Минеральные примеси и характер их распределения в южноякутских углях

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Минеральные примеси и характер их распределения в южноякутских углях

07.09.2020

Зольность южноякутских углей, колеблясь в пределах 7—40%, обусловлена, как это видно из табл. 45, преимущественно присутствием среди минеральных примесей алюмосиликатов.

Девять анализов, выполненных в аналитической лаборатории Ленинградского горного института (1950—1951 гг.), показали, что содержание SiO2 колеблется в пределах 53.65—63.81%; одна только проба угля (№ 20) дала содержание SiO2 45.04%.

Содержание Fe2O3 в золе углей меняется от 2.57 до 3.97%, при этом только та же проба 20 дала содержание Fe2O3 17.85%.

Содержание P2O5 в золе или вовсе не обнаружено, или достигает 0.031 % .

Содержание Al2O3 в золе колеблется в пределах 22.69—35.77%; CaO содержится от 0.74 до 2.91%; для пробы 20 его количество установлено в 5.47%. MgO в золе углей содержится от 0.35 до 1.20%; содержание K2O варьирует от 0.001 до 0.05%, и только в пробе 20 его установлено до 0.11%. Содержание K2O в золе варьирует от 0.72 до 6.91%. Количество Na2O изменяется от 0.32 до 2.78%. В части проб его не обнаружено. Наконец, содержание SO3 в золе углей меняется от 0.40 до 1.28%, и только в пробе 20 оно определено в 4.05%.

Таким образом, приведенные данные показывают, что сумма SiO2+Al2O3 составляет главную массу золы. По данным спектрального анализа, выполненного в лаборатории Ленинградского горного института В. В. Хохловым, зола углей обнаруживает ряд своеобразных черт. Особенно это относится к золе углей пробы 138 с р. Нижнего Беркакита, пробы 159 из штольни «Пионер» и пробы 385 из штольни 3 Чульмаканского разведочного участка. Все эти три пробы относятся к пластам углей, принадлежащим к дурайской свите.
Минеральные примеси и характер их распределения в южноякутских углях

He менее своеобразна и проба 204 пласта Замечательного, относимого нами к верхней части чульманской свиты. Несмотря на принадлежность этих проб к четырем различным пластам и даже различным свитам, они по составу золы очень сходны между собой. В то же время результаты анализа этих четырех проб сильно отличаются от результатов шестнадцати остальных проб.

Обращает на себя внимание высокое содержание олова. Последнее, по данным спектрального анализа, в золе углей проб 159, 385 и 204 колеблется в пределах от 0.01 до 0.1%, что достигает почти рабочего значения. В золе угля пробы 138 (р. Нижний Беркакит) содержание олова снижается от 0.01 до 0.001 %. Все другие пробы совершенно не обнаруживают присутствия этого элемента. Это обстоятельство заставляет поставить вопрос о необходимости проведения более систематического опробования углей из района р. Нижнего Беркакита.

Содержание стронция в пробе 385 из штольни 3 колеблется в пределах 0.01—0.1%, а для пробы 159 из штольни «Пионер» снижается до 0.001%. Зола других проб углей совершенно не содержит стронция.

Содержание железа в пробах 138, 385 и 204 сильно пониженное по сравнению с другими пробами. Оно колеблется в пределах от 0.1 до 1.0%, в то время как обычно содержание железа изменяется от 0.1 до 10.0%. Содержание магния в золе большинства проб углей варьирует от 1.0 до 10.0%. В пробах 159, 385 и 204 количество магния в золе изменяется от 0.1 до 1.0%, а зола пробы угля 138 (р. Нижний Беркакит) содержит магния всего лишь от 0.01 до 0.1%.

Из других компонентов необходимо отметить присутствие в золе углей никеля в количестве от 0.001 до 0.01%, т. е. обычное для золы многих углей. Однако пробы 159 и 385 (из штольни «Пионер» и штольни 3), принадлежащие к пластам дурайской свиты Чульмаканского разведочного участка, совершенно не обнаруживают содержания никеля.

Кремния и алюминия в золе углей содержится обычно в пределах от 1.0 до 10.0%. Только для пробы 138 (р. Нижний Беркакит) количество и кремния и алюминия не превышает 0.01—0.1%, чем эти пробы и отличаются от всех других.

Содержание бериллия, меди и свинца в золе углей всех опробованных пластов находится в пределах от 0.001 до 0.01%.

Количество бария в золе всех проб углей колеблется от 0.1 до 1.0%. Таких же пределов достигает и содержание натрия в пробах 138, 159, 385 и 204, в то время как обычное содержание его изменяется в широких пределах — от 1.0 до 10.0%.

Приведенные данные спектрального анализа, таким образом, указывают на значительное своеобразие золы углей по пробам 138, 159, 385 и 204.

Это своеобразие заключается, как отмечено выше, главным образом в повышенном содержании олова (до 0.01—0.1%) и в резко сниженном содержании магния (до 0.1—1.0%).

Минеральные примеси в углях Южноякутской угленосной площади представлены преимущественно включениями как скрыто-, так и яснокристаллического каолинита, в меньшей мере зернами обломочного кварца.

Изредка встречаются также червеобразные кристаллы каолинита. Значительно реже наблюдается сидерит, в виде мелких сферокристаллов, диаметром от 1 до 2 мм. Чаще всего эти сферокристаллы образуют обособленные слои в угольных пластах, а иногда встречаются и в виде разрозненных включений среди полублестящих углей.

Из вторичных минералов наиболее распространен кальцит, выполняющий трещины сокращения в угле. Кроме того, для углей Южноякутской угленосной площади очень характерна примесь дисперсно распределенного мелкокристаллического каолинита; последняя обычно приурочена к мелкоаттритовым участкам угольного вещества.

Зольность для наиболее чистых разностей блестящих углей не превышает 10%. В полублестящих разностях она возрастает до 15—20%. Содержание минеральных примесей в полуматовых углях колеблется в пределах от 20 до 30%, а в матовых до 40%.

Распределение минеральных примесей в углях разных свит и разных петрографических типов неодинаково. В углях юхтинской и чульманской свит минеральные примеси, как правило, пронизывают угольное вещество более густо и равномерно, чем это наблюдается в углях вышележащих свит.

Наряду с этим в пределах одной и той же свиты полуматовые и матовые угли обычно не только более обильно, но и более равномерно насыщены минеральными примесями, чем полублестящие и блестящие. Однако в разных свитах эти типы углей также отличаются по характеру распределения минеральных включений. Так, например, в указанных типах углей нерюнгриканской свиты (пласт Мощный, штольня 4 Нерюнгринского участка) зола тонко и чрезвычайно равномерно пронизывает вещество угля, в результате чего эти угли при обогащении дают меньше концентрата, чем одноименные угли Чульмаканского участка.

Наименее зольными составляющими ископаемых углей являются фрагменты витренизированных тканей, которые практически содержат лишь минеральные компоненты. При обогащении углей они попадают в состав наиболее легкой фракции удельного веса 1.3.

В пластах Верхнем и Чульмаканском дурайской свиты очень часты случаи минерализации тончайших растительных структур криптокристаллическим каолинитом.

Характер распределения минеральных примесей в каждом петрографическом типе подчиняется определенным закономерностям. Так, в блестящих и полублестящих углях наблюдается прихотливое чередование неправильно линзовидных участков, почти лишенных минеральных примесей, с участками, относительно густо насыщенными зернами кварца и каолинита. При этом в одних случаях границы между ними резкие, а в других наблюдаются весьма постепенные переходы от чистого витренообразного вещества к обогащенному примесью минеральных зерен.

Учитывая характер распределения минеральных примесей среди органических микрокомпонентов блестящих углей, можно полагать, что применением методов обогащения окажется возможным снизить зольность в представителях углей этого типа всего только на 1—2%, в то время как зольность полублестящих углей, по всей вероятности, может быть снижена на 7—8%.

Распределение минеральных примесей в полуматовых и матовых углях, как правило, очень равномерное. Малой зольностью обладают только участки однородного витренообразного вещества, имеющие вид штрихов и иногда тонких полос. При измельчении угля в связи с обогащением эти включения не всегда полностью выкрашиваются, а часть из них образует сростки с окружающим сильнозольным и вязким угольным веществом.

Принимая во внимание, что блестящие включения отличаются мелкими размерами, трудно ожидать, чтобы при обогащении матовых и полу-матовых углей получились сколько-нибудь значительные количества концентрата удельного веса менее 1.4.

Исследование состава золы южноякутских углей ВУХИНом показало, что зола этих углей отличается от золы большинства каменных углей. Это отличие выражается в более высоком содержании окиси кальция в золе южноякутских углей. Количество последней по отдельным пробам достигает 9—10%. Содержание окиси кремния колеблется от 39.77 до 55.35% и окиси алюминия от 21.59 до 31.8%, что не выходит за пределы обычного содержания этих компонентов для технологических каменных углей восточной части России.

ВУХИН считает, что поскольку зола обогащенного угля определяет состав золы кокса, то в целом по количеству окиси кремния, алюминия, кальция и по наличию железа состав золы чульмаканских углей можно оценить как вполне благоприятный для перевода золы кокса из этих углей в шлаки при использовании его для доменной плавки.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: