本发明涉及煤成分分析
技术领域：
，具体涉及一种测定煤中磷含量的方法。
背景技术：
：目前国际标准和我国现行标准都采用磷钼蓝比色法测定煤中磷的含量，其优点是灵敏度高，结果可靠。但测定过程中需要用到浓硫酸、氢氟酸等危险化学品，且实验过程冗长繁琐，不适合工厂规模化生产使用。另有现有技术使用粉末直接压片制样，然后再利用x射线荧光光谱法测定样品中磷的含量，该方法可满足大批量煤中磷含量的检测，但不能完全克服样品的矿物效应和粒度效应，导致测定结果存在偏差。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种测定煤中磷含量的方法，本发明提供的方法分析结果准确可靠，且操作简单。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种测定煤中磷含量的方法，包括以下步骤：(1)将煤试样进行灰化，得到灰化煤样品；(2)将所述灰化煤样品、熔剂、氧化剂和脱模剂混合后进行熔融制样，得到熔融样片；(3)将所述熔融样片进行x射线荧光光谱分析，得到磷x射线荧光强度，根据所述磷x射线荧光强度和磷的标准曲线，得到煤试样中磷的含量。优选地，所述煤试样的粒度≤0.2mm。优选地，所述灰化的温度为815±10℃，时间为≥40min。优选地，所述熔剂包括四硼酸锂。优选地，所述氧化剂包括碳酸锂。优选地，所述脱模剂包括碘化钾、溴化铵和碘化铵中的至少一种。优选地，所述煤试样、熔剂、氧化剂和脱模剂的质量比为1：6～10：1：0.3～0.5。优选地，所述熔融制样的温度为1050℃，时间为15～18min。优选地，所述x射线荧光光谱分析的条件包括：x光管电压为40kv，电流为70ma，测量时间为40s。本发明提供了一种测定煤中磷含量的方法，包括以下步骤：(1)将煤试样进行灰化，得到灰化煤样品；(2)将所述灰化煤样品、熔剂、氧化剂和脱模剂混合后进行熔融制样，得到熔融样片；(3)将所述熔融样片进行x射线荧光光谱分析，得到磷x射线荧光强度，根据所述磷x射线荧光强度和磷的标准曲线，得到煤试样中磷的含量。本发明通过熔融制样方法可完全消除矿物效应和粒度效应，将所得到的熔融样片用于x射线荧光光谱分析，得到的分析结果准确可靠，而且本发明提供的方法操作过程简便，符合现代企业对检化验数据快速化、准确化的需求。具体实施方式本发明提供了一种测定煤中磷含量的方法，包括以下步骤：(1)将煤试样进行灰化，得到灰化煤样品；(2)将所述灰化煤样品、熔剂、氧化剂和脱模剂混合后进行熔融制样，得到熔融样片；(3)将所述熔融样片进行x射线荧光光谱分析，得到磷x射线荧光强度，根据所述磷x射线荧光强度和磷的标准曲线，得到煤试样中磷的含量。本发明将煤试样进行灰化，得到灰化煤样品。在本发明中，所述煤试样可以为烟煤，也可以为无烟煤。在本发明中，所述煤试样的粒度优选≤0.2mm。在本发明中，所述灰化的温度优选为815±10℃，时间优选≥40min，更优选为40min。本发明优选参照国标gb/t212-2008(煤的工业分析方法)中的快灰法(方法b)对煤试样进行灰化，具体包括以下步骤：在预先于815±10℃条件下灼烧至质量恒定的灰皿中，称取粒度小于0.2mm的煤试样1g(称准至0.0002g)，并使煤试样均匀地摊平在灰皿中；将盛有煤试样的灰皿送入温度为815±10℃的箱形高温炉的炉门口，在10min内逐渐将其移入箱形高温炉的炉膛恒温区，关炉门并使炉门留有15mm的缝隙，同时打开炉门上通气孔和炉后烟囱，于815±10℃条件下灼烧40min；取出灰皿，放在空气中冷却5min，得到灰化煤样品。本发明优选采用上述方法进行灰化，能够快速充分灰化样品，有利于提高工作效率。得到灰化煤样品后，本发明将所述灰化煤样品、熔剂、氧化剂和脱模剂混合后进行熔融制样，得到熔融样片。在本发明中，所述熔剂优选包括四硼酸锂，具体为无水四硼酸锂；所述氧化剂优选包括碳酸锂，碳酸锂作为氧化剂的同时，还可以降低熔剂的融化温度并提高熔剂的流动性；所述脱模剂优选包括碘化钾、溴化铵和碘化铵中的至少一种，更优选为碘化钾。在本发明中，所述煤试样、熔剂、氧化剂和脱模剂的质量比优选为1：6～10：1：0.3～0.5，更优选为1：6：1：0.5。在本发明中，优选将灰化煤样品、熔剂、氧化剂和脱模剂在铂黄坩埚中混匀，然后用自动熔样机进行熔融制样；所述熔融制样的温度优选为1050℃，时间优选为15～18min，更优选为18min，具体是预熔3min，以使熔剂融化为液体，之后摆动熔融15min，以使熔剂与灰化煤样品等其它组分混合均匀。熔融制样完成后，本发明优选将所得样品取出后冷却，得到熔融样片(呈玻璃状)。本发明对所述熔融样片的尺寸不作特殊限定，所述铂黄坩埚兼作模具使用，根据实际需要选择即可。本发明通过熔融制样方法可完全消除矿物效应和粒度效应，将所得到的熔融样片用于x射线荧光光谱分析，得到的分析结果准确可靠，而且本发明提供的方法操作过程简便，符合现代企业对检化验数据快速化、准确化的需求。得到熔融样片后，本发明将所述熔融样片进行x射线荧光光谱分析，得到磷x射线荧光强度，根据所述磷x射线荧光强度和磷的标准曲线，得到煤试样中磷的含量。在本发明中，所述x射线荧光光谱分析的条件优选包括：x光管电压为40kv，电流为70ma，测量时间为40s。本发明对于所述磷的标准曲线的绘制方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可，具体是参照上述方法对煤标准样品进行灰化、熔融制样以及x射线荧光光谱分析，根据煤标准样品熔融样片的磷x射线荧光强度以及磷含量，绘制磷的标准曲线。本发明根据磷的标准曲线以及煤试样熔融样片的磷x射线荧光强度，计算得到煤试样中磷的含量。下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1一、样品灰化：采用国标gb/t212-2008(煤的工业分析方法)中的快灰法(方法b)对样品进行灰化，包括以下步骤：在预先于815±10℃条件下灼烧至质量恒定的灰皿中，称取粒度小于0.2mm的煤试样1g(称准至0.0002g)，并使煤试样均匀地摊平在灰皿中；将盛有煤试样的灰皿送入温度为815±10℃的箱形高温炉的炉门口，在10min内逐渐将其移入箱形高温炉的炉膛恒温区，关炉门并使炉门留有15mm的缝隙，同时打开炉门上通气孔和炉后烟囱，于815±10℃条件下灼烧40min；取出灰皿，放在空气中冷却5min，得到灰化煤样品。二、熔融制样：称取无水四硼酸锂6g、碳酸锂1g和碘化钾0.5g，与所述灰化煤样品在铂黄坩埚中混匀，用自动熔样机进行熔融制样，其中，熔融温度为1050℃，预熔3min，摆动熔融15min；取出冷却后得到玻璃状熔融样片，用于进行后续x射线荧光光谱测定。三、仪器标定：1、采用山东省冶金科学研究院烟煤标准样品以及无烟煤标准样品绘制标准曲线，标准样品的具体编号及磷含量如表1所示。表1标准曲线用标准样品的化学值2、x荧光光谱仪测定条件(所有熔融样片的测定条件保持一致)如表2所示：表2x荧光光谱仪测定条件四、样品的测试：1、准确度测试数据如表3所示(其中，xrf为本发明x射线荧光光谱法实测值)，由表3可知，采用本发明提供的x射线荧光光谱法得出的测量结果与标准值非常接近，完全在允许误差范围内，说明本发明提供的方法测得的结果准确可靠。表3准确度实验数据2、为了验证本法从称量、灰化到熔融制样过程中的稳定性，对同一煤试样(普通煤试样)进行了连续11次的相同称量、灰化和熔融制样操作，从数据的重现性上考察该方法的稳定性，结果如表4所示。由表4可知，磷的相对标准偏差在较小的范围内，说明本法从称量、灰化到熔融制样整个过程稳定可靠。表4方法重现性实验数据次数p含量(wt％)10.02120.02230.02240.02250.02160.02170.02180.02190.023100.022110.022平均值0.022标准偏差0.06％相对标准偏差2.73％由以上实施例可知，本发明提供的方法实验过程中不使用浓硫酸、氢氟酸等危险化学品，可在不对贵重铂金坩埚产生腐蚀的前提下制备得到均匀完美的熔融样片，可完全消除矿物效应和粒度效应；所得到的熔融样片经x射线荧光光谱分析，得到的分析结果准确可靠，操作过程简便，符合现代企业对检化验数据快速化、准确化的需求。因此，本发明提供的方法可以实现对入炉煤中磷含量的精准分析，根据分析结果可以实现入炉煤中成分的精准控制，为生产纯净度极高或客户有要求的产品提前进行原料调配起到较好的参考作用。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种测定煤中磷含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将煤试样进行灰化，得到灰化煤样品；
(2)将所述灰化煤样品、熔剂、氧化剂和脱模剂混合后进行熔融制样，得到熔融样片；
(3)将所述熔融样片进行x射线荧光光谱分析，得到磷x射线荧光强度，根据所述磷x射线荧光强度和磷的标准曲线，得到煤试样中磷的含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煤试样的粒度≤0.2mm。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述灰化的温度为815±10℃，时间为≥40min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔剂包括四硼酸锂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括碳酸锂。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱模剂包括碘化钾、溴化铵和碘化铵中的至少一种。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述煤试样、熔剂、氧化剂和脱模剂的质量比为1：6～10：1：0.3～0.5。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述熔融制样的温度为1050℃，时间为15～18min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述x射线荧光光谱分析的条件包括：x光管电压为40kv，电流为70ma，测量时间为40s。
技术总结本发明提供了一种测定煤中磷含量的方法，属于煤成分分析技术领域。本发明提供的测定煤中磷含量的方法，包括以下步骤：(1)将煤试样进行灰化，得到灰化煤样品；(2)将所述灰化煤样品、熔剂、氧化剂和脱模剂混合后进行熔融制样，得到熔融样片；(3)将所述熔融样片进行X射线荧光光谱分析，得到磷X射线荧光强度，根据所述磷X射线荧光强度和磷的标准曲线，得到煤试样中磷的含量。本发明通过熔融制样方法可完全消除矿物效应和粒度效应，将所得到的熔融样片用于X射线荧光光谱分析，得到的分析结果准确可靠，而且本发明提供的方法操作过程简便，符合现代企业对检化验数据快速化、准确化的需求。
技术研发人员：白佳鑫;白鹏十瀚
受保护的技术使用者：河北龙凤山铸业有限公司
技术研发日：2020.02.24
技术公布日：2020.06.05
