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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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