煤中硫的测定

煤中的硫通常以有机硫和无机硫的形态存在。煤中各种形态的硫分的总和称为全硫。煤中的硫对炼焦、气化、燃烧等都是有害的杂质，它使钢铁热脆、设备腐蚀并燃烧生成SO₂造成大气污染，所以硫分是评价煤质的重要指标之一。

煤的有机质中所含的硫称为有机硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。蛋白质中含硫0.3%~2.4%，而植物整体的含硫量一般都小于0.5%。一般煤中有机硫的含量较低，但组成很复杂，主要由硫醚或硫化物、二硫化物、硫醇、基化合物、噻吩类杂环硫化物及硫醌化合物等组分或官能团所构成。有机硫与煤的有机质结为一体，分布均匀，很难清除，用一般物理洗选方法不能脱除。一般低硫煤中以有机硫为主，经过洗选，精煤全硫因灰分减少而增高。

无机硫又分为硫铁矿硫和硫酸盐硫两种，有时也有微量的元素硫。硫化物硫与有机硫合称为可燃硫，硫酸盐硫则为不可燃硫。硫化物硫中绝大部分以黄铁矿硫形态存在，有时也有少量的白铁矿硫。它们的分子式都是FeS₂，但黄铁矿是正方晶系晶体，多呈结核状、透镜状、团块状和浸染状等形态存在于煤中；白铁矿则是斜方晶系晶体，多呈放射状存在，它在显微镜下的反射率比黄铁矿低。硫化物硫清除的难易程度与矿物颗粒大小及分布状态有关，颗粒大的可利用黄铁矿与有机质相对密度不同洗选除去，但以极细颗粒均匀分布在煤中的黄铁矿则即使将煤细碎也难以除掉。

煤中全硫的测定方法有重量法、库仑滴定法和高温燃烧中和法三种。

(1)重量法(艾士卡法)：将1g煤样与2g艾氏剂混合，在850℃灼烧，生成硫酸盐，然后使硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量计算煤中全硫的含量：

S_t,ad=[(G₁–G₂)×0.1373/G]×100

式中：S_t,ad—分析煤样中全硫含量，%；

           G₁—硫酸钡质量，g；

           G₂—空白试验的硫酸钡质量，g；

           0.1373—由硫酸钡换算为硫的系数；

            G—煤样的质量，g。

(2)库仑滴定法：煤样在不低于1150℃高温和催化剂作用下，在净化的空气流中燃烧分解。生成的二氧化硫以电解碘化钾和溴化钾溶液所产生的碘和溴进行库仑滴定。电生碘和电生溴所消耗的电量由库仑积分仪积分。并显示煤样中所含硫的毫克数。

S_t,ad=(积分仪上的显示数/煤样毫克数)×100

(3)高温燃烧中和法：将煤样在氧气流中进行高温燃烧，使煤中各种形态硫都氧化分解成硫的氧化物，然后捕集在过氧化氢溶液中，使其形成硫酸溶液，用氢氧化钠溶液进行滴定，计算煤样中全硫含量。

S_t,ad=[(V₁–V₀)D/G]×100

式中：S_t,ad—分析煤样中的全硫含量，%；

           V₁—煤样测定时氢氧化钠溶液的用量，mL；

           V₀—空白测定时氢氧化钠溶液的用量，mL；

           D—氢氧化钠溶液的滴定度，硫的克数(g)/mL；

           G—煤样质量，g。