Химико-технологическая характеристика углей Самарского угленосного месторождения

30.03.2020

Влажность ашлярикских и карагандинских углей равна 0,5—2,0%, долинских и тентекских 1—3%. Влажность рабочего топлива для углей долинской свиты 5,7—7,4%.

Зольность углей закономерно снижается вверх по разрезу карбона, несколько возрастая в тентекской свите (табл. 183). Содержание золы в углях ашлярикской свиты очень высокое и нередко (особенно для товарных углей) превышает кондиционную (36%). Зольность углей основных пластов карагандинской свиты (К4, к7, к11, к16-17) снижается до 27—21%. В наиболее мощном пласте K7 зольность углей нижнего слоя (21%) меньше, чем верхнего (27%). Товарная зольность углей равна 25—33%. В долинской свите угли основных пластов (д6, д7, д7' и д8) отличаются еще более низкой зольностью, равной 18—20%, при товарной зольности 23—28%. В тентекской. свите, не содержащей рабочих пластов, зольность углей вновь повышается до 26—35%.


В составе золы углей преобладает кремнезем (43—56%), что особенно характерно для углей карагандинской свиты (табл. 184). Меньшую роль играют глинозем (14—34%), окись железа (4—21%), окись кальция (2—8%) и окись магния (1—3%).

Судя по составу, зола должна быть тугоплавкой, с температурой плавления более 1400° С для долинских углей и более 1500° С — для карагандинских.

Обогатимость углей ашлярикской свиты чрезвычайно трудная (выход концентрата менее 40%, зольность более 12%). Угли карагандинской свиты трудно обогатимы: выход концентрата 52—63% при зольности 9—11%. Лишь обогатимость углей нижнего слоя пласта K7 — средняя. Среднюю обогатимость имеют угли долинской свиты (выход концентрата 62—76%, зольность 8—9%). Угли тентекской свиты чрезвычайно трудно обогатимы.

Сера в углях ашлярикской свиты содержится в количестве 1—3%. Карагандинские угли обычно среднесернистые (содержание серы 1,5—2,5%), лишь в углях пласта к4 небольшое количество серы — 1,2%. В долинской свите угли также обычно среднесернистые, в тентекской — средне- и многосернистые. Из общего количества серы на долю пиритной приходится 50—80%, сульфатной — 5—10%, органической — 20—40 %.

Количество фосфора в ашлярикских углях равно 0,01—0,1%-В карагандинской свите угли пластов к4 и к7 среднефосфористые (Pс = 0,02—0,03%), а пластов кц и к16-17 — многофосфористые (Pс = 0,04-0,07%).


Содержание углерода снижается вверх по разрезу и в среднем составляет для углей карагандинской свиты 85—87%, долинской— 82—84% и тентекской — 80—82%. Количество водорода изменяется незначительно и равно 5—6%. Суммарное содержание кислорода и азота растет вверх по разрезу от 8—9% в углях карагандинской свиты до 13—14%, в углях тентекской.

Теплота сгорания (по бомбе) карагандинских углей 8,2—8,6 тыс. ккал/кг, а долинских и тентекских 7,7—8,3 тыс. ккал/кг. Низшая теплота сгорания, определенная только для углей долинской свиты, составляет 5,6—5,9 тыс. ккал/кг.

Выход летучих веществ (на горючую массу) из концентратов закономерно снижается вниз по разрезу, по падению пластов, а в плане — к юго-востоку.

В пределах наиболее изученной южной части месторождения угли ашлярикской свиты характеризуются выходом летучих 25—30%, карагандинской свиты — 31—37%, долинской и тентекской — 39—41%- На севере месторождения выход летучих из углей карагандинской свиты повышается до 40%.

Спекаемость углей нижних свит более высокая, чем их аналогов в Карагандинском бассейне, что связано с более высоким содержанием плавких компонентов. Толщина пластического слоя для обогащенных углей ашлярикской свиты равна 8—14 мм, карагандинской — 20—25 мм, иногда более. Слабометаморфизованные угли долинской и тентекской свит, несмотря на очень высокое содержание плавких компонентов (80—90%), обладают пониженной спекаемостью (у = 13—15 мм).

Метаморфизация углей месторождения, связанная в основном с проявлением регионального метаморфизма, усиливается в юго-восточном направлении, а также от верхних пластов к нижним и по падению каждого пласта в отдельности. На северном крыле Самарской синклинали угли ашлярикской и карагандинской свит находятся на стадии газовых (II), а на южном — на стадии жирных (III), отчасти газовых и коксовых. Угли долинской и тентекской свит, слагающие ядро Самарской синклинали, относятся к газовым (II2).

Неодинаковые степень метаморфизма и петрографический состав углей обусловили и пестроту их марочного состава. По Карагандинскому ГОСТ 8150—66 и Естественно-технологической классификации (в скобках) угли ашлярикской свиты относятся к марке K2 (Ж6 и К6), карагандинской (пласты к4, к7, к11, к16-17) — к маркам КЖ (Ж19), Ж (Ж25), ГЖ (Ж19) и К (к12), долинской и тентекской — к марке ГЖ (Г12).

На глубоких горизонтах месторождения угли карагандинской свиты не выйдут за пределы жирной стадии и сохранят высокую спекающую способность — марки КЖ (Ж19) и Ж (Ж25). Только угли верхних (обычно нерабочих) пластов до 1200 м будут газовыми (табл. 185). Для примера на рис. 66 приведена схема метаморфизма и марочного состава углей пласта к4. Долинские угли на глубоких горизонтах (600—1200 м) останутся газовыми — марка ГЖ (Г12), хотя в связи с некоторым повышением метаморфизма следует ожидать определенного улучшения их спекающей способности.

Угли карагандинской и долинской свит отличаются хорошей коксуемостью. При коксовании в шихте со слабоспекающимися углями (до 50—70%) был получен прочный кокс с остатком в барабане 332—338 кг при выходе класса 10—0 мм до 51 кг (табл. 186).

При самостоятельном коксовании смеси углей пластов д7, д7I и д9 был получен непрочный кокс с остатком в барабане только 283 кг и выходом мелочи 48 кг. Добавка 20% отощенного анжерского угля (Кузбасс) повысила прочность кокса. Остаток в барабане достиг 316 кг.

При коксовании шихты, состоящей из 70% углей пласта д6 и 30% углей пластов к10 и к12 (шахта 10, Карагандинский бассейн) был получен прочный кокс с остатком в барабане 332 кг и выходом мелочи 44 кг.

Изучение химических продуктов коксования показало, что газовые угли долинской свиты по сравнению с жирными углями карагандинской свиты дают больший выход смол, бензола, аммиака и газа (табл. 187). Газ, полученный при коксовании долинских углей, отличается повышенным содержанием углекислого газа, окиси углерода, метана, большим удельным весом и калорийностью, а также пониженным количеством водорода (табл. 188).

Таким образом, угли пластов к4, к7, к11, к16-17, д6, д7, д7' и д8 являются сырьем для производства кокса в шихте с отощенными углями. Угли остальных пластов ввиду их высокой зольности и чрезвычайно трудной обогатимости в настоящее время пригодны только для энергетических целей.

От своих карагандинских аналогов угли долинской свиты Самарского месторождения (при идентичных зольности и вещественном составе) отличаются меньшей степенью метаморфизма, с чем связаны их пониженные спекаемость и коксуемость.
Химико-технологическая характеристика углей Самарского угленосного месторождения


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