燭煤易燃的原因

【專家解說】：煤是由遠(yuǎn)古植物殘骸沒入水中經(jīng)過生物化學(xué)作用，然后被地層覆蓋并經(jīng)過物理化 學(xué)與化學(xué)作用而形成的有機(jī)生物巖。煤生成過程中的成煤植物來源與成煤條件的差異 造成了煤種類的多樣性與煤基本性質(zhì)的復(fù)雜性，并直接影響煤的開采、洗選和綜合利 用。 一、煤的種類和特征 根據(jù)成煤植物種類的不同，煤主要可分為兩大類，即腐殖煤和腐泥煤。 一腐殖煤 由高等植物形成的煤稱為腐殖煤。腐殖煤是因為植物的部分木質(zhì)纖維組織在成煤 過程中曾變成腐殖酸這一中間產(chǎn)物而得名。它在自然界分布最廣，儲量最大。絕大多 數(shù)腐殖煤都是由植物中的木質(zhì)素和纖維素等主要組分形成的。亦有少量腐殖煤是由高 等植物中經(jīng)微生物分解后殘留的脂類化合物形成的，稱為殘殖煤。單獨成礦的殘殖煤 很少，多以薄層或透鏡狀夾在腐殖煤中。我國江西樂平煤田和浙江長廣煤田有典型的 樹皮和角質(zhì)殘殖煤，大同煤田發(fā)現(xiàn)有少量孢子殘殖煤。 二腐泥煤 由低等植物和少量浮游生物形成的煤稱為腐泥煤。腐泥煤包括藻煤和膠泥煤等。 藻煤主要由藻類生成，山西渾源有不少藻煤，山東兗州、肥城也有發(fā)現(xiàn)；膠泥煤是無 結(jié)構(gòu)的腐泥煤，植物成分分解徹底，幾乎完全由基質(zhì)組成。這種煤數(shù)量很少，山西渾 源有少量存在。膠泥煤中的礦物質(zhì)含量大于即稱為油頁巖，我國遼寧撫順、吉 林樺甸、廣東茂名和山東黃縣等地有豐富的油頁巖資源。 此外，還有腐殖煤和腐泥煤的混合體，有時單獨分類成與腐殖煤和腐泥煤并列的 第三類煤，稱為腐殖腐泥煤。主要有燭煤和煤精，前者與藻煤很相似，宏觀上幾乎難 以區(qū)分，易燃，用火柴即可點燃，燃燒時火焰明亮，好像蠟燭一樣；煤精盛產(chǎn)于我國 撫順，結(jié)構(gòu)細(xì)膩，質(zhì)輕而有韌性，因能雕琢工藝美術(shù)品而馳名。 10 ·3·煉焦化工產(chǎn)品回收利用及質(zhì)量檢測控制標(biāo)準(zhǔn)實用手冊 由于儲量、用途和習(xí)慣上的原因，除非特別指明，人們通常講的煤，就是指主要 由木質(zhì)素、纖維素等形成的腐殖煤。它與腐泥煤主要特征的比較如表所示。 表腐殖煤與腐泥煤的主要特征 特征腐殖煤腐泥煤 顏色褐色和黑色，多數(shù)為黑色多數(shù)為褐色 光澤光亮者居多暗 用火柴點火不燃燒燃燒，有瀝青氣味 氫含量一般一般 低溫干餾焦油產(chǎn)率一般一般 三腐殖煤的主要特征和一般特性 腐殖煤是近代煤炭綜合利用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是煤化學(xué)的重點研究對象。根據(jù) 煤化度的不同，它可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四大類。各類煤具有不同的外表 特征和特性，其典型的品種，一般肉眼就能區(qū)分。 泥炭 泥炭是植物向煤轉(zhuǎn)變的過渡產(chǎn)物，外觀呈不均勻的棕褐色或黑褐色。它含有大量 末分解的植物組織，如根、莖、葉等殘留物，有時肉眼就能看出。泥炭含水量很高， 一般可達(dá).。開采出的泥炭經(jīng)自然風(fēng)干后，水分可降至.0。干泥 炭為棕黑色或黑褐色土狀碎塊。 泥炭的有機(jī)質(zhì)主要包括： 腐殖酸。它是泥炭最主要的有機(jī)成分，是一種由高分子羥基羧酸組成的復(fù) 雜混合物，可溶于堿溶液而呈棕紅至棕黑色，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的12值至酸性時，則有棕 色絮狀沉淀析出。 瀝青質(zhì)。它指可用苯、甲醇等有機(jī)溶劑抽提出的有機(jī)物，部分由樹脂和樹 蠟轉(zhuǎn)化而成，部分由植物組分的還原產(chǎn)物通過合成反應(yīng)生成。 0未分解或尚未完全分解的植物族組成，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和 果膠質(zhì)等。 3變化不大的植物穩(wěn)定組分，如角質(zhì)、樹脂、孢粉和木栓質(zhì)等。 泥炭是在沼澤中形成的，根據(jù)沼澤的地形、環(huán)境、發(fā)育階段的養(yǎng)料供應(yīng)方式的不 同，可將泥炭分為低位沼澤泥炭、中位沼澤泥炭和高位沼澤泥炭三種類型。前兩種屬 土壤營養(yǎng)泥炭，后一種屬大氣營養(yǎng)泥炭。芬蘭學(xué)者4·基維年主張以植物殘體對泥炭 進(jìn)行分類，將泥炭分為苔蘚泥炭、草本泥炭和木本泥炭。也有人以沼澤的地理位置， 將泥炭分為近海沼澤泥炭和內(nèi)陸沼澤泥炭。 11 第一篇3煉焦與煉焦化工產(chǎn)品·2· 世界上泥炭儲量豐富的國家有俄羅斯、芬蘭、愛爾蘭、瑞典、加拿大和美國等 國。我國泥炭儲量約億，屬裸露型，屬埋藏型。主要分布在大小興安 嶺、三江平原、長白山、青藏高原東部以及燕山、太行山等山前洼地和長江沖積平原 等地。 泥炭有廣泛的用途。泥炭經(jīng)氣化可制成氣體燃料或工業(yè)原料氣；經(jīng)液化可制成人 造液體潔凈燃料；泥炭焦化所得泥炭焦是制造優(yōu)質(zhì)活性炭的原料；用泥炭可以制造甲 醇等多種化工原料；泥炭還是制造泥炭纖維板等建材和木材替代品的原料。泥炭還可 以直接用作土壤改良劑和高質(zhì)量的腐殖酸肥料。泥炭的開發(fā)和利用已引起國內(nèi)外的廣 泛重視，近些年來發(fā)展十分迅速。 褐煤 褐煤是泥炭沉積后經(jīng)脫水、壓實轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)生物巖的初期產(chǎn)物，因外表呈褐色或 暗褐色而得名。與泥炭相比，褐煤中腐殖酸的芳香核縮合程度有所增加，含氧官能團(tuán) 有所減少，側(cè)鏈較短，側(cè)鏈的數(shù)量也較少。由于腐殖酸的相互作用，腐殖酸開始轉(zhuǎn)變 為中性腐殖質(zhì)。褐煤大多數(shù)無光澤，真密度.。褐煤含水較多，達(dá) 0，空氣干燥后仍有的水分，易風(fēng)化破裂。在外觀上，褐煤與 泥炭的最大區(qū)別在于褐煤不含未分解的植物組織殘骸，且呈成層分布狀態(tài)。 根據(jù)外表特征，可將褐煤分為土狀褐煤、暗褐煤和亮褐煤三種。其中土狀褐煤和 暗褐煤屬于低煤化度褐煤，亮褐煤屬于高煤化度褐煤。此外還有一種特殊形態(tài)的褐煤 稱為木褐煤。從低煤化度褐煤轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙夯群置簳r，由于其組成與結(jié)構(gòu)的改變，腐 殖酸逐漸減少，水分顯著降低，顏色變深，光澤從無到有，密度和硬度不斷提高。