煤中硫的測定

煤中的硫通常以有機硫和無機硫的形態存在。煤中各種形態的硫分的總和稱為全硫。煤中的硫對煉焦、氣化、燃燒等都是有害的雜質，它使鋼鐵熱脆、設備腐蝕并燃燒生成SO₂造成大氣污染，所以硫分是評價煤質的重要指標之一。

煤的有機質中所含的硫稱為有機硫。有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質和微生物的蛋白質。蛋白質中含硫0.3%~2.4%，而植物整體的含硫量一般都小于0.5%。一般煤中有機硫的含量較低，但組成很復雜，主要由硫醚或硫化物、二硫化物、硫醇、基化合物、噻吩類雜環硫化物及硫醌化合物等組分或官能團所構成。有機硫與煤的有機質結為一體，分布均勻，很難清除，用一般物理洗選方法不能脫除。一般低硫煤中以有機硫為主，經過洗選，精煤全硫因灰分減少而增高。

無機硫又分為硫鐵礦硫和硫酸鹽硫兩種，有時也有微量的元素硫。硫化物硫與有機硫合稱為可燃硫，硫酸鹽硫則為不可燃硫。硫化物硫中絕大部分以黃鐵礦硫形態存在，有時也有少量的白鐵礦硫。它們的分子式都是FeS₂，但黃鐵礦是正方晶系晶體，多呈結核狀、透鏡狀、團塊狀和浸染狀等形態存在于煤中；白鐵礦則是斜方晶系晶體，多呈放射狀存在，它在顯微鏡下的反射率比黃鐵礦低。硫化物硫清除的難易程度與礦物顆粒大小及分布狀態有關，顆粒大的可利用黃鐵礦與有機質相對密度不同洗選除去，但以極細顆粒均勻分布在煤中的黃鐵礦則即使將煤細碎也難以除掉。

煤中全硫的測定方法有重量法、庫侖滴定法和高溫燃燒中和法三種。

(1)重量法(艾士卡法)：將1g煤樣與2g艾氏劑混合，在850℃灼燒，生成硫酸鹽，然后使硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，根據硫酸鋇的質量計算煤中全硫的含量：

S_t，ad=[(G₁–G₂)×0.1373/G]×100

式中：S_t，ad—分析煤樣中全硫含量，%；

G₁—硫酸鋇質量，g；

G₂—空白試驗的硫酸鋇質量，g；

0.1373—由硫酸鋇換算為硫的系數；

G—煤樣的質量，g。

(2)庫侖滴定法：煤樣在不低于1150℃高溫和催化劑作用下，在凈化的空氣流中燃燒分解。生成的二氧化硫以電解碘化鉀和溴化鉀溶液所產生的碘和溴進行庫侖滴定。電生碘和電生溴所消耗的電量由庫侖積分儀積分。并顯示煤樣中所含硫的毫克數。

S_t，ad=(積分儀上的顯示數/煤樣毫克數)×100

(3)高溫燃燒中和法：將煤樣在氧氣流中進行高溫燃燒，使煤中各種形態硫都氧化分解成硫的氧化物，然后捕集在過氧化氫溶液中，使其形成硫酸溶液，用氫氧化鈉溶液進行滴定，計算煤樣中全硫含量。

S_t，ad=[(V₁–V₀)D/G]×100

式中：S_t，ad—分析煤樣中的全硫含量，%；

V₁—煤樣測定時氫氧化鈉溶液的用量，mL；

V₀—空白測定時氫氧化鈉溶液的用量，mL；

D—氫氧化鈉溶液的滴定度，硫的克數(g)/mL；

G—煤樣質量，g。