УДК 662.73
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕЩИЕ СОЛЕНЫХ УГЛЕЙ
В соответствии с происхождением неорганические компоненты углей разделяются на 3 класса [37]:
• неорганические - вещества первичных растений;
• неоргано-органические комплексы и минералы, образовавшиеся на первой стадии углефикациии или привнесенные водой и ветром в угольные месторождения во время их формирования;
• минералы, отложившиеся на второй стадии процесса углефикации, после консолидации угля, за счет движения восходящих и нисходящих растворов по трещинам, разрывам, пустотам или за счет преобразования первичных минералов.
Бывает чрезвычайно трудно отнести к одной из этих групп элементы, обнаруженные химическими анализами, и минералы, определяемые спектроскопическими методами.
Преобладающими компонентами золы ТГИ считаются Si02; АI2Оз, окислы и сульфаты железа, СаО, MgO и окислы К, Na [38]. До 1% Na20 содержится, как правило, в гидрослюдах. Содержание же оксида натрия более 2% в золе углей свидетельствует о том, что натрий входит в состав других соединений, в частности, галита (NaCl). эту цифру и рекомендуют принять за критерий разделения углей на "обычные" и "соленые" [6, 7].
Общеизвестно, что аналитическая характеристика состава зольного остатка не отражает существа минералов углей, т.к. все применяемые на практике высокотемпературные методы озоления ТГИ приводят к разрушению минералов части минералов. Большой практический интерес поэтому вызывают работы по окислению ОМУ в низкотемпературной плазме кислорода (t < 2000с) [39] и сравнение этой методики с другими методами озоления. Этой проблеме в работе посвящен специальный раздел.
Вопрос о генезисе соли в углях является предметом дискуссий. Ряд исследователей считает соль в углях эпигенетическим образованием, т.е. следствием проникновения растворов NaCI в уголь по трещинам и порам в уже сформировавшуюся угольную матрицу [7, 9, 16]. Другие полагают, что накопление солей происходило во время торфообразования [11,13,38]. Это обусловливалосъ постоянным влиянием морских вод, наличием в геологическом разрезе соленосных отложений, близостью щелочных магматических пород. Обобщения многочисленных данных о содержании щелочных металлах в углях, торфах и растениях - торфообразователях позволило Л.Я. Кизильштейну с сотрудниками [19, 20] сделать выводы относительно общих закономерностей распредения щелочных металлов. Растения, как правило, содержат натрий в количествах, не превышающих 1 % от общей массы, калий от 0,5 до 2,5%. В торфах содержание натрия близко к таковому растений - торфообразователей; содержание резко уменьшается (ниже 0,5%). Концентрация натрия наиболее высока в низинных и прибрежно-морских торфяниках (более 2%). В углях обычное содержание натрия составляет сотые доли процента, калия может - достигать десятых долей
В составе соленых углей увеличивается только содержание натрия, вследствие чего отношение Na/К возрастает до нескольких единиц. В обычных углях оно составляет десятые доли единиц [8, 16, 17,40].
Концепция аккумуляции щелочных металлов в период торфонакопления (гипотеза синдиагенеза) [38, 21] позволяет прогнозировать площади распространения соленых углей. На наш взгляд гипотеза может удовлетворительно объяснять потерю щелочных металлов углями в процессе метаморфизма. Тем не менее, характер распределения солей в угольном материале недостаточно. В литературе содержатся указания на то, что основная часть натрия связана с витринитом [38], калий входит в состав глинистых минералов [16, 38].
Литература
8. Сапунов В. А., Шендрик Т.Г., Саранчук B.11 Перспективы совершенствования способов получения СЖТ и СГТ с использованием пиролиза угля. // Геологiя i reoxiмiя горючих копалин. - 1994. №3-4 (86-87),-с.101-107.
16. Глухоманюк А.М., Махорин А.Е. Получение углеродных сорбентов // Хим. Технология. - 1981. - №1.с 25-27.
17. Шендрик т.г., Саранчук В.И. Соленые углиI Украины- химическое сырье и энергоноситель.// Проблемы приклдной геологии, горной науки и производства Петербург. Геология.- 1993.- С.47-56.
21. Кузнецов Б.Н., Щипко м.л., Яновский Д.В., Шендрик Т.Г., ПотоцкаяЛ.В. Сжигание и газззификция соленого угля в псевдоожиженном слое.// Тез. Дoкл.. Всес. Науч.- Конф. «Создание высокоэффективных процессов переработки и использования ТГИ» Донецк.-1989.-с.193-194
38. Кошелев Е.А., Белихмаер Я.И. Влияние органоминеральных соединений на кинетику деструкции Назаровского бурого угля//Химия тверд. Топлива. - 1985.-№3.-С.44-47
40. Кричко А.А., ШпиртМ.Я., Юлин М.К. и др.Роль минеральных компонентов при производстве СЖТ из углей//В кн.:Структура и свойства ископаемых углей. Киев:Наукова думка.-1986.-с.117-126