煤的灰分
煤中灰分是煤质评价的重要指标,与煤中无机元素有密切联系,它对煤的加工利用产生负面影响,同时造成对环境的污染。然而,灰分不是煤的一种固有性质,因为煤中并不含“灰”,灰分是煤在规定条件下的完全燃烧后的固态残留物(陈鹏,2001)。它既不同于煤中矿物质,也不同于煤的无机组分。煤燃烧后,绝大部分的矿物质都转入煤灰中,构成煤灰的大部分,但同时,与煤有机质相结合的无机质(各种金属、非金属元素及化合物)也部分转入煤灰中。由于测试条件的限制,真正直接、准确地认知煤中的矿物质或无机组分的数量、组成、分布方式等特性是非常困难的。由于煤灰是煤燃烧后无机物的主要保留形式,灰成分代表了煤中主要无机元素的特征。因而,考虑到分析的方便,常常通过灰分来近似了解煤中的矿物质或无机组分。
煤中的矿物是煤中无机组分赋存的重要形式,在多数情况下是主要形式。然而,在不同地区、不同时代形成的煤,由于其地质环境差异(如近海环境与大陆环境),地球化学条件的差异,成煤盆地周围岩石类型的差异,地形地貌的差异,距离剥蚀区远近的不同,构造活动的强度不同,以及岩浆活动的强弱等原因,会导致煤中矿物种类和化学成分有所差别。但总体来看,绝大多数煤中常见的矿物主要有高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥石、伊利石等粘土矿物,占物质总量的60%~80%,其次为黄铁矿、白铁矿等硫化物,石英、玉髓、蛋白质等氧化物以及方解石、菱铁矿等碳酸盐矿物。随着测试技术的发展,煤中偶见的矿物种类也较多被发现。Mackowsky(1975)根据多年的研究,提出一份煤中的矿物名单,并按每种矿物在煤中矿物总量中的多少,将这些矿物分为六级(表2-1)。
一般情况下,煤中所含矿物以粘土矿物为主,然而,在各煤田中,粘土矿物又有所不同,许多资料表明,石炭纪煤田的煤中以高岭石为主,有些煤田的煤(如澳大利亚的煤)中伊利石占显著地位,有关煤中蒙脱石的报道也不乏见。我国的情况基本类似,华北石炭纪煤田的煤中以高岭石占优势,华北晚侏罗世的一些煤中伊利石类占主导,而在一些以火山岩为基底和蚀源区母岩的煤田中,煤层中常发育膨润土型粘土矿物(蒙脱石类,绿泥石-蒙脱石混层类),这种现象说明,煤中矿物的成分及特征取决于含煤盆地的地质背景,含煤岩系经历了各种地质过程以及与煤层有关的古沉积环境(李河民,1987)。
表2-1 煤中矿物
注:主要的——占60%以上;丰富的——占30%~60%;很常见——占10%~30%;常见——5%~10%;稀少——1%~5%;很稀少—占1%。
(据Mackowsky,1975)
煤矸石是煤炭中夹杂的石块,发热值比较低。
煤渣是煤炭燃烧的块状固体残渣。
煤灰是煤炭燃烧后烟气除尘系统产生的微细的固体残渣。
粉煤灰特指出燃煤电厂产生的、通过水淬的细粒固体残渣。
水渣,高炉炼铁时高炉中出来的熔融的炉渣,通过水淬后产生的粒状固体残渣。燃煤行业是不是也使用水渣的概念,不确定。
煤炭和煤球本质上并没有区别,但是煤球作为加工品,则明显具有更多的优势,也更加的清洁和环保,而且最关键的是,在实际的使用过程中,更提高了煤炭的使用率和煤炭的价值,也当然由于加入了加工环节等一系列加工成本,所以价格上相对成本更高。
1,煤球的资源利用率更高
在实际使用过程中,煤炭虽然一直有着价格较低的优质,不过也存在着诸多问题,而且由于不易使用和燃烧,导致整体煤炭的利用率并不是很高。尤其是在一些边远乡村。煤炭的利用率更低,而且由于缺少加工,所以很多煤炭都被滥用,而且综合利用率并不高。相比之下,煤球中间的空隙更利于煤炭燃烧,而且也便于使用和二次加工。
2,从环保方面出发,煤球更具性价比
煤炭相比煤球虽然,价格低,但是在使用过程中,产生的众多污染物也是不可忽略的,再加上国家环保理念的提升,和治污力度的加强,这样导致更多的企业选择煤球或者经过二次加工的煤炭,而相对的,在人们日常生活中,煤球所具有的优势,也是煤炭所不能具有的,从使用方面和污染物处理方面,作为二次加工过得煤球,具有着无可比拟的优势。
综合来说,煤球的价值和煤炭相比,除了成本之外,在真正的使用过程中,资源利用率和污染物排放这两大方面出发,二者的差距更加的明显,所以综合分析,煤球作为二次加工的产物,在很多方面都明显地超越了煤炭,所以煤球相比于煤炭更具有性价比。