Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
В технический анализ входят определение в углях влажности W, зольности А, выхода летучих веществ V, содержания серы; сюда же включается определение теплоты сгорания углей.
Для оценки пригодности использования углей в коксохимической промышленности изучается спекаемость и коксуемость углей. Возможность экстракционного производства (монтан-воска, углещелочных реагентов и др.) изучается групповым анализом.
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
га 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-W3-
(адсорбированной) влаги в анализе частично участвует и свободная (гравитационная) влага, содержащаяся в более крупных порах и трещинах.
Величины Wa и Wbc используются для пересчета результатов анализов по другим компонентам химического состава углей для различных состояний угольного вещества (воздушно-сухое, горючее, органическое и т. д.).
Выход летучих веществ. Весовой выход летучих веществ определяется как потеря массы (в %) аналитической пробы исследуемой разновидности угля при прокаливании при t — 850 ± 10° G за счет удаления из нее влаги и продуктов разложения органических и неорганических компонентов. Как указывалось выше, выход летучих веществ находится в тесной зависимости от вещественного состава углей и степени их метаморфизма, в связи с чем широко используются для приближенного установления природных типов углей, стадий их углефикации и марочной принадлежности. Влияние на выход летучих веществ особенностей петрографического состава, первичной восстановленности, окисленности углей, содержания и состава минеральных примесей накладывают известные ограничения для использования величин выхода летучих веществ в указанных целях. Для каменных углей, где выход летучих веществ является одним из классификационных показателей марочной принадлежности, он определяется на пробах с зольностью (Ас) не выше 10%. Пробы с большей зольностью предварительно обогащаются. Для антрацитов в связи с неточностью и трудной воспроизводимостью результатов определения весового выхода летучих веществ, изменяющегося в пределах 9—1,5% на горючую массу, определяется объемный выход летучих веществ, значения которого изменяются в пределах 320—60 см3/г.
Зольность — выход негорючего остатка (золы) после выжигания в лабораторных условиях горючей части угля и удаления летучих соединений. Различают внутреннюю и внешнюю золу.
Внутренняя зола образуется за счет компонентов, химически связанных с органическим веществом угля, и минеральных примесей, находящихся в нем в тонкодисперсном состоянии. Количество внутренней золы в различных природных типах углей колеблется в широких пределах. В наиболее чистых разностях (легкие фракции, получаемые при обогащении, с плотностью 1,3 г/см3) зольность (в пересчете на сухое вещество), по данным Л. И. Улицкого, колеблется в пределах (%): для донецких углей 1,2—7,5, кузнецких 1,9—5,9, карагандинских 3,4—9,2, кизеловских 5,0—6,5. При тонкодисперсном включении минеральных примесей зольность достигает значительных величин с постепенным переходом углей в углистые породы.
Внешняя зола образуется за счет крупных минеральных включений и попадающих при добыче в уголь внутрипластовых породных прослоев, а. также вмещающих пласт пород.
Величина зольности, состав и свойства золы зависят от количественного содержания в угле минеральных примесей и их состава. При сжигании минеральные вещества разлагаются, частично удаляются в виде летучих веществ, (сернистых соединений, углекислоты, воды) или образуют другие химические соединения. На термическом преобразовании минеральных примесей отражаются также условия сжигания. Поэтому выход золы, ее состав и свойства, определяемые в лабораторных условиях, могут существенно отличаться от характеристики этих показателей, получаемых в промышленных установках.
Зольность углей (в пересчете на сухое топливо Ас) является одним из основных показателей их промышленной ценности. Повышенная зольность снижает тепловой эффект от сжигания углей и удорожает (как балласт) стоимость их
перевозок. Поэтому величина ее нормируется для всех видов использования углей.
Наиболее высокий предел зольности установлен для пылевидного сжигания в стационарных котельных установках, где используются угли, отсевы, гдтыбы, а также отходы обогащения (промпродукты и шлам) с зольностью (Ас) 40—45% для бурых и каменных, 31,5% — для антрацитов. Предельная зольность углей различных бассейнов и месторождений, направляемых на слоевое сжигание, приведена в табл. 10. По всем разрабатываемым бассейнам и месторождениям ГОСТ установлены группировки углей по зольности. Особое значение эти группировки имеют для решения вопроса об использовании углей для коксования. В качестве примера в табл. 11 дана группировка углей основных угольных бассейнов Советского Союза, где разрабатываются такие угли.