煤中存在的礦物質(zhì)主要包括粘土類、碳酸鹽類、硫化物類及氧化硅等，其來源有三，一是“原生礦物質(zhì)”——成煤植物中所含的無機元素，二是“次生礦物質(zhì)”——煤形成過程中混入或與煤伴生的礦物質(zhì)，三是“外來礦物質(zhì)”——煤炭開采和加工處理中混入的礦物質(zhì)。

灰分是一定加熱條件下，煤中礦物質(zhì)氧化分解后的殘留物。灰分的產(chǎn)率與加熱溫度、加熱時間、通風(fēng)條件等密切相關(guān)，煤在灰化過程中，礦物質(zhì)會發(fā)生以下變化：

（1）粘土、頁巖和石膏等礦物會失去結(jié)晶水；

（2）碳酸鹽礦物受熱分解產(chǎn)生二氧化碳；

（3）硫化物（FeS2）發(fā)生氧化生成氧化鐵與二氧化硫氣體；

（4）硫化物析出氯氣；

（5）還有些礦物會揮發(fā)。

由于直接測定煤中礦物質(zhì)的質(zhì)和量的方法很復(fù)雜，所以實際應(yīng)用中往往采用測定灰分和灰成分來代替，灰分來源于礦物質(zhì)，但是灰分的組成和含量與礦物質(zhì)的中的成分和含量是有一定差別的。從質(zhì)上看，灰成分并不直接等于礦物質(zhì)的化學(xué)組成，只是間接反映；從量上看，灰分也不全等于礦物質(zhì)，只是近似而已。

本文主要談?wù)劽旱幕曳謱捊沟挠绊?。對于煉焦用煤，原則上要求灰分越低越好，但又受到洗選回收率的制約。把精煤的灰分洗的越低，便可減少不必要的運輸負(fù)擔(dān)，并提高煤的利用效率。但洗的過低，又會減少精煤的回收率，從而不利于煤炭資源的合理利用。因此在實際生產(chǎn)中均根據(jù)煤的洗選特點，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面，使其控制在一定的范圍之內(nèi)為宜。對煉焦而言，除此之外還必須考慮到另一重要因素。因為煤經(jīng)煉焦得到焦炭，焦炭又是高爐煉鐵的重要原料之一。在煉焦過程中煤的灰分會全部轉(zhuǎn)到焦炭中，而煉鐵對焦炭中的灰分含量是有一定要求的，煉焦用煤的許可灰分根據(jù)焦炭的規(guī)定灰分可按下式確定：

燃料的許可灰分（%）=焦炭的要求灰分（%）*干焦對干煤料的產(chǎn)率

灰分是焦炭中的有害雜質(zhì)，其含量越高，就使焦炭的固定碳含量越低，發(fā)熱量也就越低，同時也會降低焦炭的強度。在煉鐵時焦炭及石灰石的消耗量也就增多，從而降低了高爐的生產(chǎn)能力。為了防止這種損失，對高灰分的煤必須加以洗選，在配煤中也要將灰分高低不齊的單種煤加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)配。

煤灰成分無論是對煉焦本身還是對高爐煉鐵都是有一定影響的。從煉焦本身來說，為了避免焦炭與爐磚的熔結(jié)，對煤的灰熔點要有一定要求，一般要求大于1260℃。灰熔點可以按國家標(biāo)準(zhǔn)方法直接測定，也可以通過灰成分用經(jīng)驗公式計算得到。對高爐煉鐵，則要控制灰中氧化物和硫化物的含量，以保證高爐的正常操作和鐵水的質(zhì)量。為了合理利用我國的煉焦資源，可以在煉焦配合煤料時采用高、低硫煤調(diào)配使用的方法。