煤矸石作为一种固体废弃物,在资源化利用过程中,对其碳含量、氢氧氮含量以及发热量的检测显得尤为重要。以下是对这些检测项目的详细介绍:
一、煤矸石碳含量检测
检测方法:
煤矸石中碳含量的检测通常通过燃烧法来进行。这种方法基于碳元素在高温下与氧气反应生成二氧化碳的原理,通过测量反应前后气体体积或质量的变化,计算出煤矸石中的碳含量。燃烧法具有操作简便、结果准确等优点,是煤矸石碳含量检测的主要方法。
二、煤矸石氢氧氮含量测试
检测方法:
氢含量测试:
低场核磁共振技术是一种新兴的高效检测方法,具有可重复、灵敏度高、绿色环保、测试速度快等优点。通过取不同煤矸石样品,使用低场核磁共振设备进行氢含量的测试,可以快速筛选高氢含量的煤矸石。
需要注意的是,氧含量通常不是煤矸石检测的重点,因为煤矸石中的氧主要以氧化物形式存在,且含量相对稳定。但在某些特定应用中,可能需要通过化学分析或元素分析仪来测定其氧含量。
氮含量测试:
实验室检测可以使用气相色谱法或液相色谱法等实验室分析方法,对煤矸石中的氮氧化物含量进行定量检测。
现场检测和遥感技术检测主要用于环境监测,但在特定条件下也可用于煤矸石堆场或煤矿现场的氮含量估算。
三、煤矸石发热量检测
检测方法:
煤矸石的发热量检测通常使用量热仪进行,具体步骤包括:
制样:将提取的煤矸石进行缩分,使样品颗粒大小在3~6毫米之间。将缩分好的煤矸石样放入制样机内运行一定时间(如一分钟),取出制好的煤矸石样,放入存样瓶中备用,样品重量通常为200克。
称量:使用高精度电子天平(如万分之一电子天平)称取一定量(如1克)的煤矸石样,并用包纸包好。
标定包纸热:将承载包纸的石英管放入氧弹内架上,接好点火丝和点火棉线,充入高纯度氧气(如98%的氧气),充氧时间和压力需严格控制。将氧弹放入量热仪中,按测定程序操作,机器会自动打印出包纸热量数值。连续操作多次(如4次),并计算包纸热量的平均值,输入到机器内。
检测煤矸石发热量:将准备好的煤矸石样放入石英坩埚,并重复上述充氧和放入量热仪的步骤。机器会自动打印出炉渣(煤矸石)样引发煤的低位发热量及单桶发热量,按计算键可以自动打印出高位发热量和实验结束,得出煤矸石的发热量。
煤矸石的碳含量、氢氧氮含量以及发热量的检测均需要采用专业的仪器和方法进行。在实际操作中,应根据具体需求和样品特性选择合适的检测方法和步骤。