Giáo trình Lấy mẫu và phân tích mẫu: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình "Lấy mẫu và phân tích mẫu" tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: phân tích mẫu; kiểm tra quá trình kỹ thuật; phương pháp phân tích mẫu, phân tích các chỉ tiêu của than và một số khoáng sản rắn, phương pháp kiểm tra các thông số kỹ thuật và hiệu quả làm việc của thiết bị;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Lấy mẫu và phân tích mẫu: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh Chương 3 PHÂN TÍCH MẪU 3. 1. Các chỉ tiêu kỹ thuật của than và khoáng sản rắn 3.1.1. Tính chất vật lý - Thành phần độ hạt: kết quả của việc phân chia mẫu thành các phần cỡ hạt nằm trong giới hạn định trước, khối lượng hoặc số lượng các hạt trong mỗi phần được biểu thị bằng phần trăm so với toàn bộ mẫu. -Tỷ lệ trên cỡ là hàm lượng hạt có kích thước lớn hơn kích thước giới hạn trên của một cỡ hạt qui định. - Tỷ lệ dưới cỡ là hàm lượng cấp hạt có kích thước nhỏ hơn kích thước giới hạn dưới của một cỡ hạt qui định. - Thành phần tỉ trọng: kết quả của việc phân chia mẫu ra thành các cấp tỷ trọng có các giới hạn định sẵn, khối lượng của các cấp này được biểu thị theo phần trăm so với toàn bộ mẫu. - Khối lượng riêng: Khối lượng riêng là khối lượng vật liệu trên một đơn vị thể tích. Có hai loại khối lượng riêng là khối lượng riêng thực và khối lượng riêng biểu kiến. Khối lượng riêng là khối lượng vật liệu trên một đơn vị thể tích. Có hai loại khối lượng riêng là khối lượng riêng thực và khối lượng riêng biểu kiến. + Khối lượng riêng thực là khối lượng riêng của vật liệu mà không kể đến phần không khí trong các mao quản của vật liệu. Để xác định khối lượng riêng thực người ta dùng phương pháp picnomet. Nguyên tắc của phương pháp này là dùng chất lỏng cho chiếm đầy các mao quản của vật liệu rồi xác định khối lượng và thể tích của nó bằng cách cân bình đó. + Khối lượng riêng biểu kiến là khối lượng riêng của toàn thể vật liệu kể cả phần khoáng và phần không khí trong các mao quản và kẽ nứt của vật liệu. - Chỉ số chịu nghiền: Chỉ số chịu nghiền thể hiện đặc tính cơ - lý tổng hợp của than và khoáng sản rắn, gồm một số các chỉ tiêu đặc trưng như độ cứng, độ bền, độ bám chắc và độ dạn nứt. 94 - Độ chảy mềm của tro than: sự biến dạng của mẫu tro than khi nung trong điều kiện tiêu chuẩn 3.1.2. Thành phần kỹ thuật - Hàm lượng chất có ích: Là tỷ số khối lượng chất có ích trong quặng so với khối lượng vật liệụ - Hàm lượng ẩm: là lượng nước có trong than và quặng do các nguồn nước mạch, bể chứa thấm vào. - Hàm lượng tro: là hỗn hợp các chất không cháy còn lại sau khi đốt cháy hoàn toàn phần hữu cơ trong than, được tính bằng phần trăm so với khối lượng của mẫu than đầu. Tro và khoáng là những chất có hại vì nó làm giảm nhiệt lượng của than. Thành phần chính của tro là các ôxít kim loại và ôxít phi kim. Dựa vào quá trình thành tạo người ta chia làm hai loại tro khác nhau là tro nội và tro ngoại. Tro nội có sẵn trong thực vật của quá trình tạo than, nó liên kết chặt chẽ với than nên khó tách. Tro ngoại do những nguồn nước ngầm mang vào; do các khóang chất hoà tan trong nước ngầm khi chảy qua vỉa than; hoặc do đất đá rơi vào trong quá trình khai thác chế biến. Loại tro này dễ tách. Tro và khoáng không phụ thuộc vào độ biến tính của than mà chỉ phụ thuộc vào nguồn gốc, điều kiện hình thành, khai thác và vận chuyển than. - Hàm lượng chất bốc: là hàm lượng khí và hơi thoát ra trong quá trình nhiệt phân than. Chất bốc là thông số có liên quan đến quá trình biến tính của than, độ biến tính tăng thì chất bốc giảm. Dựa vào hàm lượng chất bốc người ta có thể đánh giá và phân loại lịch sử của than. - Nhiệt lượng: Là lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng than. Thành phần toả nhiệt chính trong than là cacbon và hydro. Trong công nghiệp người ta thường căn cứ vào trị số nhiệt lượng riêng để đánh giá sơ bộ về giá trị kinh tế của than và giúp cho việc tính toán cân bằng nhiệt trong quá trình sản xuất. Trị số toả nhiệt toàn phần ở thể tích không đổi là số đơn vị nhiệt toả ra đo được khi một đơn vị khối lượng nhiên liệu được đốt cháy với ô xy trong bom nhiệt lượng ở các điều kiện tiêu chuẩn: Các sản phẩm còn lại sau khi cháy bao gồm khí ô xy, 95 cacbonđioxit, lưu huỳnh đioxit, nitơ ở dạng khí, nước ở trạng thái lỏng, hơi nước bão hoà và tro rắn. Trị số toả nhiệt toàn phần còn được gọi là nhiệt trị cao. Trị số toả nhiệt thực ở thể tích không đổi là số đơn vị nhiệt được giải phóng khi đơn vị khối lượng nhiên liệu rắn được đốt cháy với oxy dưới các điều kiện nhiệt độ là 250C và thể tích không đổi. Các chất thu được ở 250C như oxy, cacbonđioxit, ni tơ, hơi nước và tro. Trị số toả nhiệt thực ở áp suất không đổi là số đơn vị nhiệt được giải phóng khi đơn vị khối lượng nhiên liệu rắn được đốt cháy với oxy dưới các điều kiện nhiệt độ là 250C và áp suất không đổi khoảng 1atm. Các chất thu được ở 250C như oxy, cacbonđioxit, nitơ, hơi nước và tro. Trị số toả nhiệt thực ở áp suất và thể tích không đổi còn được gọi là nhiệt trị thấp. Nhiệt dung hữu hiệu của hệ thống là lượng nhiệt cần thiết để tăng 1 đơn vị nhiệt trong hệ thống đo nhiệt lượng ở các điều kiện thí nghiệm của nhiệt lượng kế. - Lưu huỳnh: là một dị nguyên tố có mặt trong than do có từ nguồn gốc thực vật ban đầu tạo than và do từ các nguồn nước mạch thấm vào vỉa than, tồn tại trong than dưới các dạng sau: Lưu huỳnh sunphát (Ss) tồn tại dưới dạng muối như CaSO4, FeSO4 và một số muối kim loại khác. Lưu huỳnh pirít (Sp) nằm trong than dưới dạng phiến mỏng, tinh thể hình lập phương, hình thoi hoặc dưới dạng xâm tán mịn. Lưu huỳnh hữu cơ (SO) nằm dưới dạng mecaptan và thiophen. Lưu huỳnh là chất có hại trong việc sử dụng và chế biến than, khi đốt cháy tạo ra khí SO2 gây độc cho người và ăn mòn thiết bị, khi dùng than làm chất xúc tác thì nó làm ngộ độc chất xúc tác. Các thành phần kỹ thuật đều có tầm quan trọng nhất định trong việc sử dụng than. Tuy nhiên than thường được sử dụng làm nhiên liệu nên giá trị nhiệt lượng của than là thông số kỹ thuật quan trọng nhất. Để đánh giá nhanh về trị số nhiệt lượng người ta thường kiểm tra độ ...