煤炭可洗性（洗选）特性测定标准试验方法（D4371）

本标准由美国材料与试验协会（ASTM）D05煤和焦炭委员会制定，隶属于D05.07煤炭物理特性分委员会。标准编号D4371/D4371M‑06（2019年复审），最初批准于1984年，历经多次修订，最近一次编辑性更新在2019年12月完成，范围涵盖粗煤和细煤部分的可洗性测定。适用对象为供应、采购和使用煤炭的机构或个人，通过提供标准化的洗选分析程序，帮助评价选煤厂效率、指导选煤厂设计以及评估煤矿储量的潜在回收率和煤炭质量。标准明确指出，在处理低阶煤时因干燥过程易损失水分，可能影响准确性，因此不完全适用于低阶煤，专门针对低阶煤的方法有待开发。本标准的实施需结合D2013（采样制备）、D2234/D2234M（采样）、D4749（筛分分析）及E11、E100、E126、E323等辅助标准，共同构成完整的煤炭物性测试体系。标准还强调采用国际单位制或英制单位时应独立使用，不可混用，以确保数据的一致性和可比性。

本试验基于不同密度煤粒在重液中分离的原理：将煤样按尺寸分数分组后，依次浸入一系列密度按梯度设定的重液中，通过沉浮行为分离出不同密度级产物。核心设备包括重液桶（或离心机）、密度计（符合E100要求）、温度控制装置、标准试验筛（符合E11或E323）以及干燥箱。试样制备严格遵循D2013规范，确保从总样中取得具有代表性的缩分样品。试验流程分为四步：首先，按D4749对煤样进行筛分，确定粗煤（如>0.5 mm）与细煤（≤0.5 mm）的尺寸分数；其次，将每个尺寸分数在105℃下干燥至质量恒定；然后，依次在密度从低到高的重液（如氯化锌水溶液）中进行浮沉分离，每一密度级需静置足够时间达到平衡；最后，分别收集各密度级产物，称重并测定灰分等指标。标准对密度控制提出严格要求：重液密度偏差不得超过±0.005 g/cm³，温度稳定在20℃±2℃。细煤部分（≤0.5 mm）常采用离心方法加速分离，离心时间及转速需在报告中注明。整个流程需重复进行两次以上，以确保产率偏差在允许范围内。

标准提供了一系列精细化控制参数，下表列出了典型密度分级及记录格式，试验中可根据煤样特性调整间隔，但建议保持0.1 g/cm³的步长以利于后期绘制可选性曲线。实际产率和灰分数据通过试验获得，用以计算累计产率、累计灰分及理论精煤指标。粒度分组的尺寸边界需严格按照D4749划分，确保无重叠，常用界限如75 mm、50 mm、25 mm、10 mm、0.5 mm等。重液密度允许偏差及检查周期亦在标准中明确，具体如下表。

在选煤厂的日常运行中，本标准是评价重介系统、跳汰机、旋流器等设备分选效果的基础工具。通过定期进行洗选试验，可以绘制可选性曲线，计算理论分选密度、可能偏差等指标，从而指导现场参数调整。质量控制方面需重点关注以下几点：第一，试样粒度必须完全按D4749筛分，避免“跨级”现象导致密度错配；第二，重液的配制和标定是误差的主要来源，建议每批次使用前用标准密度计复核；第三，对于细煤部分，离心分离的时间及溶液体积需固定，否则会影响细粒沉降效果；第四，低阶煤宜在低温干燥（如45℃）以减少水分蒸发引致的灰分假性升高。实际应用中也常见由于样品代表性不足或缩分偏差造成的重现性差，因此多次重复并取平均值是必要的。此外，标准明确指出本方法不推荐用于褐煤等极高水分煤种，若必须使用，应在报告中注明水分损失量及其对结果的可能影响。工程人员需结合现场煤质波动，建立内部编码体系，及时对比历史数据，从而预警设备效率的下降。