方法得到镜质组含量95116%的镜煤煤样和惰质组含量11212镜质组及惰质组的性质将马家塔原煤及手选富集的惰质组、镜质组煤均磨细制成小于74μm样,进行工业分析和元素分析。同时测定显微组分的焦渣特性及发热量,结果见表2,各试样的灰成分分析结果见表3。19基金项目:国家自然科学基金资助项目煤炭科学技术第32卷第2期2004年2月(×540)图1煤岩显微组分反射光下显微照片a—亮黄色、薄壁惰质体,也称火焚惰质体;b—氧化惰质体,底部有一镜质体条带;c—碎屑惰质体,人为碎裂;d—团块镜质体;e—结构镜质体,胞腔充填微粒体;f—基质镜质体胶结壳质体、惰质体;g—不同结构形态的惰质体夹镜质体条带;h—惰质体与镜质体互层;i—镜质体和惰质体的接触关系表2试样的工业分析和元素分析工业分析/%元素分析/%焦渣特征Qgr,ad/MJ·kg-1煤样MadAdVdafFCdafCdafHdafOdafNdafSdafMJTYMJTJMJTD914810110615181562112610538110411212716456160571546719879133761728519941895169315914132161229127019611000150015001370165222251842911328162注:MJTY—马家塔原煤;MJTJ—马家塔镜质组富集物;MJTD—马家塔惰质组富集物;氧含量用差减法求得。表3试样的灰成分分析%样品SiO2AL2O3Fe2O3TiO2CaOMgOSO3K2ONa2OP2O5煤中的