Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

II. Попутные полезные компоненты

К попутным полезным компонентам углей относятся серный колчедан, восксодержащие битумы, германий и другие металлы.

1. Извлечение серного колчедана – крупных конкреций пирита – осуществлялось при обогащении высокосернистых ( 3–8 %) углей Подмосковного и Кизеловского бассейнов. При разделении исходного угля на фракции с различной плотностью большая часть пирита переходит в тяжелую фракцию плотностью более 2400 кг/м³. При этом происходит обессеривание товарного угля: содержание серы в концентрате плотностью менее 1800 кг/м³ снижается на 50–60 %. Тяжелую фракцию, содержание серы в которой составляет 30–40 % в пересчете на сухое состояние, используют как пиритный концентрат в производстве серной кислоты и в качестве серосодержащей добавки при переработке окисленных никелевых руд. Мелкие зерна и рассеянные включения пирита физическими методами обогащения не извлекаются.

Эффективность обессеривания, а также показатели извлечения и качества пиритного концентрата зависят от соотношения содержания в углях различных разновидностей серы, размеров пиритных включений, глубины дробления обогащаемого материала, технологии (аппаратуры и реагентов) обогащения. Так, из углей Подмосковного бассейна в тяжелую фракцию извлекались конкреции и зерна пирита размером 4–6 мм, при этом извлечение колчеданной серы достигало 70 %, выход пиритного концентрата составлял 1,2–3,0 % от массы исходного угля.

В процессе разведки на уголь при исследованиях рядовых проб, отобранных из оцениваемых угольных пластов, определяется содержание серы и ее разновидностей. При содержании общей серы более 3 % ручным способом отбираются крупные конкреции и зерна пирита, по массе которых устанавливается содержание колчедана в пластопересечении. В углях с содержанием общей серы менее 3 % содержание колчедана может не определяться. Для оценки качества колчедана по групповым пробам, включающим колчедан, отобранный из 15–20 ближайших пересечений, контролируется выход тяжелой фракции при глубине дробления –6 мм; в ней определяется содержание серы и углерода (как вредной примеси). Технологическое опробование на серный колчедан производится в комплексе с изучением обогатимости углей.

Балансовые запасы колчедана подсчитываются в балансовых запасах угля. Средние значения его содержания (из данных по рядовым пробам) рассчитываются общепринятыми статистическими методами для подсчетных блоков или шахтопластов в целом в границах выявленной промышленной колчеданоносности.

Запасы колчедана Р_k учитываются в пересчете на условный колчедан (с содержанием серы 45 %) по формуле

,

где Q – запасы колчеданоносного угля, тыс. т; K ^d – содержание условного колчедана в сухом угле, %; – содержание серы в сухом колчедане по групповым пробам, %; W_t^r – рабочая влажность угля, %.

2. Восксодержащие битумы – сырье для производства буроугольного воска – содержатся в некоторых типах слабоуглефицированных (мягких) бурых углей группы Б1 палеоген-неогенового возраста. Наибольшей концентрацией восксодержащих битумов характеризуются гумито-липоидолитовые и сильногелифицированные разности углей.

Изучение месторождений с битумоносными углями производится по специализированным программам. Битумоносность углей в разрезе и по площади распространения угольных залежей (пластов) крайне невыдержанна. В разрезе мощных (1–30 м) угольных залежей (пластов) слои угля с выходом битумов В^d от 1 до 20 % чередуются со слоями, не содержащими битума, что обусловливает необходимость объединения слоев угля в пачки, в которых средневзвешенное значение В^d не меньше допускаемого техническими условиями минимального значения этого показателя; после этого по данным опробования специальных разведочных выработок оконтуриваются площади промышленно-битумоносных частей залежей (пластов) для селективной их отработки.

В кондициях для подсчета запасов битумоносных углей и битума предусматриваются предельные значения следующих параметров:

· минимальной мощности пласта битумоносного угля при валовой его выемке или пачки битумоносного угля при селективной выемке;

· минимального выхода битума В^d (%) в краевой пробе и в подсчетном блоке;

· максимальной мощности некондиционных по битумоносности прослоев угля, включаемых в подсчет запасов;

· минимальных запасов в блоках, включаемых в подсчет запасов битумоносных углей.

Дополнительно регламентируются предельные значения влажности углей W^d, их зольности A^d, содержания серы общей , выхода гуминовых кислот (НА)_t.

3. Извлечение содержащегося в углях германия производится из смол и надсмольных вод при коксовании каменных углей и из летучих зол бурых и слабометаморфизованных углей при их сжигании.

Для выявления и приближенной оценки содержания в углях германия и других металлов используется в основном полуколичественный эмиссионный спектральный анализ проб, отбираемых из разведочных выработок для изучения качества углей. На месторождениях углей, содержание германия в которых превышает фоновые значения (1,5 г/т в пересчете на сухой уголь), производятся количественные его определения. В углях, предназначаемых для коксования, эти определения производятся по единичным пробам вне зависимости от содержания германия, но в объеме, обеспечивающем точность расчета его средних значений по шахтопласту до 10 % (отн.). В энергетических углях количественные определения германия на месторождениях с устойчивым содержанием его в пересчете на сухой уголь свыше 10 г/т производятся по всем пробам. Мощные пласты опробуются дифференцированно.

При геолого-экономической оценке запасов германия определяется экономическая эффективность его извлечения, которая устанавливается технико-экономическими расчетами, учитывающими дополнительные затраты на строительство цехов или установок, необходимость селективной выемки обогащенных германием частей пласта, получение самостоятельных концентратов для последующего извлечения германия и др.

При геолого-экономической оценке запасов германия учитывается опыт попутного его извлечения на действующих предприятиях и результаты технико-экономических расчетов, выполненных при обосновании кондиций для разведанных месторождений. Так, утвержденными для украинской части Донбасса кондициями регламентированы следующие условия подсчета запасов германия в углях.

В энергетических германиеносных углях, запасы которых подсчитаны с учетом засорения вынимаемыми совместно породами, минимальное промышленное содержание германия (г/т) вычисляется по формуле

,

где С_уд – удорожание добычи (в расчете на 1т угля), связанное с раздельной отработкой германиеносных пластов, относимое на себестоимость германия, руб.; В_к – выход концентрата, доли ед. (при отсутствии обогащения В_к = 1); –расчетная зольность угля (концентрата), используемого для сжигания, доли ед.; А _н ^d – зольность угля в недрах с учетом засорения, рассчитанная по установленной для подсчета запасов угля методике, доли ед.; – рабочая влажность, доли ед.

Подсчет балансовых запасов германия в углях, пригодных для коксования, с учетом многолетнего опыта действующих в бассейне коксохимических заводов производится по фактическому его содержанию в сухом угле; при подсчете выделяются запасы германия в углях марки Г с содержанием в пересчете на сухой уголь более 4,2 г/т и в углях марок ГЖ и Ж с содержанием более 2,5 г/т.

Балансовые и забалансовые запасы германия подсчитываются соответственно в балансовых и забалансовых запасах содержащих его углей.

При валовой отработке германиеносных углей подсчет запасов германия производится в блоках, выделяемых для подсчета запасов углей. Допускается подсчитывать запасы германия в целом по шахтопластам или крупным их частям, объединяющим участки с геологической, горно-геологической и технологической однородностью. При селективной выемке частей мощных пластов с промышленным содержанием германия подсчет его запасов производится методами, применяемыми для подсчета запасов углей при аналогичной выемке.

Запасы германия в контурах подсчета запасов содержащих его углей по категориям А+В+С₁ оцениваются не ниже, чем по категории С₁. На слабо изученных участках и при крайне невыдержанном характере распределения этого элемента в угле запасы его могут быть отнесены к категории С₂. В ТЭО кондиций рассматривается возможность использования таких запасов при проектировании предприятия по добыче и переработке угля.

В кондициях для подсчета запасов германия предусматриваются следующие параметры:

· для условий валовой выемки германиеносных углей – минимальные содержания германия в подсчетном блоке, шахто-пласте;

· для условий селективной выемки обогащенных германием частей угольного пласта – минимальная мощность этих частей, минимальные содержания германия в краевых пробах для оконтуривания этих частей пласта и минимальные его содержания в подсчетном блоке.