Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Принципы построения кривых изложены в ГОСТ 4790—58. В качестве иллюстрации на рис. 40 приведены кривые обогатимости некоторых пластов донецких углей. Для легкообогатимого угля кривая обогатимости характеризуется резким переходом вертикальной части в горизонтальную. Для средне-и труднообогатимого угля эти кривые имеют более постепенные переходы.
Согласно ГОСТ 10100—62 степень обогатимости каменных углей (категория) условно устанавливается по суммарному выходу средних (промежуточных) фракций плотностью 1,4—1,8 г/см3, выраженному в процентах и отнесенному к беспородной массе с плотностью менее 1,8 г/см3 (табл. 12).
Плотность сростков в антрацитах (1,4—1,6 г/см3) равна плотности чистой органической массы. Поэтому антрациты подвергаются только двухпродуктовому обогащению с получением концентрата плотностью 1,4—1,8 г/см3 (в некоторых
Категория обогатимости
Выход фракций плотностью 1,4—1,8 г/ см3 к беспородной массе исследуемого угля /о
I. Легкая
Менее 4
II. Средняя
4—10
III. Трудная
10—17
IV. Очень труд-
Более 17
ная
случаях 1,9—2,0) и отходов. Зольность (Ас) концентратов не должна, как правило, превышать 30%.
Достигнутый в настоящее время уровень техники и технологии обогащения позволяет эффективно обогащать угли с содержанием породы до 60%. Выбор технологического процесса обогащения определяется характеристикой рядового угля (ситового состава, обогатимости) и нормами качества, установленными для продуктов обогащения по крупности, влажности, зольности, сернистости и другим показателям. Концентрат, предназначаемый для коксования, обычно выделяется при плотности разделения 1,4—1,5 г/см3 с целью максимального снижения в коксовой шихте золы и серы и повышения коксующих свойств углей.
Сернистость углей. Содержание серы в угле обычно колеблется в пределах 0,1—6,0%, но иногда достигает значительной величины (например, в углях
б
100 ^ о
^ 20 I
w t! 1 во
•о § 45
80 60г
О 20 40 60 Содержание золы, % Класс /-/J мм
100
i
\
.1
U
\
*-
l
А
у
\
P
\
О 20 W 60 80 Содержание золы, % Класс 2-/3'мм
О 20 90 60 ,80 Содержание золы, % Класс IJ'50мм
Рис. 40. Кривые обогатимости донецких углей. По А. М. Коткину
и Я. М. Обуховскому: а — легкообогатимых; б — среднеобогатимых; е — труднообогатимых
Новометелкинского и . Каранцайского месторождений Иркутского бассейна содержание серы достигает 8—11%). Повышенной сернистостью обладают донецкие (до 3—5%), подмосковные и кизеловские (до 6%) угли.
По типу соединений сера в углях подразделяется на колчеданную (пирит-ную), сульфатную и органическую. Колчеданная сера представлена пиритом, который содержится в угле как в виде тонко распыленных в органическом веществе частиц, так и в виде крупных включений (желваков, друз, конкреций, почек и др.), тонких линз и слоев, чередующихся с угольными слоями, и распыленных включений по трещинам кливажа. Сульфатная сера связана в основном с гипсом; содержание ее в углях незначительно и колеблется от следов до 0,3%. Колчеданная и сульфатная сера объединяется в минеральную группу серы; содержание этих разновидностей в углях определяется непосредственными анализами. Разность между содержаниями общей и минеральной серы относится к органической сере, которую считают связанной с органическим веществом угля. Среднее содержание ее в углях колеблется для различных бассейнов от 0,4 до 0,5% на сухое вещество угля, обычно повышаясь в соответствии с увеличением в углях общего содержания серы. Формы соединений, в которых находится в углях органическая сера, окончательно не выяснены. Исследования Г. С. Калмыкова по изучению сернистости кизеловских углей показали, что значительная часть серы в углях представлена пиритом тончайшей дисперсности, приуроченным в основном к микрокомпонентам группы витринита и в мень-
шей мере связанным с фюзеном и спорами. Поэтому подразделение серы, содержащейся в углях, на колчеданную и органическую по результатам существующих методов определения является до известной степени условным. При более тонком дроблении анализируемой пробы повышается полнота химического извлечения серы из частиц дисперсного пирита и в угле определяется более высокое содержание колчеданной серы с соответствующим снижением содержания органцческой серы.
При сжигании угля органические и часть неорганических соединений (сульфиды) серы сгорают, сульфаты различных металлов частично разлагаются, частично остаются в золе. Количество негорючей серы в углях обычно не превышает 0,05—0,1%. Высокое содержание серы при сжигании углей создает загрязнение воздуха сернистыми газами; сернистые соединения также разъедают арматуру котлов.
При коксовании часть содержащихся в угле сернистых соединений (в основном за счет разложения пирита) переходит в паро- и газообразные продукты в виде сероводорода л органических сернистых соединений. Эту часть серы называют летучей. Остальная (нелетучая) часть серы переходит в кокс. Сульфидная сера, разложившаяся в процессе коксования, частично вновь связывается в органические соединения, которые также остаются в коксе. Для донецких углей количество нелетучей серы составляет 60—70% содержания серы в исходном угле; с возрастанием общего содержания серы более 2,5% количество летучей серы остается постоянным.
