煤中各種形態硫的測定方法
1 範圍
本標準規定了煤中硫酸鹽硫、
硫化鐵硫測定用的試劑和材料、儀器設備、測定步驟、結果計算及
精密度和有機硫的計算方法。
2 規範性引用檔案
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GB/T214 煤中全硫的測定方法(GB/T 214-1996,eqv ISO 334:1992)
3 硫酸鹽硫的測定
3.1 方法提要
用稀
鹽酸煮沸
煤樣,浸取煤中
硫酸鹽並使其生成硫酸鋇沉澱,根據硫酸鋇的質量,計算煤中硫酸鹽硫含量。
3.2 試劑和材料
所用的水均為實驗室用二級水(GB/T6682)。
3.2.1 鹽酸溶液: c (HCl) =5mol/L,取417mL鹽酸(GB/T622),加水稀釋至1L,搖勻備用。
3.2.2 氨水溶液(GB/T631):體積比為1+1。
3.2.3
氯化鋇溶液:100 g/L,稱取氯化鋇(GB/T652)10g溶於100mL水中。
3.2.5 硫氰酸鉀溶液:20g/L,稱取2g硫氰酸鉀(GB/T648)溶於100mL水中。
3.2.6
硝酸銀溶液:10g/L,稱取1g硝酸銀(GB/T670)溶於100mL水中,並滴
加數滴硝酸(GB/T626),混勻,儲於棕色瓶中。
3.2.7 乙醇(GB/T679):95%以上。
3.2.8
甲基橙溶液:2g/L,稱取0.2g甲基橙(HG/T3-3089)溶於100mL水中。
3.2.9 鋁粉:分析純。
3.2.10 鋅粉:分析純。
3.2.11 濾紙: 慢速
定性濾紙和慢速定量濾紙。
3.3 儀器設備
3.3.2 馬弗爐:能升溫到900℃並可調節溫度,通風良好。
3.3.3 電熱板或沙浴:溫度可調。
3.3.4 燒杯:容量(250 ~300)mL。
3.3.5 表面皿:直徑100mm。
3.3.6
瓷坩堝:光滑,容量(10 ~ 20)mL。
3.4 測定步驟
3.4.1 準確稱取粒度小於0.2mm的空氣乾燥煤樣 (1±0.1)g(稱準到0.0002g), 放入燒杯(3.3.4)中,加入(0.5~1)mL乙醇(3.2.7)潤濕,然後加入50mL
鹽酸溶液(3.2.1),蓋上表面皿(3.3.5),搖勻,在電熱板上加熱,微沸30min。
3.4.2 稍冷後,先用傾瀉法通過慢速
定性濾紙過濾,用熱水洗
煤樣數次,然後將煤樣全部轉移到濾紙上,並用熱水洗到無鐵離子為止[用硫氰酸鉀溶液(3.2.5)檢查,如溶液無色,說明無鐵離子]。過濾時如有煤粉穿過濾紙,則重新過濾,如濾液呈黃色,需加入0.1g鋁粉(3.2.9)或鋅粉(3.2.10),微熱使黃色消失後再過濾,用水洗到無
氯離子為止[用
硝酸銀溶液(3.2.6)檢查,如溶液不渾濁,說明無氯離子]。過濾畢,將煤樣與濾紙一起疊好後放入原燒杯中,供測定
硫化鐵硫用。
3.4.3 向
濾液中加入(2~3)滴
甲基橙指示劑(3.2.8),用氨水(3.2.2)中和至微鹼性(溶液呈黃色),再加
鹽酸調至溶液成微酸性(溶液呈紅色),再過量2mL,加熱到沸騰,在不斷攪拌下滴加10%
氯化鋇溶液(3.2.3)10 mL,放在電熱板上或沙浴上微沸2h或放置過夜,最後保持溶液的體積在200mL左右。
3.4.4 用慢速定量濾紙過濾,並用熱水洗到無氯離子為止。
3.4.5 將沉澱連同濾紙移入已恆重的
瓷坩堝中,先在低溫下灰化濾紙,然後在溫度(800~850)℃馬弗爐中灼燒40min。取出坩堝,在空氣中稍稍冷卻後,放入乾燥器中冷卻至室溫,稱量。
3.4.6 按照3.4.1~3.4.5規定的步驟(不加煤樣),進行空白測定,取兩次測定的平均值作為空白值。
3.5 結果計算
空氣乾燥煤樣中硫酸鹽硫(Ss,ad)的質量分數(%)按
公式(1)計算:
…………………………(1)
式中:
—空白測定的硫酸鋇質量,單位為克(g);
—煤樣質量,單位為克(g);
0.1374 ? 由硫酸鋇換算為硫的係數。
3.6 方法精密度
表1 方法精密度
Ss,d ,%
0.03 0.10
4.1 方法A—氧化法
4.1.1 方法提要
4.1.2 試劑和材料
所用的水均為實驗室用二級水(GB/T6682)。
4.1.2.1 硝酸溶液(GB/T626):體積比為1+7。
4.1.2.2 氨水溶液(GB/T631):體積比為1+1。
4.1.2.3 過氧化氫(GB/T6684)。
4.1.2.4 鹽酸溶液:c (HCl)=5mol/L,取417mL鹽酸(GB/T622)加水稀釋至1L,搖勻備用。
量取150mL硫酸(GB625)(相對密度1.84)和150mL磷酸(GB/T1282)小心混合,將此混合液倒入700m L水中,混勻,備用。
4.1.2.6 二氯化錫溶液:100g/L。
稱取10g二氯化錫GB/T638)溶於50mL濃鹽酸(GB/T622)中,加水稀釋到100mL(用時現配)。
4.1.2.7
氯化汞飽和溶液:稱取80g氯化汞(HG/T3-1068)溶於1000mL水中。
4.1.2.8
重鉻酸鉀標準溶液:c (1/6K2Cr2O7) = 0.05mol/L。
準確稱取預先在150℃下乾燥至質量恆定的
優級純重鉻酸鉀(GB/T642)2.4518g,溶於少量水中。溶液轉入1L容量瓶中,用水稀釋到刻度。
稱取0.2g
二苯胺磺酸鈉(HG3-621)溶於100mL水中,儲於棕色瓶中備用。
4.1.2.10 硫氰酸鉀:20g/L。
稱取2g硫氰酸鉀(GB/T648)溶於100mL水中。
4.1.3 儀器設備
4.1.3.1 乾燥箱:能保持溫度(150±5)℃。
4.1.3.2 表面皿:直徑100mm。
4.1.3.3 燒杯:容量(250~300)mL。
4.1.4 測定步驟
4.1.4.1 在
鹽酸浸取的
煤樣(3.4.2)中加入50mL
硝酸溶液(4.1.2.1),蓋上表面皿(4.1.3.2),煮沸30min,用水沖洗表面皿,用慢速
定性濾紙過濾,並用熱水洗到無鐵離子為止[用硫氰酸鉀溶液(4.1.2.10)檢查]。
4.1.4.2 在
濾液中加入2mL過氧化氫(4.1.2.3),煮沸約5min,以消除由於
煤樣分解產生的顏色(對於
煤化程度低的煤種,可多加過氧化氫直至棕色消失)。
4.1.4.3 在煮沸的溶液中加入氨水溶液(4.1.2.2)至出現
氫氧化鐵沉澱,待沉澱完全時,再加2mL。將溶液煮沸,用快速
定性濾紙過濾,用熱水沖洗沉澱和燒杯壁(1~2)次。穿破濾紙,用熱水把沉澱洗到原燒杯中,把沉澱轉移到濾紙中,並用10mL鹽酸溶液(4.1.2.4)沖洗濾紙四周,以溶下濾紙上痕量鐵,再用熱水洗滌濾紙數次至無
鐵離子為止。
4.1.4.4 蓋上表面皿,將溶液加熱到沸騰,至溶液體積約為(20 ~30)mL,在不斷攪拌下,滴加二氯化錫溶液(4.1.2.6)直到黃色消失並多加2滴,迅速冷卻後,用水沖洗表面皿和燒杯壁,加入10mL
氯化汞飽和溶液(4.1.2.7)直到白色絲狀的
氯化亞汞沉澱形成。放置片刻,用水稀釋到100mL,加入15mL硫酸-
磷酸混合液(4.1.2.5)和5滴
二苯胺磺酸鈉指示劑(4.1.2.9),用
重鉻酸鉀標準溶液(4.1.2.8)滴定,直到溶液呈穩定的紫色,記下消耗的標準溶液體積。
4.1.4.5 按照4.1.4.1~4.1.4.4規定的步驟(不加
煤樣),進行空白測定,取兩次測定的平均值作為空白值。
4.1.5 結果計算
空氣乾燥煤樣中
硫化鐵硫(Sp,ad )的質量分數(%)按
公式(2)計算:
………………(2)
式中:
— 空白測定時
重鉻酸鉀標準溶液用量,單位為毫升(mL);
—
重鉻酸鉀標準溶液的濃度,單位為
摩爾每升 (mol/L);
0.05585— 鐵的毫
摩爾質量,單位為克每毫摩爾(g/mmol);
4.2.1 方法提要
用鹽酸浸取煤
中非硫化鐵中的鐵,浸取後的煤樣用稀硝酸浸取,以
原子吸收分光光度法測定硝酸浸取液中的鐵,再以鐵的質量計算煤中硫化鐵硫的含量。
4.2.2 試劑和材料
所用的水均為實驗室用一級水(GB/T6682)。
4.2.2.1 硝酸溶液(GB/T626):體積比為1+7 。
4.2.2.2 硝酸溶液(GB/T626):體積比為 1+1 。
4.2.2.3 鐵標準儲備溶液:1mg/mL。
稱取1.0000g(稱準到0.0002g)高純鐵(99.99%)於300mL燒杯中,加50mL硝酸(4.2.2.2),置於電熱板上緩緩加熱至溶解完全,然後冷至室溫,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋到刻度,搖勻轉入塑膠瓶中。
4.2.2.4 鐵標準工作溶液:200μg/mL。
準確吸取鐵標準儲備溶液(4.2.2.3)100mL於500mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻轉入塑膠瓶中。
4.2.2.5 硫氰酸鉀溶液:20g/L。
稱2g硫氰酸鉀(GB/T648)溶於100mL水中。
4.2.2.6 濾紙:慢速定性濾紙。
4.2.3 儀器設備
4.2.3.3 電熱板:溫度可調。
4.2.3.4 容量瓶:容量200mL和100mL。
4.2.3.5 燒杯:容量(250~300)mL。
4.2.3.6 表面皿:直徑100mm。
4.2.4 測定步驟
4.2.4.1 樣品母液的製備
在
鹽酸浸過的
煤樣(3.4.2)中加入50 mL硝酸溶液(4.2.2.1),蓋上表面皿
固定碳含量
是指除去水分、
灰分和
揮發分的殘留物,它是確定煤炭用途的重要指標。從100減去煤的水分、灰分和
揮發分後的差值即煤的固定碳含量。根據使用的計算
揮發分的基準,可以計算出
乾基、乾燥無灰基等不同基準的固定碳含量。