煤质化验中有害元素的测定意义分析

煤质化验中有害元素的测定意义分析

唐大易张頔许坚曾艳

贵州省煤炭产品质量监督检验院

摘要：煤作为一种关键的能源，一直广泛应用在人们的生产生活中，并且在未来的一定时间内还会继续。然后随着生态环境的日益恶化，煤在应用的过程中所产生的污染越来越受到人们的重视，而且研究表明煤中是含有很多的有害元素的，在燃烧以后，这些有害元素会集中在烟尘以及灰渣中，灰尘排入到空气中之后对大气环境产生污染，灰渣在排放以后也会对土壤以及地下水产生污染。因此对煤炭进行煤质检验，测定分析其包含的有害元素，才能进一步采取一定的措施消除这些有害元素。本文将对在煤质化验中进行的有害元素测定的意义进行分析，并提出几点提高煤质化验准确性的方法。

关键词：煤质化验；有害元素；测定；意义

1引言

因为煤形成过程中的地球化学条件是非常特殊的，所以煤炭内所包含的元素种类是非常多的，这其中就包括如As、Ag、Ba、Be、Cd、Co、Cl、Cu、Cr、F、Hg、Mu、Mo、Ni、Sb、Se、Th、Tl、U和V等二十多种有害元素。通过对其研究发现，煤炭中含有的有害元素的种类以及含量的变化浮动是非常大的，除了煤田不同之外，尽管是在相同的油田中，不同煤层之间所包含的有害元素的含量也是有很大差别的[1]。这些有害元素会以吸附状态、单矿物状态以及类质同向状态等贮存在煤炭中，当然也会进入到煤炭的分子结构中，因此对煤质进行化验进而对其中所包含的有害元素进行测定对其对环境的影响从而采取合理有效的解决措施以实现污染的控制是具有非常重大的意义的。

2煤炭中有害元素的影响

煤炭在燃烧的过程中，其含有的结构分子会在过高温度以及强氧化条件下受到劈坏，尤其是其中以吸附状态、静电吸引状态以及其它状态存在的有害元素，都会在该过程中游离出来。按照燃烧状态下各个元素的不同轻微，可大致将有害元素划分为三个种类，第一种就是在集中在底灰中，均匀分布在粗粒底灰中的元素；第二种则是在燃烧过程中就会挥发，由于温度降低而冷凝在细小颗粒的飞灰中进而被排放到大气中的元素；第三种元素则是那些具有非常强的挥发性的元素，其不会以固相状态存在，其会以气相状态直接进入到大气环境中。其中大部分的有害元素，例如砷、汞和硒等等都是从属于第二种或者第三种，通过富集在细小的飞灰上或者直接进入到大气环境中，对自然环境以及人们的身体健康造成非常恶劣的影响。下面对几种比较常见的有害元素进行详细的说明：

第一，汞。汞是具有很强的挥发性的元素，在煤炭中其一般是以固溶物的状态存在于黄铁矿中，当然也有很少一部分以独立汞矿物的状态存在。煤炭中的汞在燃烧时就会挥发，其中较大部分会直接随着烟气排放到大气环境中，一小部分会富集在细小的飞灰中，排放到大气环境中的汞会在干沉积以及湿沉降的作用方式下进入到土壤以及水体中，而富集在细小飞尘中的汞会伴随着冲灰水等进入到自然环境中，其一般以零价汞为主是很难在水中溶解进而沉淀在排放出，而二价的汞则会在转移过程中被微生物进行甲基化，进而产生甲基汞以及二甲基汞，这些形式的汞会在藻类以及鱼类等水生物中集中起来，或者在紫外线以及酸性等条件下随着降雨沉降下来。汞对人体的危害是非常大的，而且其一旦进入到环境中就会在一定的作用下转换成有剧毒的甲基汞，进而产生长久性的危害，而且其在燃烧时是很难受到控制的，所以煤质化验就显得非常重要，对煤炭中的有害元素进行测定，进而采取合理有效的措施，以使其对环境的污染降到最低是具有非常重大的意义的[2]。

第二，砷。砷的化合物都是具有很强的毒性，其在煤炭中主要是以粘土矿物、硫化矿物以及有机分子存在。砷在高温条件下会挥发，随着温度的降低而附着在飞灰上，通过烟道排放到大气环境并长期停留于其中进而被人类以及动物吸收到体内，对身体健康产生极大的危害。煤中砷在燃烧过程中进入到自然环境，进而不断转移、转化，进而严重影响人们的健康，例如皮肤癌等疾病，因此煤质化验对砷的排放控制进而保护自然环境、保护人类健康是非常有意义的。

3煤质化验中有害元素测定的作用

要想实现煤炭燃烧对环境污染的有效减少，对煤质进行化验，对其中所包含的有害元素的种类以及含量进行确定，进而采取一定的措施，例如绝对禁止放射性有害元素、以及砷等高毒害元素的煤炭资源的开采等，是非常切实有效的解决办法，这样煤炭中的有害元素对自然环境所产生的隐患就可以得到有效的减少[3]。在对煤炭开采开始，在对其进行选择时要采用煤质化验方法对其中的有害元素进行测定，对于那些有害元素含量较高的煤炭资源，要严格禁止开采，以减少对自然环境以及人类生命安全的威胁，对于那些可开采的煤炭资源也要进行煤质检验，对其含有的有害元素的种类、含量进行测定进而采取一定的方法对其进行脱除，实现其有毒元素含量的有效降低，进而减少对环境的污染。

4提高煤质化验准确性的措施

4.1煤质的采样

煤质化验的第一个阶段就是煤样的采集，这个环境对化验结果的影响是非常大，因此要格外注意该阶段的管理。因为煤炭的组分构成以及粒度相差是非常大的，这就使得煤样采集工作非常困难，因此为了实现采样误差的尽可能小，在作业过程中一定要按照标准严格的进行：第一，均匀性是采样布点的原则，一定要严格遵守，科学合理地进行布点工作，保证采集的煤样都具有较好的代表性；第二，在对采样单元进行确定的过程中也要根据煤样采集的方法，科学合理的进行并严格地控制；第三，要以统计为出发点进行煤碳子样质量以及数量的确定，清除标识煤炭的种类、编号以及日期等等。

4.2煤样的制备

在制样过程中，一定严格按照标准别称进行，选用适当的方法，使用适当的设备，确保其与要求相符，而且在得到样品以后要尽快进行加工制备，避免由于过长时间或者不适宜的条件发生煤样变质的情况[4]。同时还要注意样品标签的准确性，避免出现错号、错位的情况，在对不同种类的样本进行加工时，注意工具设备的清洗，避免出现样品污染、混合的现象，相关的工作人员也要注意穿着专门的鞋，避免污染样品。

4.3分析化验

分析化验是整个流程的最后一个阶段，因此为了确保结果的准确性，都会对同一个试样进行两次的检测。在这个过程中一定要注意对不同的煤样进行适当方法的选用，而且确保仪器设备在进行检测的过程中处于最优的状态，确保其性能可靠、稳定。除此之外，化验员的专业能力素质也是需要不断加强的，分析化验工作时一项技术性非常强的工作，所以对化验员的专业技能水平以及业务能力水平的要求是非常高的，所以要不断加强其各方面的能力水平，使其能够熟练应对化验过程中出现的各种问题，严格按照要求规范进行各项作业，确保化验作业的有效顺利进行。

5总结

煤炭的应用对自然环境的影响是非常大，为了实现其对环境的污染的有效减少，煤质化验是非常重要的。一定要对煤炭资源进行良好的煤质化验工作，确保那些有害元素含量过高的煤炭资源不被开采，同时对开采的煤炭进行煤质检验以确定煤炭中有害元素的种类以及含量，并采取合理有效的方法予以清除，实现煤炭中有害元素含量的有效降低，进而使得其对自然环境的污染大大减少。除此以外，在煤质化验的过程中，还要严格遵守实验的要求，根据流程标准执行，实现煤质化验结果准确性的大大提高，进一步减少自然环境的污染。

参考文献：

[1]张海芳.浅谈煤质化验技术的应用及常见问题的解决[J].能源与节能.2012（11）

[2]王帅杰，狄楠楠，王杰林，钟亚莉，乔桂英.煤中微量元素的环境效应[J].环境科学与技术.2010（10）

[3]姚晓兰，王栋.浅谈煤质化验中各项指标的测定意义[J].山东煤炭科技.2015（02）

[4]郑艳.提高煤质化验准确性的对策探讨[J].广东化工.2015（09）