Global view of coal structure by scanner x analysis

¹ L.C.O.A., U.A. 126 CNRS, Equipe analyse et évolution des systèmes chimiques complexes, Université d'Aix-Marseille III, 13397 Marseille Cedex 13 France
² CNRS, L.M.A., 31, Chemin Joseph Aiguier, 13277 Marseille Cedex 9 France

Abstract

The tomodensitometry technique throws a new light on materials behaviour studies . Scanner X turns out to be a powerful tool for the exploration of the internal structure of a material without any sample damaging (non-destructive technique). The molecular repartition in the material and its changes under various conditions are revealed by the accuracy and resolution of the measurements.

When applied to coal, the scanner X technique gives the actual image of the sample three-dimensional structure, without the help of any physical or chemical operation. Coal is a complex mixture of mineral and organic matters, and the scanner X technique can be used to study the natural oxidation of coal at 200° C without any previous or subsequent grinding.

Scanner X gives the possibility of following the possible evolution of the mineral matters (through loss of constituting water) as well as the evolution of the organic ones. Concerning Provence subbituminous A coal (Flambant), scanner X is a valuable tool for visualising the selective and differential oxidation of lithotype groups (preferential association of macérais, vitrinite, exinite and inertinite).

Besides, this technique offers the possibility of following the gradual oxidation and fault formation due to water loss by visualising the preferential ways of oxidation.

Moreover, the scanner X technique is an actual help for microsampling, which is the basis of reproducible studies on coal structure.

Résumé

La tomodensitométrie éclaire d'un jour nouveau les études sur le comportement des matériaux. Le Scanner X apparaît comme un outil puissant pour la reconnaissance de la structure interne d’un matériau sans dégradation de l'échantillon (technique non destructive). La précision et la résolution des mesures permettent d'appréhender la répartition moléculaire des matériaux et ses modifications sous des contraintes diverses.

Appliquée au charbon la technique Scanner X donne une image réelle de la structure tridimensionnelle de l'échantillon sans intervention physique ou chimique.

Mélange complexe de matières minérales et de matières organiques, le charbon peut être étudié en oxydation à l'air à 200° C, le Scanner X permettant de suivre l'oxydation sans broyage à priori ou postériori.

On peut suivre par Scanner X aussi bien révolution éventuelle des matières minérales (par perte d'eau de constitution), que celle des matières organiques.