煤的物理性质和物理化学性质课件.ppt

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1、煤化学CokingChemistry第六章煤的物理性质和物理化学性质Chapter6Physicalandphysicochemicalpropertiesofcoal1煤的密度煤的光学性质煤的硬度煤的磁性质煤的热性质煤的润湿性煤的电性质煤的孔隙率与比表面积2第一节煤的密度density一、真(相对)密度TrueRelativeDensity,TRD(真比重)1真密度的概念：真密度是指在20℃时，单位体积（不包括煤中所有孔隙）煤的质量，用TRD表示。32真密度的测定：用不同物质（例如氦、甲醇、水、正己烷和苯等）作为置换物质测定

2、煤的密度时所得的结果是不同的。通常以氦作为置换物质所测得的结果叫煤的真密度。因为煤中的最小气孔的直径约为0.5～1nm，而氦分子直径为0.178nm，因此氦能完全进入煤的孔隙内。另外，由于煤不能将氦吸附在其表面上，因此吸附对于密度测定的影响也就被排除了。在研究煤质时，为了排除煤中矿物质的影响，有时用到纯煤真密度的概念，它是指煤的有机质的真密度，用（TRD）daf表示。可从TRD和煤的灰分等进行计算，公式如下：A———灰的平均真密度，无数据时可取为3.0g/cm3d———干燥基灰分产率，%。3真密度的用途：真密度是煤的主要物理性

3、质之一，在研究煤的分子结构、确定煤化程度、制定煤的分选密度时，都会用到煤的真密度。4成因类型genesictype煤岩组成petrologicalconstituents矿物质minerals煤化程度rank3影响煤真密度的因素factorsaffectingthedensityofcoal5成因类型的影响：腐植煤humiccoals的真密度一般不低于0.25g/cm3，而腐泥煤sapropelite仅为1.00g/cm3左右；煤岩组成的影响：惰质组inertinite的密度最大镜质组vitrinite次之壳质组exinite

4、最低随煤化程度的提高这种差别减小，到无烟煤阶段趋于一致6一般来说，随着煤化程度的提高，煤的结构越趋紧密化，因而煤的密度也应不断增加。然而，实际上如图6-1所示，在煤化程度较低时，即镜质组的C<87%的情况下，镜质组的密度反而随煤化程度增高而降低。在C<87%之前,H/C、O/C、N/C的变化幅度，以O减少的幅度最大。由于氧的迅速减少，且氧的原子量又较碳的原子量为大，因而碳的相对增长率低于氧的减少速度，这使煤的密度相对地降低了，C=87%时，密度达极小值（1.274g/cm3）。7矿物质的影响：矿物质的密度较煤的有机质高，因而，

5、煤中矿物质含量高则真密度大；煤化程度的影响：对煤的真密度影响最大的是煤化程度。从低煤化度开始，随煤化程度的提高，煤的真密度缓慢减小，到碳含量为86％～89％之间的中等煤化程度时，煤的真密度最低，约为1.30g/cm3左右，此后，煤化程度再提高，煤的真密度急剧提高到1.90g/cm3左右。8煤真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观表现。从化学结构的角度看，煤的真密度反映了煤分子结构的紧密程度compactness和化学组成的特点。其中分子结构的紧密程度是影响煤真密度的关键因素。（1）分子结构的影响（2）化学组成的影响9水分

6、及风化的影响：水分:水分越高的煤的密度越大，但这个因素的影响较为次要。风化:煤风化作用使煤的密度增加，因为煤风化后灰分和水分都相对增加。特别是煤层露出地面之处，灰分增加的特别快。例如：某矿区在06m深处煤的灰分为3.8%，而在煤层露头附近表面处其灰分高达42.1%，密度相应由1.53增加到2.07g/cm3.102.1视密度的概念：20℃时煤的质量与同体积（仅包括煤粒的内部孔隙）水的质量之比。2.2视密度的用途●煤的视密度可用于计算煤的埋藏量。●计算煤的孔隙率×100，％二、煤的视(相对)密度apparentrelatived

7、ensity,ARD111堆积密度的概念：煤的堆积密度是指20℃下煤的质量与同体积(包括煤的内外孔隙和煤粒间的空隙）水的质量之比。堆积密度的大小除了与煤的真密度有关外，主要决定于煤的粒度组成和堆积的密实度。2堆积密度的用途：设计矿车、煤仓、估算煤堆重量、炼焦炉炭化室和气化炉的装煤量三、煤的堆积密度bulkrelativedensity，BRD12第二节煤的机械性质mechanicalproperties机械性质的概念：煤的机械性质是指煤在机械力作用下，所表现的各种特性。如硬度脆度可磨性弹性13应用：煤的开采、破碎crushin

8、g、燃烧combustion、气化gasification成型briqueting14●刻划硬度scratchhardness/Mohshardness●显微硬度Microhardness一、煤的硬度15刻划硬度scratchhardness/Mohshardness1822