Combustibles solides. Charbon - Échantillonnage et essais, caractérisation

Les produits carbonés naturels (charbons, coke, biomasse) présentent une hétérogénéité de constitution qui exige des précautions particulières dans la mise en œuvre des méthodes d’analyse, et spécialement lors des opérations d’échantillonnage et de préparation des échantillons.

Les précautions nécessaires sont communes à l’ensemble des matériaux en vrac, mais elles sont renforcées dans le cas des houilles dont la sensibilité à l’oxydation par l’oxygène de l’air exige des mesures appropriées au cours du stockage et du transport des échantillons : conteneurs étanches, mise sous eau ou sous un gaz inerte (azote, dioxyde de carbone).

La faculté des matériaux poreux hydrophiles d’absorber ou de rejeter l’humidité suivant les conditions atmosphériques locales conduit à observer des règles strictes pour la détermination de la teneur en eau dont l’incidence commerciale est particulièrement importante.

Enfin, la fragilité mécanique des houilles, qui se traduit par un bris plus ou moins notable des morceaux et la formation de poussières lors des opérations de manutention, doit être également prise en compte, notamment pour la détermination de la granulométrie.

La quantité de matière prélevée pour l’analyse est liée à la dimension maximale des morceaux (dite dimension nominale maximum). Sauf exception, relative à la détermination directe de propriétés physiques et mécaniques sur des grains, les analyses portent généralement sur quelques grammes de produits broyés à finesse d’analyse.

Les opérations d’échantillonnage des combustibles solides font l’objet principalement de normes internationalement reconnues et définissant les conditions d’une sélection représentative de l’échantillon de charbon ou de coke de houille. Le coke de pétrole, matériau similaire dans son apparence de constitution, fait l’objet d’une assimilation au charbon pour la majorité des questions liées tant à son échantillonnage qu’à l’analyse générale.

La complexité du matériau et les enjeux techniques (de la mine au lavoir) et commerciaux (coûts de production, détermination de la qualité intrinsèque, adéquation avec les critères définis par l’utilisateur) ont imposé l’usage de normes indiscutables entre les parties.