煤的显微组分鉴定与定量
煤的显微组成
第二节煤的显微组成在显微镜下才能识别的煤的组分,叫做显微组分。
由植物转变而成的是有机显微组分,而矿物质是无机显微组分。
显微镜下通常采用两种方法观察煤片:一种是在透射光下观察煤的薄片,鉴定标志主要是颜色(透光色)、形态和结构等;另一种是在反射光下观察煤的光片,鉴定标志除颜色(反光色)、形态和结构外,还有突起等。
反射光下用油浸物镜代替干物镜时,由于浸油的折光率与物镜透镜光学玻璃的折光率相近,使物镜透镜与光片之间形成一个介质均匀的整体,使射入物镜的成象光线增多,减少了有害的反射光,提高了视野中各显微组分影象的反差和清晰度,使之更易于识别。
因此,反射光下通常用油浸物镜进行观察。
当前国外岩石学研究发展趋势是较多地以反光透光相结合的研究方法,代替单独透光或单独反光的研究方法。
透反两用的光薄片除了用于镜下鉴定外,还便于电子探针、电子显微镜的研究。
在研究煤中某些特殊组分和显微组分的细微结构时,运用荧光显微镜和电子显微镜,取得了良好的效果。
一、煤的有机显微组分腐植煤的各种显微组分基本上可分为三类,即凝胶化组分、丝炭化组分和稳定组分。
腐泥煤主要是由藻类及其分解产物组成。
现分述其特征:(一)凝胶化组分凝胶化组分是腐植煤中最主要的显微组分。
它是植物茎、叶的木质纤维组织经过凝胶化作用形成的各种凝胶体。
透射光下,凝胶化组分透明,具有橙红色(指低变质程度的烟煤而言,下同),反光色为灰色,油浸反光色为深灰色,没有突起。
我国大多数煤田的煤都以凝胶化组分为主,一般占50~80%,有些中、新生代煤甚至达90%以上。
凝胶化组分由于凝胶化作用深浅不同,分解程度不同,可分出木煤、木质镜煤、镜煤以及凝胶化基质等组分。
1.木煤特点是细胞结构保存完好,细胞壁保持原厚或稍有膨胀,胞腔清晰,排列整齐,横切面呈圆形、椭圆形,纵切面呈长条形,通常是空腔,但也可能被矿物质或有机质所充填(图版Ⅱ‒7)。
正交偏光下具有明显的条带状消光现象。
木煤是木质纤维组织在沼泽中吸水膨胀的初期产物。
煤的工业分析指标及指标关系的探讨
煤的工业分析指标及指标关系的探讨煤的工业分析主要包括煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、硫分和发热量等指标。
这些指标的实用性也最强,所以作为煤质化验人员一定要掌握工业分析各指标的关系,以便判断出这些测值是否准确可靠[1]。
1 煤的工业分析指标1.1 水分煤中水分一般分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水等。
如果煤中存在较多水分的话,就会影响煤的运输和加工等,也会影响煤燃烧的热传导和热稳定性,降低炼焦时的焦产率并使得焦化周期延长。
内在水分(Minb)是由植物变成煤时所含的水分;外在水分(Mf),是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。
全水分是煤的外在水分和内在水分的总和。
通常而言,煤的变质程度和内在水分有反向影响的趋势,变质程度越大则内在水分越低。
褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
水分的存在对煤的利用负面影响较大,会造成运输资源的极大浪费,而且当煤在燃烧时水分蒸发为蒸汽也会消耗热量;此外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。
一般水分每增加2%,发热量降低0.42 MJ/kg;冶炼精煤中水分每增加1%,结焦时间延长5 min~10 min。
煤质化验中还有如下的常用指标:全水分(Mt):是煤中所有内在水分和外在水分的总和,通常规定在8%以下;空气干燥基水分(Mad):指煤炭在空气干燥状态下所含有的水分,也可以认为是内在水分;在老的国家标准中有称为分析基水分的。
1.2 灰分灰分是指煤在燃烧后留下的残渣,它不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学分解后留下的残余物。
如果灰分高则说明煤中可燃成分低,发热量低。
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为煤炭灰分,煤炭灰分外在灰分和内在灰分。
外在灰分通过分选大部分能去掉,它是来自顶底板和夹矸中的岩石碎块,与采煤方法的合理与否有很大关系。
内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物。
如果内在灰分高,则煤的可选性越差。
常用的灰分指标有一般是空气干燥基灰分Aad以及干燥基灰分Ad等。
安全工程专业实验教程3.4煤的显微组分鉴定与定量
显微镜观察
数据整理
将观察到的显微组分信息整理成表格或图表形式。
定量分析
根据观察结果,对各显微组分进行定量分析,得出各组分的比例。
结果分析
根据定量分析结果,分析煤样的性质、结构、成因等信息。
实验报告撰写
撰写实验报告,总结实验过程、结果及结论。
数据记录与处理
04
实验结果分析
通过显微镜观察和鉴定,可以确定煤样中的显微组分,如有机质、矿物质、水分等。
煤的显微组分通常包括有机显微组分和无机显微组分两大类。有机显微组分是由古代植物遗体形成的,包括镜质组、木质组和壳质组等;无机显微组分则是由矿物质形成,包括黏土矿物、方解石、黄铁矿等。
煤的显微组分定义
镜质组
由植物的木质部分经过腐殖化作用转化而成,是煤中最重要的有机显微组分,占煤中有机质总量的50%~90%。镜质组的煤化程度最高,具有较高的氢含量和挥发分,是燃料燃烧的主要物质。
研磨与筛分
将研磨后的煤样制成薄片,以便于显微镜观察。
制备薄片
对薄片进行染色处理,以便更好地观察显微组分。
染色处理
样品准备
根据需要调整显微镜的放大倍数、光源亮度等参数。
调整显微镜参数
在显微镜下观察煤样的显微组分,包括镜质组、惰质组和矿物组。
观察显微组分
详细记录各显微组分的形态、大小、分布等信息。
记录观察结果
实验目的达成情况
实验操作流程规范,从样品制备到显微镜观察和数据记录,每一步都有详细的指导,确保了实验结果的准确性和可靠性。
实验操作流程
实验结果清晰,能够反映出不同煤的显微组分含量和分布情况,为后续的煤质评价和利用提供了基础数据。
实验结果分析
实验过程中存在一些操作上的小问题,如样品研磨不够均匀、显微镜操作不够熟练等,需要在后续实验中加以改进。
煤的显微组分组和矿物测定方法
煤的显微组分组和矿物测定方法
煤的理化性质是其应用价值的主要决定因素,而对煤的显微组成和矿物组成的研究可以更客观准确地反映煤的理化性质,为煤的成分组
分和使用提供重要的参考依据。
本文介绍了煤的显微组分分析及矿物
测定方法,以期为煤质量提供参考。
煤的显微组分组和矿物测定方法是评价煤品质的重要手段之一。
显微组分组的原理是把煤在一定的条件下分离成不同的组分,如有机质
组分、无机组分和混合组分等;矿物测定的标准方法是用显微镜观察
定煤样的矿物成份,确定煤的热值等对煤因素的要求如有机质的类别、性质和含量等。
同时,还可以运用控制调节手段,如数字处理技术,
用于煤的显微组分组和矿物测定,以提高煤品质检测精度。
显微组分
组和矿物测定也可以用于测定煤粉尘、悬浮微粒和溶解氧等,以控制
大气污染物扩散以及控制水污染等。
通过对煤的各种分析,为改善煤
质量和促进安全煤矿生产提供了重要的技术支持。
煤炭鉴定方法
煤炭鉴定方法煤炭是一种重要的能源资源,但由于煤炭的种类繁多,质量参差不齐,因此需要对煤炭进行鉴定。
煤炭鉴定是指通过一系列的实验和测试,确定煤炭的热值、灰分、水分、挥发分等指标,以便于科学合理利用煤炭资源。
煤炭鉴定的方法有很多,主要包括化学分析法、物理分析法和热学分析法等。
首先介绍化学分析法。
化学分析法利用化学反应的原理,分析煤炭中含有的碳、氢、氧、氮等基本元素的含量。
常用的化学分析方法有普通干燥测定法、干燥爆破法、干燥热滤波法等。
例如,普通干燥测定法是将煤样进行高温加热,然后测定煤中的水分含量,以及灰分、挥发分和固定碳等指标。
物理分析法主要是通过一系列的物理测试,分析煤炭的粒度、密度、孔隙度等指标。
常用的物理分析方法有筛分法、浮选法、磁选法等。
例如,筛分法是将煤样按照一定的粒径进行筛分,然后根据不同粒径的比例,计算出煤样的粒度分布情况。
热学分析法是通过一系列的加热实验,分析煤炭的热值、反应特性等指标。
常用的热学分析方法有热解实验、TG-DTA分析等。
例如,热解实验是将煤样加热到一定温度,然后测定煤样的质量损失情况,以及释放出的气体的组成和能量。
在进行煤炭鉴定时,还需要注意一些关键因素。
首先是样品的选择和制备。
由于煤炭的种类繁多,每种煤样的鉴定方法可能不同,因此需要根据具体情况选择合适的煤样进行鉴定。
同时,在进行化学分析时,需要对煤样进行预处理,去除掉灰分和挥发分等干扰因素。
其次是仪器设备的选择和使用。
煤炭鉴定需要使用一系列的仪器设备,如高温炉、热重天平、元素分析仪等。
在选择仪器设备时,需要考虑到实验要求和经济成本等因素。
同时,在使用仪器设备时,需要严格按照操作规程进行操作,以保证实验的准确性和可靠性。
最后是数据处理和结果分析。
在进行煤炭鉴定时,得到的实验数据需要进行合理的处理和分析,以获得煤炭的准确性和可靠性的指标。
常用的数据处理方法有平均法、分析法和统计法等。
总之,煤炭鉴定是科学合理利用煤炭资源的重要手段。
煤显微组分荧光光谱测定方法
煤显微组分荧光光谱测定方法一、样品制备
1. 样品采集:选择具有代表性的煤样,确保样品无污染。
2. 样品处理:将煤样破碎至一定粒度,以便于后续的显微组分分离。
3. 显微组分分离:利用显微镜技术将煤样中的显微组分分离出来,分别收集。
二、荧光光谱仪操作
1. 仪器开机:先打开稳压电源,再打开仪器电源。
2. 波长校正:根据实验需求,校正激发和发射波长。
3. 激发方式选择:根据不同的显微组分,选择合适的激发方式。
4. 样品测量:将分离好的显微组分放入样品池中,进行荧光光谱测量。
5. 数据记录:记录不同显微组分的荧光光谱数据。
三、激发波长选择
1. 根据研究目的确定合适的激发波长范围。
2. 针对不同显微组分,选择能产生最大荧光强度的激发波长。
3. 注意排除非目标组分的干扰荧光。
四、发射波长扫描
1. 对选定的激发波长进行扫描,获取不同显微组分的荧光光谱。
2. 注意观察荧光光谱的峰值和形状,为后续解析提供依据。
五、荧光光谱解析
1. 根据荧光光谱的峰值和形状,识别不同的显微组分。
2. 分析荧光光谱的变化规律,推断组分之间的相互影响。
六、组分含量计算
1. 利用标准曲线法或内标法计算各显微组分的含量。
2. 确保计算方法的准确性和可靠性。
七、重复性验证
1. 对同一样品进行多次测量,评估方法的重复性。
2. 比较不同实验人员或不同实验条件下获得的结果,验证方法的可靠性。
煤显微组分分离方法
煤显微组分分离方法煤是一种主要的化石能源,其显微组分分离方法对于煤炭的研究和利用具有重要意义。
本文将介绍煤显微组分分离的几种常用方法,包括显微镜观察、密度梯度离心法、石煤显微组分分离以及煤炭矿物学分析法。
显微镜观察是最基本也是最常用的煤显微组分分离方法之一。
通过显微镜观察,可以直观地了解煤的组分、结构和特征。
在实验中,将经过煤样制备的玻璃片放置在显微镜下,通过放大镜头观察煤的显微结构。
根据煤中不同组分的形态、颜色和大小等特征,可以初步判断煤的类型和品质。
密度梯度离心法是一种常用的煤显微组分分离方法。
该方法利用密度差异来分离煤中的不同组分。
具体操作是将煤样与密度梯度溶液混合,然后进行离心分离。
由于不同组分在密度梯度中的位置不同,离心后可获得不同密度的分层物质。
通过取出不同密度层次的物质,可以得到不同显微组分的纯度较高的样品。
石煤显微组分分离是一种专门用于石煤的分析方法。
石煤是一种特殊的煤种,具有高矿物质含量和低有机质含量。
石煤显微组分分离方法主要包括薄片制备和显微矿物学分析两个步骤。
首先,将石煤样品经过石煤薄片制备技术制成薄片。
然后,利用显微镜观察薄片中矿物质的显微组分,并进行鉴定和分析。
该方法可以揭示石煤中矿物质的种类、数量和分布情况,对于石煤的利用和评价具有重要意义。
煤炭矿物学分析法是一种综合利用多种分析技术的方法,用于煤中矿物质的分析和鉴定。
该方法主要包括显微镜观察、X射线衍射、扫描电镜等技术的综合应用。
通过显微镜观察,可以初步了解煤中矿物质的显微组分;通过X射线衍射和扫描电镜等技术,可以进一步鉴定和分析煤中的矿物质种类和含量。
该方法可以全面地了解煤中矿物质的组成和性质,对于煤的利用和开发具有重要参考价值。
煤显微组分分离方法包括显微镜观察、密度梯度离心法、石煤显微组分分离以及煤炭矿物学分析法等。
这些方法在煤炭研究和利用中起着重要作用,可以揭示煤的组分、结构和特征,为煤的利用和开发提供科学依据。
有机显微煤岩组分的镜下鉴定
有机显微煤岩组分的镜下鉴定
有机显微煤岩组分的镜下鉴定过程一般包括以下步骤:
1. 制备样品:将样品切片并磨光,使其表面平整,便于镜下观察。
2. 镜检:将样品放在显微镜下观察。
首先观察显微图像的亮度和颜色,并记录下来。
然后根据组分的形态、大小、颜色、光泽等特征,进行初步判断。
在此基础上,进一步进行详细观察。
3. 鉴定组分:根据观察到的特征,将组分鉴定为藻类、孢粉、木质素、树脂等。
同时,还需要考虑组分之间的配比和相互作用,以确定煤岩的成因和演化历史。
4. 建立图像数据库:将所观察到的显微图像和组分信息,整理成数据库,便于后续研究和应用。
总的来说,有机显微煤岩组分的镜下鉴定需要对煤岩成因和组成的了解,并且需要经过长期的实践和经验积累,才能准确判断组分类型和代表的演化历史。
煤的显微组分组和矿物的测定方法
煤的显微组分组和矿物的测定方法
煤的显微组分组是指将煤中的有机质与矿物质分开,在显微镜下观察煤的显微组分,通常包括以下几个组分:
1. 煤体组分:主要由有机质组成,包括腐植质、孢粉及其他有机颗粒。
2. 矿物质:主要由无机物组成,包括石英、黄铁矿、白云石等矿物。
3. 难熔组分:主要指难以熔融的矿物质,通常是铁、硅、铝等元素的氧化物、硫化物等。
矿物的测定方法通常包括以下几个步骤:
1. 取样制片:从待测矿石或岩石中取样,制成薄片。
2. 显微镜观察:使用偏光显微镜观察制片,根据矿物的物理性质如颜色、形态、折射率等特征,初步确定矿物的类别。
3. 化学反应测定:对观察到的矿物进行一些化学反应测试,如酸碱反应、溶解性等,以进一步确定矿物种类。
4. X射线衍射分析:使用X射线衍射仪对矿物样品进行分析,通过比对标准库中的衍射图谱,确定矿物的晶体结构。
5. 电子显微镜观察:使用电子显微镜观察矿物的微观结构,如
矿物的晶体形态、颗粒大小等。
以上是常见的煤的显微组分组和矿物的测定方法,具体方法的选择与矿物的性质和研究目的有关。
煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)解析Ⅰ:镜质体
收稿日期:2021-03-12 修回日期:2021-03-27 责任编辑:韩晋平 DOI:10.13225/j. cnki. jccs.2021.0419 基金项目:国家自然科学基金资助项目(U1810202) ; 111引智计划资助项目(B17042) 作者简介:代世峰(1970—),男,山东日照人,教授,博士生导师。E-mail:daishifeng@ gmail. com 引用格式:代世峰,唐跃刚,姜尧发,等•煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)解析I:镜质体[J].煤炭学报,
摘 要:煤的显微组分定义与分类的国际标准“ICCP system 1994”是国际煤和有机岩石学委员会
(ICCP)历经26 a( 1991-2017)完成,按照显微组分组和发表的时间,该标准共分4个部分,分别是
镜质体(1998)、惰质体(2001)、腐质体(2005)和类脂体(2017)。“ICCP system 1994”目前已被国
第46卷第6期 2021年 6月
煤炭学报 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY
Vol. 46 No. 6 Jun. 2021
煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)
解析I:镜质体
l1>2,a 代世
跃册,姜尧发勺刘晶晶s任德妃,赵峰华-赵蕾-王西駅
(1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083; 2.中国矿业大学国际煤地质学研究中心,江苏徐州221116)
微组分组被划分为3个亚组,结构镜质体亚组、碎屑镜质体亚组和凝胶镜质体亚组,它们分别进一
步被划分为2个显微组分。其中,划分亚组的主要依据是植物组织的破环(降解)程度,显微组分
之间的区分主要依据是凝胶化程度和(或)形貌特征。该分类体系与ICCP腐植体分类体系紧密关
煤的显微组成
第二节煤的显微组成在显微镜下才能识别的煤的组分,叫做显微组分。
由植物转变而成的是有机显微组分,而矿物质是无机显微组分。
显微镜下通常采用两种方法观察煤片:一种是在透射光下观察煤的薄片,鉴定标志主要是颜色(透光色)、形态和结构等;另一种是在反射光下观察煤的光片,鉴定标志除颜色(反光色)、形态和结构外,还有突起等。
反射光下用油浸物镜代替干物镜时,由于浸油的折光率与物镜透镜光学玻璃的折光率相近,使物镜透镜与光片之间形成一个介质均匀的整体,使射入物镜的成象光线增多,减少了有害的反射光,提高了视野中各显微组分影象的反差和清晰度,使之更易于识别。
因此,反射光下通常用油浸物镜进行观察。
当前国外岩石学研究发展趋势是较多地以反光透光相结合的研究方法,代替单独透光或单独反光的研究方法。
透反两用的光薄片除了用于镜下鉴定外,还便于电子探针、电子显微镜的研究。
在研究煤中某些特殊组分和显微组分的细微结构时,运用荧光显微镜和电子显微镜,取得了良好的效果。
一、煤的有机显微组分腐植煤的各种显微组分基本上可分为三类,即凝胶化组分、丝炭化组分和稳定组分。
腐泥煤主要是由藻类及其分解产物组成。
现分述其特征:(一)凝胶化组分凝胶化组分是腐植煤中最主要的显微组分。
它是植物茎、叶的木质纤维组织经过凝胶化作用形成的各种凝胶体。
透射光下,凝胶化组分透明,具有橙红色(指低变质程度的烟煤而言,下同),反光色为灰色,油浸反光色为深灰色,没有突起。
我国大多数煤田的煤都以凝胶化组分为主,一般占50~80%,有些中、新生代煤甚至达90%以上。
凝胶化组分由于凝胶化作用深浅不同,分解程度不同,可分出木煤、木质镜煤、镜煤以及凝胶化基质等组分。
1.木煤特点是细胞结构保存完好,细胞壁保持原厚或稍有膨胀,胞腔清晰,排列整齐,横切面呈圆形、椭圆形,纵切面呈长条形,通常是空腔,但也可能被矿物质或有机质所充填(图版Ⅱ‒7)。
正交偏光下具有明显的条带状消光现象。
木煤是木质纤维组织在沼泽中吸水膨胀的初期产物。
煤质分析方法及其在煤炭利用中的应用
煤质分析方法及其在煤炭利用中的应用煤炭是一种重要的能源资源,其利用对于国家经济发展和人民生活至关重要。
而煤质分析方法的研究与应用则是煤炭利用的基础。
本文将介绍煤质分析方法的种类和原理,并探讨其在煤炭利用中的应用。
煤质分析是对煤炭样品进行化学、物理和矿物学等方面的测试和分析,以了解煤炭的组成、性质和质量。
煤质分析方法主要包括化学分析、物理分析和矿物学分析。
化学分析是煤质分析的基础,通过对煤样进行元素分析和有机组分分析,可以了解煤炭的化学成分和有机质含量。
元素分析常用的方法有X射线荧光光谱法和原子吸收光谱法。
X射线荧光光谱法通过煤样受到X射线激发后发出的特征荧光来分析煤样中的元素含量。
原子吸收光谱法则是通过测量煤样溶液中特定元素对特定波长的光的吸收来分析元素的含量。
有机组分分析则是通过煤样的热解、气相色谱和质谱等技术,来分析煤样中的有机质含量和有机组分的种类。
物理分析主要是对煤样的物理性质进行测试和分析,以了解煤炭的物理特性。
物理分析的方法有煤质密度测定、煤质粒度分析和煤质可磨性测试等。
煤质密度测定是通过测量煤样的质量和体积来计算煤样的密度。
煤质粒度分析则是通过对煤样进行筛分,来了解煤样中各种粒度级别的含量。
煤质可磨性测试则是通过对煤样进行磨煤实验,来评估煤样的可磨性和磨煤性能。
矿物学分析主要是对煤样中的矿物组分进行测试和分析,以了解煤炭的矿物组成和矿物含量。
矿物学分析的方法有显微镜观察、X射线衍射和扫描电子显微镜等。
显微镜观察是通过显微镜对煤样中的矿物颗粒进行观察和鉴定。
X射线衍射则是通过煤样受到X射线照射后的衍射图案来鉴定煤样中的矿物组分。
扫描电子显微镜则是通过扫描电子束对煤样进行表面形貌和成分的分析。
煤质分析方法在煤炭利用中有着广泛的应用。
首先,煤质分析方法可以用于评估煤炭的燃烧性能和燃尽特性,为燃煤锅炉的设计和燃烧优化提供依据。
其次,煤质分析方法可以用于评估煤炭的煤层气释放潜力和煤层气资源量,为煤层气开发提供技术支持。
第四章,煤的化学组成
暗煤
呈灰黑色,光泽暗淡、坚硬、内生裂
隙不发育、表面粗糙,是一种复杂的、非均一 的宏观煤岩成分。
丝炭 外观像木炭,灰黑色、有丝绢光泽、纤维状结
构、性脆、单一的宏观煤岩成分。在成煤过程中,丝炭
是由成煤植物的木质纤维组织经丝炭化作用而形成;在
显微镜下,丝炭保留明显的细胞结构,有时还能看到年 轮结构。
自然煤层中具有相似光泽的部分,通常划分为四种宏观煤
岩类型。实际上宏观煤岩类型是宏观煤岩成分在煤层中自
然共生组合。 烟煤和无烟煤的宏观煤岩类型有光亮煤、半亮煤、半暗煤 和暗煤。 光亮煤:煤层中总体相对光泽最强的类型,成分较均一, 条带状结构不明显,具有贝壳状断口,内存裂隙发育、较
脆、易破碎;其中镜煤和亮煤含量大于75%,只含有少量
第一节
煤的氧化
三、煤的自燃 self-ignite/spontaneous combustion 1、自燃发生的原因
煤风化过程的实质是煤的氧化过程,也就是一个放热 过程an exo'thermic process。如果煤氧化释放的热量不能 及时散发,则会被煤吸收而使煤的温度提高。温度的提 高又促使了煤更加剧烈的氧化,放出的热量就更多。当 温度达到煤的着火点时就会发火燃烧,这一过程称为煤 的自燃。自燃是煤贮存storage of coal过程中经常发生的 现象。
丝炭化组分(惰质组):是由植物的木质纤维组织转化而 来,在泥炭化作用后便形成了此种显微组分。丝炭化也可 作用于已经受到不同程度凝胶化作用的显微组分,形成与 凝胶化产物相应的不同显微结构系列,在煤岩分类中称为
惰质组。
特点:1)在透射光下呈黑色不透明
2)反射光下呈亮白至黄白色,并有较高突起
3)随着变质程度增高,惰质组变化不明显。
煤系针状焦偏光显微结构的识别及定量分析
DOI: 10.19906/ki.JFCT.2021011
燃料化学学报 Journal of Fuel Chemistry and Technology
Vol. 49 No. 3 Mar. 2021
煤系针状焦偏光显微结构的识别及定量分析
李 磊 ,林雄超* ,刘 哲 ,张玉坤 ,寇世博 ,王永刚*
LI Lei ,LIN Xiong-chao* ,LIU Zhe ,ZHANG Yu-kun ,KOU Shi-bo ,WANG Yong-gang*
(School of Chemical & Environmental Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China)
(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083)
摘 要:以精制煤焦油沥青为原料制备针状焦。利用 bricc-m 煤岩自动测试系统和 RICC-Imager 图像分析软件,使用打点
计数方法,对煤系针状焦偏光显微结构进行定量分析。进一步利用扫描电子显微镜进行针状焦微观结构解析。结果表
明,在炭化温度为 490 ℃、炭化压力为 0.2 MPa、反应时间为 6 h 条件下制备的生焦,定量分析其广域流线型结构含量为
87.8%,显示出较好的光学显微结构。对比传统人工定量分析方法,使用计算机打点计数方法进行定量分析,提高了测试
结果的准确性,更加高效,是针状焦显微结构识别和定量分析的有效手段。
关键词:热解;焦化;显微结构;数值分析;定量分析
中图分类号: TQ016.1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
显微组分定量统计
显微组分定量统计显微组分煤的显微组分定量统计以GB/T 8899-2013《煤的显微组分组和矿物测定方法》为依据。
根据打点计数原理用体积百分比表示煤中各种显微组分的含量。
1.测试条件在反射偏光显微镜下测定褐煤、烟煤、无烟煤的粉煤光片。
2.仪器和材料要求反射偏光显微镜:蓝色滤光片、干物镜20×~50×、油浸物镜25×~60×、目镜8×~12.5×,目镜中备有十字丝和测微尺;载物台移动尺:等步长移动,移动范围不小于25×25mm;计数器或统计软件;试样安装器材:载片、胶泥、压平器油浸液:适合物镜要求3.测定步骤将整平后的样品地上油浸夜置于载物台上,调整图像清晰;以预定的步长(点距、行距)沿预定方向移动样品,并记录十字丝交叉点下显微组分,有效测点应不少于500个并均匀布满全片;十字丝落在不同成分的边界上时,应从右上象限开始,按顺时针方向选取首先充满象限角的显微组分作为统计对象。
(a)应取B象限惰质组(b)应取C象限壳质组(c)应取B象限胶结物即无效点4.结果表述去矿物基:镜质组+壳质组+惰质组=100%含矿物基:镜质组+壳质组+惰质组+矿物=100%计算矿物质(MM):镜质组+壳质组+惰质组+矿物质(MM)=100%(注:此式中矿物质非镜下统计,而是根据灰分和硫分按公式计算而来)。
5.精密度精密度要求见下表。
6.自动测试技术优势传统显微组分定量统计方法既耗时又费力,而自动测试技术具有测试效率高、劳动强度低的特点。
(1)图像采集过程自动调焦,无需人工干预,该时间可统筹安排其他事项;(2)显微组分和反射率共用一套图像;(3)组分定量分类方案可由测试者自行定义;(4)检测数据及检测过程具备可重现性,测试过程和测试结果数据永久保存,可随时调阅。
(5)测试结果标注到图像上,便于交互式讨论与学习。
[解析]煤岩学
[解析]煤岩学1.显微组分特征及其成因。
(很大,注意组分差别)答:在光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本成分,成为显微组分。
由植物遗体变化而成的为有机显微组分,而矿物杂质则成为无机显微组分。
(一)煤的有机显微组分煤的有机显微组分可划分为三大组:镜质组、壳质组和惰性组。
1、镜质组镜质组是由植物的根茎叶在覆水的还原条件下,经过凝胶化作用而形成。
低中煤阶段时,镜质组在透射光下具橙红、褐红色、,反射光下呈灰至浅灰色。
氧含量较高,氢含量中等,碳含量较低,挥发分产率较高,具最好的粘结性,是炼焦的最主要成分。
分为三种显微组分:结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体。
(1)结构镜质体保存有植物的细胞结构,在煤中往往呈透镜状产出。
根据细胞结构保存的完好程度,又可以分为结构镜质体1(细胞结构保存完好,胞腔排列整齐,胞壁不膨胀或稍有膨胀)和结构镜质体2(胞壁膨胀,胞腔变小,胞腔大小不一,排列不整齐。
胞腔闭合后常显示线条状结构,常有角质体镶边,有时显示团块状结构)。
(2)无结构镜质体显微镜下观察不到细胞结构,电子显微镜下可见粒状结构。
据产状,形态和成因的不同,又分为四个亚组分:1)均质镜质体植物木质纤维组织经凝胶化作用变成均一状的凝胶。
呈透镜状或条带状。
轮廓清楚,成分均一,不含任何其他杂质。
发育垂直裂隙。
2)胶质镜质体常充填在植物组织的细胞腔或其他孔隙中,无确定形态,不含杂质。
3)基质镜质体常由富纤维植物转化,无固定形态,充当其他显微组分和矿物质的胶结物。
4)团块镜质体呈圆形或椭圆形单体或群体分布,边界清晰,内部均一。
(3)碎屑镜质体粒度小于10微米的镜质组分碎屑,多呈粒状或不规则状,多余碎屑惰质体等混合堆积。
不易区别。
2.惰性组又称丝质组,常见显微组分组。
由植物的根茎叶等组织在比较干燥的氧化条件下,经过丝炭化作用后在泥炭沼泽中沉积下来所形成;也可以由泥炭表面经炭化、氧化、腐败作用和真菌的腐蚀所造成。
还可以由镜质组和壳质组经煤化作用形成。
煤显微组分
煤显微组分煤是一种重要的能源,它一直以来都是人们最重要的能源来源之一,尤其是在发展中国家,煤的消费量更是成为影响国家经济发展的一个重要指标。
煤是复杂的自然物质,由不同的微细组分组成,历史上,人们对煤的研究主要集中在显微组分上。
显微组分是指能够通过显微镜观察到的煤样品中化学元素或化合物的组成部分,这些微细组分有粉末状、颗粒状、纤维状、毛发状。
粉末状细微组分是指直径在0.001-0.05毫米以下的微细纤维、碳酸钙晶和煤尘等,颗粒状细微组分是指直径在0.05-0.25毫米以内的细小颗粒、油滑石、煤泥等,纤维状细微组分是指直径大于0.25毫米的小结构纤维、木纤维、煤维素等,毛发状细微组分是指直径小于0.001毫米的细小毛发,这些毛发又可分为角发、棉发和棉绒发等。
显微组分的检测是煤的研究的关键,通过对煤的显微组分的检测,可以了解煤的性质和成分,从而帮助煤的利用。
煤的显微组分影响着煤的发热性能、气体生产性能、炼制气体产品性能,以及煤价和热效比。
显微镜检测是煤显微组分检测的重要手段,通过显微镜检测,可以直观地进行煤显微组分检测,从而更清楚地了解煤的成分。
原子力显微镜及其衍生仪器,如扫描电子显微镜也可用来检测煤的显微组分,能够更准确地分析煤中的元素成分。
随着科学技术的发展,新的技术和仪器不断涌现,传统的显微镜检测技术和仪器不能满足需求,如X射线能谱仪和红外光谱仪可用来研究煤中的元素成分,热风热重分析仪可用来评价煤中的含碳量、灰分和水分等,这些新技术和仪器的发展极大地改善了煤的显微组分检测,为煤的研究和利用提供了可靠的数据支持。
综上所述,煤的显微组分的检测在煤的研究中具有重要的意义,而随着科学技术的发展,新技术和仪器的出现,煤显微组分检测技术也在不断提升,为煤的利用提供了可靠的支持。
煤显微组分
煤显微组分煤显微组分是指以煤为原料,在显微镜下用分析化学技术分析和识别各种微细组分组成的研究方法。
煤显微组分技术能够有效定量分析煤中的有机组分和无机组分,反映煤的质量,可以用来识别煤中的物质组分,特别是煤中小分子物质的含量,如煤分析中常见的有机物、元素、无机盐等。
煤显微组分技术在国内外煤炭行业得到了广泛的应用。
煤显微组分的研究可以帮助我们更好地了解煤的质量丰富性,从而有效控制煤的生产、加工和使用等环节。
煤矿企业、电力企业和煤炭流通企业都可以利用煤显微组分技术来获取正确的煤质量评估数据,使其能够按照客户的实际需要,采购合适的煤炭质量。
煤显微组分技术主要包括对煤样品的采集、预处理和分析三个过程。
煤样品的采集是煤显微组分研究的基础,根据煤粒特性和相关要求,采用一定的方法从煤层中取样,确保取样品的客观性和真实性,并在规定的时间内运输到分析室进行分析。
预处理是显微组分分析前对煤样品进行处理的过程,包括粒度分选、烘干、热处理、分级等,以达到显微分析的最佳要求。
分析是显微组分技术最核心的环节,一般采用显微(光学和电子)和化学分析技术,根据煤样品中的有机组分和无机组分分别进行分析,结合显微技术,给出细微组分的详细分布。
煤显微组分技术是影响煤质量的重要技术,也是煤质量控制的重要手段。
通过煤显微组分的分析,可以检测出煤中的有机物和无机物,从而了解煤的质量特征,这对于改善煤的质量、提高煤的热效率、控制煤的污染物等方面都有着重要的意义。
综上所述,煤显微组分技术是一种研究煤中各种微细组分组成的技术,它能够定量分析煤中的有机组分和无机组分,反映煤的质量特征,可有效控制煤的生产、加工和使用等环节,有助于提高煤的质量,降低污染物等,为煤炭行业发展提供依据。
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一、实验目的
熟悉三大组分在反射光和透射光下的光学特性;
在反射偏光显微镜下测定煤的显微组分
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二、实验原理
煤的有机显微组分依照在镜下的不同形态和 结构分为若干组显微组分,每种组分都有各自 的特点,通过镜下观察区分和识别煤的显微组 分。用数点法统计各种显微组分组和矿物
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四、实验步骤
•
3 、关闭透射光开关,取下薄片,打开反射光电
源,将煤的光片置于载物台上,调节反射光亮度和
显微镜,使在目镜中观察到清晰的像,观察并记录 其特征;
•
4、用统计法进行三大组分的定量。
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五、实验结果处理
以各种显微组分组和矿物的统计点数占总有效点数的百分 数(视为体积百分数)为最终测定结果,数值保留到小数点 后一位。测定结果以如下几种形式报出: 去矿物基:a.镜质组+半镜质组+壳质组十惰质组=100%; 含矿物(M)基:b.镜质组+半镜质组+壳质组+惰质组+矿 物(M)=100%; C.显微组分组总量+粘土矿物+硫化物矿物+碳酸盐矿物+氧 化硅类矿物+其他; 计算矿物质( MM ): d. 镜质组 + 半镜质组 + 壳质组 + 惰质 组十矿物质(MM)=100%。
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六、注意事项
• (1)严格按照仪器使用说明书进行操作。 • (2)对褐煤和低阶烟煤宜借助荧光特征加确区分壳质组
和其他显微组分组。
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的体积百分数
© 安全煤中最常见最重要的显微组分组。 它是由植物的根、茎、叶在复水的还原条件下,经 过凝胶化作用而形成。低中煤阶时,镜质组在透射
光下具橙红、褐红色、反射光下呈灰至浅灰色。
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二、实验原理
(二)惰性组(丝质组)
是煤中常见的显微组分组。它是由植物的根,茎、
叶等组织在比较干燥的氧化条件下,经过丝炭化作
用后在泥炭沼泽中沉积下来所形成;也可以由泥炭
表面经炭化、氧化、腐败作用和真菌的腐蚀所造成。
惰性组在透射光下为黑色不透明,反射光下为亮白 色至黄白色。
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二、实验原理
(三)壳质组
又称稳定组、类脂组。壳质组包括孢子体、角质体、 木栓质体、树脂体、渗出沥青体。蜡质体、荧光质体、藻类 体、碎屑壳质体、沥青质体和叶绿素体等。
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三、主要仪器与耗材
偏光显微镜,载物台推动尺,计数器,试样安装器材。 载片,胶泥,油浸液。
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四、实验步骤
•
1、调节显微镜;
•
2、打开透射开关,将薄片放置于载物台上,上
下旋转,使用合适倍数焦距的物镜,转动目镜,使 之中心平行于平面,调整透射光亮度,使镜中心成 清晰的像,观察并记录图像特征;