» » Восстановленность углей

Восстановленность углей

02.08.2016

Вследствие неодинаковых исходного материала и химических процессов в среде превращения растительных остатков на торфяной стадии углеобразования изометаморфные угли с близким петрографическим составом существенно различаются по оптическим, химическим, физическим, структурным и технологическим характеристикам. Эти различия наблюдаются среди углей всех стадий углефикации — от буроугольной до антрацитовой включительно.
Угли с более высоким содержанием водорода, повышенным выходом летучих веществ, большей спекаемостью и лучшей растворимостью в органических растворителях, но с пониженной плотностью вещества витринита на всех стадиях углефикации, а также с меньшей анизотропией отражения витринита на антрацитовой стадии относятся к более восстановленным среди равнометаморфизованных углей.
Для разделения изометаморфных углей по степени восстановленности предложено множество параметров — соотношение структурных и бесструктурных компонентов группы витринита, микротвердость и микрохрупкость, цветовые оттенки витринита разновосстановленных углей, содержание серы и характер сульфидной минерализации (в углях Донецкого бассейна), атомные отношения элементов, выход смолы полукоксования для бурых и толщина пластического слоя для спекающихся углей и др.
Такой большой выбор показателей степени восстановленно-сти указывает на их недостаточную универсальность и надежность. В связи с этим возникла задача выделить из числа предложенных несколько параметров, наиболее пригодных для оценки степени восстановленности углей разной степени углефикации.
Параметры, используемые в классификации углей по степени восстановленности, должны соответствовать следующим требованиям:
• быть зависимыми от генетических факторов, определивших различную восстановленность углей;
• иметь количественное выражение;
• характеризоваться большим числом данных (результатов определений стандартными методами) по углям основных бассейнов.
Этим требованиям удовлетворяют следующие параметры:
• выход летучих веществ Vdaf для углей с Ro витринита менее 0,65 %;
• спекаемость (толщина пластического слоя у, индекс Рога, RI, индекс свободного вспучивания SI) для углей с Ro витринита от 0,65 до 2,00 %;
• анизотропия отражения витринита AR для углей с Ro витринита более 2,00 %.
Для углей с Ro витринита менее 0,65 % лучшим показателем степени восстановленности мог бы служить выход смолы полукоксования. Однако лишь незначительная часть углей исследована на этот параметр. Между тем, установлено, что выходы летучих веществ и смолы полукоксования связаны прямой пропорциональной зависимостью и являются альтернативными. Кроме того, для указанной группы выход летучих веществ практически не зависит от стадии углефикации и резко снижается даже при незначительном окислении угля. Внутри отдельных интервалов генетического ряда углей, выделенных по отражению витринита, и типов, выделенных по петрографическому составу, в соответствии с выбранными параметрами проведено разделение изометаморфных углей на три группы по степени восстановленности: 1 — сильно восстановленные; 2 — средне восстановленные; 3 — слабо восстановленные.
Согласно ГОСТ-25543—88, степень восстановленности углей характеризуется следующими показателями, отражающими наиболее важные их технологические свойства: максимальной влагоемкостью и выходом смолы полукоксования для бурых углей; выходом летучих веществ и спекаемостью для каменных углей; объемным выходом летучих веществ и анизотропией отражения витринита для антрацитов. По этим показателям проведено разделение углей на типы и подтипы, которые характеризуют степень их восстановленности.