Качественная характеристика сланцев Прибалтийского бассейна

19.03.2020

Прибалтийские сланцы-кукерситы в ряду других горючих сланцев Советского Союза и, вероятно, всего мира наиболее высококачественные. Об этом свидетельствует огромный аналитический материал и долголетний опыт их сжигания и химической переработки.

В данном разделе дается общая краткая характеристика химического состава и технологических свойств кукерситов. Более детально эти вопросы будут рассматриваться при описании отдельных месторождений.

В качественной характеристике кукерситов обращают внимание две особенности, а именно: карбонатность минеральной части и высокое содержание водорода в органической массе (табл. 6, 7, 8). Это типичные горючие сланцы, резко отличающиеся по составу от каустобиолитов угольной группы, в частности от углистых гумусовых сланцев. Будучи генетически родственными с вмещающими их известняками и мергелями, кукерситы тесно с ними связаны по составу, отличаясь лишь большей степенью обогащения органическим (сапропелевым) веществом (см. табл. 6).

По существу качество сланцев находится в прямой зависимости от «засоренности» слоев кукерситов известковыми конкрециями и включениями скелетных остатков морских беспозвоночных организмов.

Наряду со значительными колебаниями химического состава и технологических свойств кукерситов в различных частях бассейна и по отдельным слоям промышленной пачки элементарный их состав остается во всех случаях почти неизменным (табл. 9 и см. табл. 6). Для органического вещества кукерситов характерно отношение С:Н = 8,3—8,5.

Состав минеральной, превалирующей по объему части кукерситов на площади бассейна подвержен значительным колебаниям. Так, в пределах Эстонского месторождения в золе сланцев содержится значительно меньше кремнезема и глинозема, чем на Ленинградском месторождении (табл. 10), что, видимо, было обусловлено большим привносом терригенного материала в эту часть моря (или залива). Карбонатная составляющая представлена кальцитом органогенного происхождения и частью пелитоморфным кальцитом, образовавшимся, вероятно, химическим путем. Обломочный материал горючих сланцев в основном состоит из кварца, гидрослюды, слюды и ортоклаза; ветречаются плагиоклаз, циркон, турмалин, гранат, глауконит, анатаз, титан (Дилакторский и Галибина, 1955). Удельный вес сланцев при содержании органического вещества 30—50% равен 1,5—1,8.

Прибалтийские горючие сланцы — полезное ископаемое комплексного использования. В настоящее время это прежде всего твердое топливо, сжигаемое в разнообразных котельных установках, а также источник получения электрической энергии на тепловых станциях (Прибалтийская ГРЭС). О качестве их с этой точки зрения можно судить по средним показателям теплоты сгорания, приведенным в табл. 11.

Другим направлением использования сланцев, пока еще менее развитым, является их химическая переработка для получения бытового газа, которым снабжаются Ленинград, Таллин и ряд других городов, а также для получения таких ценных продуктов, как бензин, мазут, масла, сланцевый битум, фенолы, дубители, лаки, пластмассы, сера и пр.

Зола сланцев пригодна для производства разнообразных строительных материалов (цемента, сланцезольного кирпича, минеральной ваты и т. д.), а также для известкования почв (см. табл. 10).
Качественная характеристика сланцев Прибалтийского бассейна

В самое последнее время несколькими научными учреждениями разрабатывается проблема одновременного использования органической (горючей) части сланцев и зольного остатка в так называемом энергоклинкерном производстве.

Кукерситы Эстонии и Ленинградской области мало подвержены выветриванию и сохраняют кусковатость на протяжении нескольких лет, при этом отчасти снижается теплота сгорания. По наблюдениям процесс окисления идет медленно, и за 5 лет хранения сланца в штабеле теплота сгорания уменьшилась только на 10%.

При сжигании горючих сланцев большая часть его горючей массы при относительно низких температурах превращается в летучие, горение которых происходит более интенсивно, чем горение коксового остатка. При нагреве до 1000° без доступа воздуха или при малом его поступлении из сланцев выделяются газообразные продукты (до 70—75% на органическую массу), смола и вода; в остатке получается твердый полукокс.

При низкотемпературной переработке сланцев без доступа воздуха (до 500°) извлекается до 75% органического вещества в виде смолы и низкокалорийного газа, при нагреве до 750° получаются высококалорийный газ и малый выход смолы.

Полная газификация сланца требует нагрева до 1000° и выше при доступе воздуха, при этом извлекается вся органическая масса: из 1 т сланца до 700 м3 газа и до 150 кг смолы, однако и тот и другой продукт ниже по качеству, чем при перегонке кукерсита без доступа воздуха.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна