Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Для получения сравнимых значений показателей качества углей непосредственные результаты анализов пересчитываются на различное состояние исследуемого вещества — сухую, горючую (сухую беззольную), органическую массу, рабочее топливо и др.
Для пересчета используются следующие основные формулы:
1) на сухую массу
Xе = Xа
,а 100
2) на рабочее топливо
Хр = Ха
100-wa
100-WP 100 —wa
3) на горючую массу: а) при содержании CO2 менее 2%
j^r j^a_100
~ 100-Wa-
Показатели элементарного состава рассчитываются на горючую массу — безводный и беззольный уголь (100 — Wa — Аа). Однако в связи с тем что при определении зольности из неорганической массы при прокаливании удаляются углекислота из карбонатов, вода из гидратированных минералов и горючая сера, а состав минеральных примесей в углях различен, элементарный состав органической массы в какой-то части не соответствует показателям, рассчитанным на условную горючую массу. Органическая масса в углях определяется ло формуле
Орг = 100- Wa - Аа - CO2 - H2O - 0,625Sa + 2,5 (S А - Sc)%
где COt — двуокись углерода из карбонатов; H2O — вода из гидратированных минералов; Sa — содержание серы в золе;
SK — содержание сульфидной (колчеданной) серы в угле; Sc — содержание сульфатной серы в угле.
По исследованиям Т. А. Зикеева и А. И. Корелина, различие в количестве неорганической массы угля (при расчете поправок) и зольности по прямому определению изменяется от 2,1% для донецких углей до 6,4% для подмосковных углей. Это обстоятельство следует учитывать при рассмотрении и сопоставлении состава органической массы углей различных месторождений, а также величин выхода летучих веществ.
Результаты элементарного анализа позволяют судить по содержанию водорода о природном типе угля (гумусовый, Сапропелевый), по соотношению углерода, кислорода и водорода — о степени метаморфизма. Они могут быть также использованы для расчетов выхода химических продуктов коксования, определения теплоты сгорания, теоретической температуры горения и состава продуктов горения при расчете материальных балансов различных процессов использования угля.
Органическая масса бурых углей характеризуется невысоким содержанием углерода (65—68%), повышенным содержанием кислорода (18— 24%), содержание водорода колеблется в пределах 4,5—6,5%, азота 0,5— 1,5%. При термическом разложении бурые угли дают высокий выход летучих веществ (Vr 42—63%). Характерен высокий выход первичного дегтя (4— 25% на сухой уголь). Молодые малоизмененные бурые угли дают большой выход гуминовых кислот (до 64%о на сухой уголь), в процессе диагенеза и метаморфизма он постепенно уменьшается до 2—3%. Для бурых углей характерна повышенная влажность в коренном залегании, изменяющаяся в пределах от 11 (для плотных) до 58% (для землистых разностей). В результате интенсивной отдачи пластовой влаги на поверхности происходит растрескивание и разрушение кусков угля с превращением его в мелочь. Естественная влажность бурых углей, отражающая их структурные и текстурные особенности, генетическую природу и степень метаморфизма, принята в качестве основы для технологической группировки.
Разграничение бурых углей от каменных согласно ГОСТ 9276—72 производится по теплоте сгорания в пересчете на влажную беззольную массу и по отражательной способности витринита в иммерсионном масле (R0, %). Угли с теплотой сгорания (QLi. безз) более 5700 ккал/кг и отражательной способностью более 0,50 относят к каменным, с теплотой сгорания менее 5700 ккал/кг и отражательной способностью менее 0,50 — к бурым.
Элементарный состав каменных углей колеблется в пределах: содержание углерода 78—92%, кислорода 12—1,5%, водорода 3,5—5,5%, азота 3—1%. Выход летучих веществ (Vr) при термическом разложении колеблется в пределах 9—45%. Микрокомпоненты групп витринита, лейптинита и частично семивитринита каменных углей при нагревании более 410° G переходят в пластичное состояние с последующим затвердеванием, на чем основано промышленное производство кокса. Различия в выходе летучих веществ и спе-каемости каменных углей явились основой для подразделения их на промышленные марки.
В антрацитах содержание углерода превышает 92% (в суперантрацитах 96—98%), содержание кислорода 2—1,5%, водорода 1—2,5%, азота— менее 1%. Выход летучих веществ при термическом разложении (Vr) не превышает 9%.
Сапропелиты подразделяются на собственно сапропелиты (бог-хеды), сапропелито-гумиты (кеннели, касьяниты) и гумито-сапропелиты (касья-нит-богхеды, кеннель-богхеды и черемховиты). Слагают маломощные прослои среди гумусовых углей буроугольной, длиннопламенной и газовой стадий углефикации. Все типы сапропелитов характеризуются высоким выходом летучих веществ (V) — 55—80%, высоким содержанием водорода 7—12%, при нагревании дают большое количество жидких и газообразных продуктов.
§11. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА УГЛЕЙ
Для решения вопросов о рациональном использовании углей в промышленности используются данные технического анализа и специальных технологических исследований, по результатам которых устанавливаются обогатимость углей, коксуемость, возможность использования их для получения монтан-воска, углещелочных реагентов и других назначений.
