Файл: Тутурина, В. В. Изучение сапропелитов с целью получения антикоррозийных покрытий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 535
Скачиваний: 0
Количественные соотношения |
отдельных 'компонентов |
||||||||||||
|
|
|
|
угля, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сапропелевая |
основная масса |
зернистая . . . |
91 |
|
|||||||||
Ксилоаттрит |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||
Водоросли |
плохой |
сохранности . . |
|
|
|
1 |
|
||||||
Минеральный материал |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
О б р а з е ц 6, |
глубина |
2,10—2,75 = |
0,65 |
м |
|
|
|
|||||
Сапропелит |
|
тонкослоистый, |
матовый, |
послойпозольнып, |
|||||||||
•слабый. На горизонтальной поверхности наблюдаются |
окислы |
||||||||||||
ж е л е з а |
и гнезда |
глинистого материала . |
Излом |
ступенчатый. |
|||||||||
Черта |
коричневая. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Микроскопически уголь сложен сапропелитом водоросле |
|||||||||||||
вым. Основная |
масса |
гумусово-сапропелевая |
( к с и л о а т т р и т + |
||||||||||
+ сапрокслидесмит), |
окрашена в желтовато - бурый |
цвет. В |
|||||||||||
•основной массе присутствует большое количество |
водорослей |
||||||||||||
различной сохранности и величины. Н а б л ю д а ю т с я |
водоросл.1 |
||||||||||||
типа Pi 1а. Попадается |
редкая смола |
п единичные микроспоры. |
|||||||||||
Минеральный |
материал представлен |
редкими зернами |
к в а р ц а |
||||||||||
и чешуечкамн |
каолинита. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Количественные |
соотношения |
отдельных |
мпкроко.мпонентоз |
||||||||||
|
|
|
|
угля, % |
|
|
|
|
|
|
|
||
Сапропелнто-гумусовая основная масса |
. . . . |
59 |
|
||||||||||
Ксилоаттрит |
|
' |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
Смола |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||
Микроспоры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
едпннчн. |
|||
Водоросли |
|
|
|
|
|
|
|
|
. 3 2 |
|
|
||
Минеральный |
материал |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
Участок I I I , шурф № 8-М |
|
|
|
|
|
|||||
|
О б р а з е ц 7, |
глубина |
3,05—3,40 = |
0,35 |
м |
|
|
|
|||||
Уголь гумусово-сапропелевый, .матовый, |
однородной струк |
||||||||||||
туры, . выветрелый, окисленный. Излом ступенчатый |
и по |
кли |
|||||||||||
в а ж у . По трещинам к л и в а ж а видны |
налеты |
глинистого |
мате |
||||||||||
риала |
и натеки окислов железа . Черта |
бурая . |
|
|
|
|
|||||||
Микроскопически уголь сложен дюрено - клареном водорос левым . Основная масса неоднородного строения сапропелевогумусовая, минерализованная, буровато-желтого цвета. В ос новной массе присутствует большое количество водорослей
12
различной сохранности. Встречаются редкие смолки и мине ральный материал в виде зерен кварца и чешуек каолинита.
Количественные |
соотношения |
отдельных |
мнкрокомпонентов- |
|
угля, % |
|
|
Основная масса: |
|
|
|
(ксилодесмит) |
|
|
58 |
(коилоаттрит) |
|
|
13 ~" |
Водоросли |
|
|
25 |
Смола |
|
|
1 |
Минеральный |
материал |
|
3 |
|
|
|
100 |
Образец 8, глубина |
3,40—3,65 = |
0,25 м |
|
Сапропелит тонкослоистый, матовый, черного цвета с бу роватым оттенком, однородной структуры, неравномернозольный. Излом по наслоению полураковистый, в вертикальном срезе — мелкоступенчатый. Текстура слоистая. Черта на ф а р форовой пластинке желтовато - коричневая .
Микроскопически уголь сложен сапропелитом гумусирован - ны.м, состоящим из основной сапропелевой массы, окрашенной в желтый, со слегка буроватым оттенком цвет, среди которой присутствуют гумусовые включения в виде отдельных бурых комочков (ксплоаттрита) . Основная масса пронизана тончай шим глинистым материалом, а т а к ж е глинистый материал наблюдается в виде микроскопических полосок, которые и при дают некоторую слоистость основной массе угля.
Количественные |
соотношения отдельных |
микрокомпонентов |
|
угля, % |
|
Сапропелевая |
основная масса минерализованная 80 |
|
Ксилоаттрит |
. |
20 |
Минеральный |
материал |
единичн, |
|
|
100 |
О б р а з е ц 9, глубина 3,90—4,45=0,55 м |
||
Сапропелит тонкослоистый, матовый, черный с буроватым |
||
оттенком. И з л о м |
в горизонтальном направлении полураковнс- |
|
тый, в вертикальном — мелкоступенчатый. Текстура слоистая. Черта желтовато - коричневая .
Микроскопически — с а п р о п е л и т гумусированный, |
состоя |
|
щий из сапропелевой и гумусово-сапропелевой |
основной мас |
|
сы, минерализованной. Сапропелевая основная |
масса |
желтого |
цвета, зернистого строения. Гумусово-сапропелевая |
основная |
|
13
масса буровато-желтого цвета. Во всей этой массе встречаются гумусовые включения в виде отдельных комочков (ксилоат- т р н т а ) . Из структурно-гелефнцироваиных тканей встречаются единичные линзы ксиловитренов (|3-ксплеинт) и зерна мине рального материала .
Количественные |
соотношения |
отдельных |
микрокомлонентов |
|||||
|
|
|
угля, |
% |
|
|
|
|
|
Сапропелевая основная масса |
минерализованная |
71 |
|||||
|
Гумито-сапропелевая основная масса |
. . . |
. |
13 |
||||
|
Ксилоаттрнт |
. . . |
|
|
|
|
16 |
|
|
Коровая |
ткань |
(|3-суберинит) |
|
|
|
|
единпчн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
Х И М И Ч Е С К И Й СОСТАВ С А П Р О П Е Л И Т А |
|
|||||
|
П р е ж д е |
всего |
следует остановиться на |
тех |
химических |
|||
свойствах сапропелита, которые в общих чертах |
характеризу |
|||||||
ют |
как его минеральную, так и органическую массу. |
|||||||
|
Результаты химического анализа отобранных образцов са |
|||||||
пропелита представлены в табл*. 2. Д а н н ы е |
таблицы |
показыва |
||||||
ют, |
что будаговскпе сапропелита |
буроугольной |
стадии зре |
|||||
лости характеризуются высоким выходом летучих веществ (70,0—85,9%) и высоким содержанием водорода (8,0—9,7%),
содержание углерода изменяется |
в пределах 71,18—78,03%. ' |
||||
Большой выход летучих веществ при нагревании |
сапропе |
||||
лита характеризует повышенную |
термическую |
неустойчивость |
|||
его. |
|
|
|
|
|
По высокому |
выходу летучих |
веществ и высокому |
содер |
||
ж а н и ю водорода |
будаговскнй сапропелит приближается |
к под |
|||
московному богхеду. |
|
|
|
|
|
При полукоксовании сапропелнтов выделяются значитель |
|||||
ные количества |
первичной смолы, достигающие в пересчете |
||||
на органическую массу 62,20%. Присутствие в |
основной мас |
||||
се сапропелита минерального материала и гумусового |
вещест |
||||
ва заметно понижает выход первичной смолы. |
|
|
|
||
Полученная смола с удельным |
весом 0,893 в своем |
составе |
|||
содержит, % |
|
|
|
|
|
Оснований — 0,65—2,0 |
|
|
|
|
|
Кислот — 0,04—0,7 Фенолов — 1,31—2,0
14
Фракционный состав смолы следующий, %: Фракция до 180° от 9,4 до 13,5 Фракция 180—240° от 20,7 до 31,0 Остаток выше 240° от 56,2 до 69,9
Первичный газ .имеет обычный для сапропелитов состав: содержание углекислоты в нем от 15,5 до 23,3% и окиси угле рода от 6,1 до 9,8%. Характерно высокое содержание ненасы щенных углеводородов, колеблющееся от 5,89 до 14,16%, и водорода, достигающее 22,5%.
Полукокс имеет светло-серый цвет, не спекается и характе ризуется высоким содержанием золы: от 35 до 70% в зависи мости от разновидностей сапропелита.
Т а б л и ц а 2
Результаты химического анализа будаговских сапропелитов
Вв о з д у ш н о - с у х о м
|
|
|
|
|
у г л е , ?о |
|
В о г р а н н ч е с к о й м а с с е , г; |
|
|||
Г л у б и н а з а л е г а н и я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
в л а г а |
з о л а |
с е р а |
л е т у ч и е |
у г л е р о д |
в о д о р о д |
вихоц |
|
|
|
|
|
СМОЛЫ |
||||||||
Шурф № 4 — М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2,20—2,30—0,10 |
|
1,13 |
9,47 |
0,61 |
85,88 |
78,09 |
9,68 |
65,20 |
|||
2,35—2,55—0,20 |
|
1,58 |
12,55 |
0,58 |
82,54 |
76,21 |
9,57 |
со |
f ^ |
||
|
Oj , |
/ О |
|||||||||
2,65—3,25—0,60 |
2,53 |
21,24 |
0,58 |
77,95 |
72,49 |
8,63 |
44,52 |
||||
Шурф |
№7—м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,60—1,85—0,25 |
1,94 |
41,75 |
0,55 |
77,25 |
71,18 |
8,46 |
30,83 |
||||
1,85—2,05—0,30 |
0.81 |
19,70 |
0,54 |
80,90 |
73,52 |
9,42 |
44,45 |
||||
2,10—2,75—0,65 |
1,94 |
41,75 |
0,55 |
70,80 |
70,95 |
8,12 |
27,42 |
||||
Шурф |
Ns8—м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,05—3,40—0,35 |
3,27 |
30,62 |
0,61 |
69,23 |
70.35 |
8.10 |
29,06 |
||||
3.40—3,65—0,25 |
• 5,33 |
39,65 |
0,42 |
61,90 |
69,50 |
7,85 |
11,53 |
||||
3,90—1,45—0,55 |
4,18 |
36,38 |
0,53 |
74,48 |
71,82 |
8,57 |
35,20 |
||||
Содержание |
углерода |
в органической массе полукокса |
в |
||||||||
среднем можно |
принять |
90—91,1 % |
и |
водорода |
4,5—5,5%. |
||||||
В ы с ш а я теплотворная способность органической массы полу кокса 8700—9700 кал/кг.
Из табл . 2 видно, что отобранные образцы сапропелитов высокозольны (30,62—41,75%), исключение составляет первая
15
п р о б а, содержаща я в своем |
составе 9,47% |
золы |
в воздушно- |
|
||||||||
сухом угле. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Важн о отметить, что минеральные включения в сапропели- |
|
|||||||||||
та х распределены весьма равномерно и тесно перемешаны с |
|
|||||||||||
органической массой этих углей, что вызывает |
значительные |
|
||||||||||
трудности |
при обогащении |
дл я снижения |
зольности. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3 |
|
|
Данные химического |
и |
элементарного |
состава |
золы |
|
|
|||||
Э л е м е н т ы |
К о л и ч е с т в о э л е |
Э л е м е н т ы |
К о л и ч е с т в о э л е |
Х и м и ч е с к и й |
|
|
||||||
|
м е н т а . % |
мент;!, % |
|
с о с т а в |
з о л ы , |
% |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Ми |
|
0.0600 |
|
Ва |
|
0,0300 |
|
SiOn |
67,19 |
|
||
Sil |
|
0,0200 |
|
Sr |
|
0,0300 |
|
A U O n |
9,90 |
|
||
Pb |
|
0,3000 |
|
Y |
|
|
0,0100 |
|
|
|
6,05 |
|
Fe |
|
0,6000 |
|
La |
|
0,0200 |
|
CaO |
9,51 |
|
||
Na |
|
0,3000 |
|
Ca |
|
0,0010 |
|
MgO |
2,37 |
|
||
Ca |
|
0,0600 |
|
Be |
|
0,0001 |
|
ZnO\ |
0,04 |
|
||
J11 |
|
0,0300 |
|
Mo |
|
0,0001 |
|
Na,0 |
0,19 |
|
||
Cr |
|
0,0400 |
|
Ag |
|
0,0010 |
|
|
|
|
|
|
Zn |
|
0,0400 |
|
Sc |
|
0,0010 |
|
|
|
|
|
|
Ni |
|
0,0060 |
|
Vn |
|
0,0010 |
|
|
|
|
|
|
Nb |
|
0,0020 |
|
Ce |
|
нет |
|
|
|
|
|
|
V |
|
0,0020 |
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
Co |
|
0,0020 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4 |
|
|
Результаты |
растворимости будаговского |
сапропелита |
|
||||||||
Р а с т в о р и т е л и |
Р а с т в о р и м о с т ь |
|
Р а с т в о р и т е л и |
|
Р а с т в о р и м о с т ь |
|
||||||
на о р г . м а с с у , |
|
|
на о р г . м а с с у , |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
?• |
|
Углеводороды |
|
|
|
|
Спирты |
|
|
|
|
|||
Петролейный |
|
2,02 |
|
Этиловый |
|
|
|
3;62 |
|
|||
эфир |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Н-октан |
|
|
3,26 |
|
Н-пропиловый |
|
|
|
2,49 |
|
||
Бензол |
|
|
3,60 |
|
Изобутиловыи |
|
|
|
2,13 |
|
||
Толуол |
|
|
3,98 |
|
Изоамиловый |
|
|
|
1,02 |
|
||
Эфиры |
|
|
|
|
Прочие растворители |
|
|
|||||
Диэгнлсвый |
|
1,30 |
|
Четыреххло- |
|
|
|
|
|
|||
Диоксаи |
|
|
2,91 |
|
ристый углерод |
|
|
|
3,24 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Хлорбензол |
|
|
|
3,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Фенол |
|
|
|
4,57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Спирто-беизол |
|
|
|
4,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пиридин |
|
|
|
5,5 |
|
|
16