Качественная характеристика сланцев Ленинградского месторождения

20.03.2020

Горючие сланцы Прибалтийского бассейна, в том числе и Ленинградского месторождения, — известковисто-мергелистая порода, часто переполненная битой ракушкой, значительно обогащенная органическим веществом (керогеном), представляющим собой остатки водорослей.

По данным А.К. Корольской, горючий сланец имеет известковый каркас, внутри которого размещаются комочки водорослей с примесью терригенного материала. Содержание керогена колеблется от 20 до 60%, карбоната — от 20 до 60% и терригенного материала — от 15 до 50%. Спектральный анализ золы горючих сланцев показывает присутствие в ней титана — 0,3—1,0%, никеля, кобальта, хрома, ванадия, меди, свинца, цинка и галлия (0,003—0,01%), молибдена — 0.0003%, циркония, стронция и бария 0,01—0,1% и редких земель — тысячные доли процента. Карбонатная часть состоит из пелитоморфного кальцита и кальцита скелетных остатков. Средний химический состав карбонатной части: CaO 50—55%, MgO 2—5% и СО3 40—46%; терригенной части: SiO2 63—70%; Al2O3 15—17%, Fe2O34—8%, TiO2 до 1%, K2O 6—11%, Na2O 0,5—2,0%. Минеральный состав обломочного (терригенного) материала: легкая фракция — кварц 45—50%; гидрослюда 35—40%; ортоклаз 10—15%; тяжелая фракция состоит из единичных зерен титана, циркона, граната, турмалина, рутила, пирита, галенита, сфалерита, халькопирита. Физические свойства: уд. вес 1,3—1,7, твердость по шкале Mooca 2—3. Легко насыщается водой. Естественная влажность горючих сланцев изменяется от 1,7 (II слой) до 3,9 (I слой).

По данным материалов разведки 1956—1959 гг., удельный вес горючих сланцев на площадях, прилегающих к действующим шахтам, колеблется от 1,44 до 2,95. Наиболее высокий удельный вес имеют мергелистые сланцы I и IV слоев, наиболее легким является горючий сланец III слоя. Такая же закономерность сохраняется и по объемному весу сланцев.
Качественная характеристика сланцев Ленинградского месторождения

Более подробно колебания объемного и удельного веса сланца характеризуют данные табл. 25.

Элементарный состав горючих сланцев по этим участкам показан в табл. 26.

Элементарный состав горючих сланцев на эксплуатируемых участках характеризуется, по Г.А. Стадникову, данными табл. 27.

Как видно из табл. 27, все слои, за исключением мергелистого сланца I слоя, имеют близкий элементарный состав.



Технические свойства горючих сланцев меняются в значительных пределах; особенно отличаются непостоянством такие показатели, как влага (Wа), зола (Aс), минеральная углекислота (СО2а), летучие (Vс) и теплота сгорания (Qбс). В табл. 28 приводятся сводные данные технических свойств сланцев по слоям промышленного пласта и по отдельным участкам месторождения. Как видно из таблицы, зольность горючих сланцев промышленного пласта составляет в среднем 48—50%; зольность мергелистых сланцев I и IV пластов еще выше. Содержание углекислоты меняется, но в общем увеличивается в верхней части промышленного пласта. Так, например, среднее содержание CO2 в I слое колеблется от 17 до 19%, в остальных слоях — от 9,3 до 14,4%. Содержание же летучих в I пласте уменьшается (31%).

Наиболее постепенный показатель качества горючих сланцев — теплотворная способность (теплота сгорания), но в среднем по всему месторождению она выше 2000 ккал/кг (принятая кондиция).

Выход продуктов сухой перегонки сланцев (в реторте Фишера) по слоям промышленного пласта и отдельным участкам месторождения показан в табл. 29, 30.




Сравнивая качественную характеристику отдельных слоев горючего сланца, можно сказать, что наиболее высоким качеством обладает III слой горючего сланца, имеющий следующие средние показатели: зольность — около 40%, CO2 — около 10%, содержание летучих — 47,7%, теплота сгорания 4300—4400 ккал/кг.

Несколько худшего качества горючий сланец II слоя, и наиболее низким качеством обладают горючий сланец I слоя и мергелистый сланец IV слоя.

В табл. 31, 32 сопоставляются средние качественные показатели промышленного пласта по отдельным участкам и шахтным полям. Качество горючих сланцев повышается с увеличением размера кусков. Так, например, зольность мелочи (0—6 мм) составляет 52,3%, а кусков сланца размером >150 мм — 42,2%. Выход смолы соответственно 20 и 25%, теплота сгорания 2066 и 4000 ккал/кг. Органическое вещество сланцев часто находится в тонком срастании с карбонатной породой, поэтому механическое обогащение сланцев не дает положительных результатов.



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