Разработаны методы разделения углей на фракции микрокомпонентов по плотности.

Сущность метода в измельчении угля и последовательном разделении в серии жидкости различных плотностей. Средой для разделения служат неорганические жидкости (растворы солей: Цинк хлор2) и органические жидкости: бензол, тетра-хлор-углерод. При этом органическое вещество отделяется от минеральных примесей и разделяется на фракции микрокомпонентов, которые тоже имеют различную плотность. Установлено, что гелефицированные компоненты содержут больше влаги и меньше минеральных веществ, чем фюзенизированные.

Выход летучих веществ- из гелефицированных компонентов будет меньше, чем из компонентов группы лептенита и больше чем из фюзенита. Фюзенизированне компоненты отличаются высоким содержание углерода и минеральных веществ, малым содержанием водорода и низким выходом летучих. Для группы ВИТРИНИТА содержание углерода:

- для бурых углей

-

Для группы ФЮЗЕНИТА:

-для бурых

-

Для группы ЛЕПТЕНИТА:

В тяжелых жидкостях удалось получить концентрации компонентов, содержажих до 95% компонентов одной группы. Фракции этих компонентов различаются по термической стабильности, интервалу пластичности, по выходу и составу спирто-бензольных экстрактов.

Оказалось, что легкие и средний по плотности фракции петрографически однородных углей средней стадии метаморфизма обладают спекающийся способностью, а тяжелые не облаждают спекающийся способностью. В зрелых углях марки Т и А в них различие в свойствах микрокомпонентов почти нивелируется. И их практически не возможно разделить в жидкостях.

Такие основоположники: Крёггер «Ван кривелен», Гивен изучили концентраты мацералов методами востановления, окисления, определения теплоты смачивания, определением количества функциональных групп, методом эктсракции, ренгенновской дифракции, изучили их поведение при перолизе, и установили следующее, в расчете на 100 атомов углерода мацералы содержат следующее количество атомов Водорода:

ВИТРИНИТ - 25 атомов Н

ЭКЗЕНИТ - 31 атом Н

МИКРИНИТ - 18 атомов Н

ФЮЗЕНИТ - 5 атомов Н

Следовательно ВИТРИНТ и ЭКЗЕНИТ являются более реакционно способными в процессах термической переработки. Содержание кислотных ОН групп снижается так: ВИТРИНИТ-ЭКЗЕНИТ-ФЮЗЕНИТ. Степень ароматичности увеличивается в ряду: ЭКЗЕНИТ-ВИТРИНИТ-ФЮЗЕНИТ. С помощью хроматографических и масс-спектрометрических методов показали, что в экстрактах ВИТРИНИТА и СПАРЕНИТА количество нормальных алкановувеличечивается с увеличением метаморфизма. В СПАРЕНИТАХ содержится максимальное кол-во алканов и они обладают наибольшей длиной цепи. Три- Терпены найдены в экстрактах всех мацералов. Липтенит отличается наибольшей концентрацией серы. А фюзениты и семе-фюзенитыотличаюся наименьшей концентрацией серы.

Систематическое исследование мацералов с помощьюметодовинфрокрасной спектроскопии показало, что основные различия микрокомпонентов состоят в их степени ароматичности. Причем с ростом метаморфизма эти различия исчезают.

Характерные приделы степени ароматичности для мацералов следующие:

1. Витринит 0.61-0.85

2. Лептинит 0.46-0.67

3. Споренит 0.45-0.51

4. Алгенит 0.13-0.18

5. Фюзенит 0.75-0.92

6. Микринит 0.78-0.92

Со строением мацерала тесно связана их ракционная способность, а следовательно их поведение в процессах коксования, газификации, сжигания, пиролиза и тд.

Лекция №2

Генетические классификации ископаемых углей.

В основу генетических классификаций (естественные) положены знания о химической природе и происхождении углей. Эти классификации служат надёжным основанием для построения промышленных классификаций, которые дают указания для рационального использования каждого вида топлива. Основным назначением современных классификаций является указания того какие марки могут служить сырьём для получения металлургического кокса. Однако уже в настоящее время назрела необходимость таких классификаций которые бы определяли пригодность углей для химической переработки.

Первая генетическая классификация была предложена Потонье. Он выделял три основных класса в ископаемых углях:

1. Гуммиты

2. Сапропелиты

3. Биолиты

Жемчужников, предложил генетическую классификацию в которой выделил две группы углей:

-ГУМОНИТЫ

-САПРОПЕЛИТЫ

Каждую группу разделил на два класса:

1 –гумиты

-гиптобиолиты

2 –Сапропелиты

-Сапроколиты

Классификация Жемчужникова была дополнена Гинзбург, которая включила условия превращения исходного растительного материала.

Стадников предложил свою естественную классификацию, на основе предложенной им теории происхождения и химической природы горючих ископаемых. Стадников предложил четыре класса:

1. САПРОПЕЛИТЫ образовавшиеся из жиров микрорастений

2. ЧИСТО ГУМУСОВЫЕ УГЛИ образовавшиеся из остатков высших растенийп

3. СМЕШАННЫЕ сапропелито-гумусовые с преобладанием растений богатых жирами

4. СМЕШАННЫЕ ГУМУСО-САПРОПЕЛИТОВЫЕ с преобладанием остатков высоко организованных растений.

И каждый из этих классов делили на три подкласса А,Б и В по степени обуглероживания. Это стадии торфяная, буроугольная и каменноугольная.

Классификация Стадникова наиболее полно отражала химическую природу и происхождение угля. Однако эта классификация очень грамоздкая и последующие усилия учёных направлены на его упрощения.