Determination of carbon dioxide content in the mineral carbonates associated with coal

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本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 925：1980《固體礦物燃料—二氧化碳測定—重量法》和GB 483—87(煤質(zhì)分析試驗(yàn)方法一般規(guī)定)進(jìn)行修訂的，在技術(shù)內(nèi)容上與該國際標(biāo)準(zhǔn)等效。
根據(jù)GB/T 1.1-93和GB 483-87的規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)在修訂中，保留了GB 218-83中的主要技術(shù)內(nèi)容，修改了有關(guān)的術(shù)語和符號，刪除了附錄A及一些文字說明，將吸收管質(zhì)量恒定和空白等試驗(yàn)列入到正文中，規(guī)范了表達(dá)格式。同時(shí)增加了本國前言部分，使修改后標(biāo)準(zhǔn)更加合理并與ISO接軌。
本標(biāo)準(zhǔn)從生效之日起，同時(shí)代替GB 2l8-83。
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國煤炭工業(yè)部提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國煤炭標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所、河北煤田地質(zhì)研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)委托煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所負(fù)責(zé)解釋。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：劉玉珍、鄧秀敏。

1.范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤中碳酸鹽二氧化碳含量的測定方法，適用于褐煤、煙煤及無煙煤。

2.引用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB 474—83 煤樣的制備方法
GB 483—87 煤質(zhì)分析試驗(yàn)方法一般規(guī)定

3.方法提要

用鹽酸處理煤樣，煤中碳酸鹽分解析出二氧化碳，后者用堿石棉吸收，根據(jù)吸收器質(zhì)量的增加，求出煤中碳酸鹽二氧化碳含量。

4.試劑

所用水均符合GB/T 6682《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》要求的三級水，并經(jīng)煮沸除去二氧化碳。
4.1 鹽酸(GB/T 622)：（1+3）溶液。
4.2 硫酸(GB/T 625)：相對密度l.84。
4.3 無水氯化鈣：粒度3～6mm。
4.4 堿石棉或堿石灰：粒度1～2mm。
4.5 粒狀無水硫酸銅浮石：把粒度為1.5～3mm的浮石浸入硫酸銅(GB/T 665)飽和溶液中，煮沸2～3h，取出浮石置于搪瓷盤內(nèi)，然后把瓷盤放入干燥箱中，在l60～170℃下經(jīng)常攪拌干燥到白色，保存在密閉瓶中備用。
4.6 潤濕劑：95%乙醇(GB/T 679)。

5.儀器、設(shè)備

5.1 二氧化碳測定裝置，結(jié)構(gòu)如圖1所示：

5.1.1 凈化系統(tǒng):由內(nèi)裝濃疏酸(4.2)的洗氣瓶(3)和內(nèi)裝堿石棉(4.4)的U形管(4)組成。
5.1.2 反應(yīng)系統(tǒng):由一個(gè)300mL的平底燒瓶(8)，分液漏斗(7)，冷凝器(6)和梨形管(5)組成。
5.1.3 吸收系統(tǒng):由以下部件組成：
U形管(9)，內(nèi)裝無水氯化鈣(4.3)，用以吸收從反應(yīng)系統(tǒng)出來的水分；
U形管(l0)，前2/3裝粒狀無水硫酸銅浮石(4.5)，后l/3裝無水氯化鈣，用以吸收煤分解的硫化氫；
U形管(11)、(12)，前2/3裝堿石棉，后l/3裝無水氯化鈣，用以吸收二氧化碳及其與堿石棉反應(yīng)生成的水分。
5.2 分析天平：感量0.lmg。
5.3 氣體流量計(jì)：量程20～500mL/min。
5.4 水力泵或下口瓶。
5.5 萬能電爐。
5.6 平底燒瓶，容量300mL。

6.試驗(yàn)準(zhǔn)備

如圖1所示將各部件連接好，夾好彈簧夾(2)，關(guān)閉漏斗(7)上的活塞，打開各U形管和二通活塞(14)，開啟水力泵抽氣，經(jīng)1～2min后，如氣泡計(jì)(13)每分鐘漏氣不超過2個(gè)氣泡，即達(dá)到氣密的要求。

7.測定步驟

7.1 準(zhǔn)確稱量粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣5g(稱準(zhǔn)到0.00lg)，放入平底燒瓶中，加入50mL水，用橡皮塞塞緊，用力搖動(dòng)以潤濕煤樣。打開瓶塞，再用50mL水將粘附在橡皮塞上的煤樣洗入瓶中，若遇到難潤濕的煤樣，可先加5mL潤濕劑(4.6)以后再加水。
7.2 接通儀器各部件，打開彈簧夾，以(50±5)mL/min的流量抽入空氣，約10min后，關(guān)閉U形管(9)，(l0)，(l1)，(l2)及二通活塞，取下U形管(11)，(12)，用清潔干燥沒有松散纖維的布擦凈，在天平室冷卻到室溫(約l5min)后稱量。再將其連到儀器上，重復(fù)以上操作，直到每支U形管質(zhì)量變化不超過0.00lg時(shí)為止。
注：每天開始試驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行U形管質(zhì)量恒定試驗(yàn)。
7.3 將質(zhì)量恒定的U形管重新接好，以(50±5)mL/min的流量抽入空氣。打開冷卻水，在漏斗中加入25mL鹽酸溶液(4.l)，打開活塞，使鹽酸溶液在l～2min內(nèi)慢慢滴入平底燒瓶中。注意不要太快，尤其對二氧化碳含量高的煤樣，以免反應(yīng)過猛。為了防止空氣進(jìn)入平底燒瓶，應(yīng)在漏斗中尚存少量鹽酸時(shí)，便關(guān)閉漏斗活塞。慢慢加熱平底燒瓶使其中液體在7～8min后沸騰。注意，在溶液即將沸騰之際，要立即降低溫度，以免溶液向外噴濺。溶液沸騰后(若煤樣往燒瓶壁上爬，可輕輕搖動(dòng)燒瓶)，繼續(xù)保持微沸30min。停止加熱，關(guān)閉U形管(4)，(9)，(10)，(ll)，(l2)及二通活塞。然后取下U形管(ll)及(12)，按7.2所述擦凈和稱量。

8.空白試驗(yàn)

每天開始試驗(yàn)時(shí)按7.1至7.3條規(guī)定(但不加煤樣)，進(jìn)行空白試驗(yàn)。

9.結(jié)果計(jì)算

空氣干燥煤佯中碳酸鹽二氧化碳含量，按式(l)計(jì)算：

式中：[CO2]ad——空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量，%；
m1——試驗(yàn)前U形管(11)、(12)的總質(zhì)量，g；
m2——試驗(yàn)后U形管(11)、(l2)的總質(zhì)量，g；
m3——空白值，g；
m——空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g。

10.精密度

煤中碳酸鹽二氧化碳含量測定的重復(fù)性和再現(xiàn)性如表l規(guī)定。