石炭の種類

化学物質の含有量と特性

石炭は、電気事業者などのバイヤーが購入する石炭の各ユニットの発熱量と揮発性物質の含有量を評価するのに役立ついくつかのランクに分けられている。 最も一般的に用いられる分類システムは、実験室で比較的容易に行うことができる分析に基づくものであり、例えば、約950°C（約1,750°F）に加熱したときに失われた揮発性物質の割合または標準的な条件下での石炭の燃焼中に放出される熱量を決定する（石炭利用も参照）。 ASTM International（以前はAmerican Society for Testing and Materials）は、固定炭素含有量、揮発性物質含有量、および発熱量に基づいて石炭にランクを割り当てます。 主要なランク（亜炭、亜瀝青、瀝青、無煙炭）に加えて、各ランクは高揮発性の瀝青炭などの石炭グループに分けることができます。 これらのカテゴリは国によってわずかに異なりますが、ランクは水分、揮発性物質の含有量、および発熱量に関して匹敵することが多いです。 石炭には原料炭や蒸気炭などの他の名称が適用されており、国によっても異なる傾向があります。

実質的にすべての分類システムは、石炭ランクを区別するために存在する揮発性物質の割合を使用します。 ASTM分類では、高揮発性の瀝青（およびより高いランク）は、それらの揮発性物質含有量に基づいて分類される。 より低いランクの石炭は、揮発性物質含有量（水分を含む）の広い範囲のために、主にその熱値に基づいて分類される。 石炭の凝集特性は、加熱されたときに軟化して膨潤し、鋼の製造に使用されるコケリック塊を形成する能力を指す。 凝集の目的に最も適した石炭は、瀝青質のランクにあります。

石炭分析は、ASTMなどの組織によって分析条件が規定されている”近接”および”究極”分析の形で提示することができます。 典型的な近接分析には、水分、灰分、揮発性物質、および固定炭素含有量が含まれる。 （固定炭素は、灰以外の材料であり、空気がない状態で加熱すると気化しない。 これは通常、最初の3つの値（水分、灰分、および揮発性物質）の合計を100％から重量％で減算することによって決定されます。）彼らは石炭の発熱量に寄与しないので、石炭の水分と灰分の含有量を知ることは経済的な理由のために重要です。 ほとんどの場合、灰は望ましくない残留物および汚染源となるが、いくつかの目的（例えば、化学源としての使用または石炭液化のための使用）のために、 石炭の熱値のほとんどは、水分、および固定炭素含有量を除いて、その揮発性物質から来ています。 ほとんどの石炭では、燃焼時に放出される実際の熱量を測定する必要があります（キログラム当たりのメガジュールまたはポンド当たりの英国の熱

最終分析は、石炭の炭素、水素、硫黄、窒素、灰分、酸素、水分含有量を決定するために使用されます。 特定の適用のために、他の化学分析は用いられるかもしれません。 これらは、例えば、存在する硫黄の形態を同定することを含み得る。 硫黄は硫化鉱物（黄鉄鉱およびマルカサイト）、硫酸塩鉱物（石膏）、または有機的に結合した硫黄の形で発生する可能性があります。 他の場合には、分析は存在する微量元素の決定を含むことができる（例えば、 特定の目的のための石炭の適合性に影響を与えるか、または環境汚染を等減らすための方法を確立するのを助けるかもしれない水銀、塩素）。