Технические испытания

Технические испытания проб, выполняемые в процессе разведочных работ, целесообразно разделить на три группы:

1. испытания, необходимые для подсчета запасов;

2. испытания, необходимые для выяснения горно-технологических условий

эксплуатации месторождения;

3. испытания, необходимые для определения качества минерального сырья.

Испытания, относимые к первой группе, также используются для выяснения горно-технологических условий эксплуатации, но они необходимы, прежде всего, для подсчета запасов. Поэтому, если испытания второй группы могут проводиться в конце разведки, то испытания, необходимые для подсчета запасов, должны выполняться в самом начале разведочных работ (хотя получаемые данные обычно впоследствии уточняются).

К первой группе испытаний относятся определения объемного веса. Эти показатели не требуют определения в специальных лабораториях. Способы таких испытаний весьма просты и общеизвестны.

Среди технических испытаний второй группы наибольшее значение имеют: определения кусковатости руд, коэффициента разрыхления, пористости, твердости, пластичности, вязкости, сопротивления раздавливанию, степени размокания и набухания (для рыхлых глинистых руд и, частично, вмещающих горных пород). Они выполняются в специальных лабораториях.

Испытания, составляющие третью группу, сугубо индивидуальны для каждого вида полезного ископаемого, так как методы и задачи этих испытаний определяются видом и назначением минерального сырья (прозрачность оптических кристаллов, твердость абразивов, оттенки цвета минеральной краски, сопротивление раздавливанию строительного камня, теплотворная способность минерального топлива и т. д.). Они в большинстве случаев составляют предмет специальных исследований, сущность которых освещается в соответствующих прикладных дисциплинах, изучающих условия применения и использования того или иного минерального сырья.

Технический анализ угля

В составе углей, наряду с органическими веществами присутствуют минеральные примеси, являющиеся обычно балластом. Для оценки углей важно знать соотношение между этими составными частями. Технический анализ состоит в определении влажности (W), зольности (А), выхода летучих веществ (V), содержания серы (Sоб), теплоты сгорания (Q) и коксового остатка.

Влажность снижает теплоту сгорания углей. Угли делятся на три группы: Б1 - с влажностью более 40%, Б2 - 30-40%, Б3 - 30% и менее. Влажность определяется при нагревании до 1050° С или при просушивании в эксикаторе над концентрированной серной кислотой. 1% влаги снижает теплопроводную способность углей на 6 ккал.

Зольность. Зола - твердый несгораемый остаток, образующийся из минеральных примесей углей, по весу она не равна минеральным примесям, т.к. часть из них превращается в газ и водяные пары. Каждый процент золы снижает производительность домны на 2,5 %. Допустимая зольность для коксующихся углей менее 10 %, при большом содержании золы требуется обогащение углей. Основные компоненты, составляющие золу: окси-

ды Si, Al, Fe, Ca, Mq, Na, K, подчиненное значение имеют оксиды Ti и Mn.

Выход летучих веществ. Относится к горючей части; при сухой перегонке уголь частично переходит в летучие вещества (CH₄, H, CO, CO₂ и др.) Летучие вещества очень ценны. Они обладают способностью гореть, а также составляют основу для получения различных химических продуктов: красителей, пластмасс, ароматических и взрывчатых веществ.

Коксовый остаток. Это твердый остаток, остающийся после удаления летучих, в зависимости от качества углей имеет различный вид. Он может быть порошковым - неспекшимся, спекшимся, сплавленным или вспученным. Спекающаяся способность углей выражается в способности при нагревании в определенных условиях соединяться в одно целое и давать достаточно прочный твердый остаток с пористой структурой - кокс металлургического типа. Угли, дающие порошкообразный остаток, являются неспекающимися и пригодны только для энергетических целей. Сера - вредная примесь в углях, особенно коксовых, вызывает повышенный расход кокса при плавке руды и ухудшает качество железа. По содержанию серы угли делятся на группы: малосернистые (до 1,5%), среднесернистые (1,5-2,5%), сернистые (2,5-4%), высокосернистые (более 4%). Последние не пригодны для использования в черной металлургии без предварительного обогащения.

Теплота сгорания углей примерно составляет 24,62 кДж/кг. Она определяется экспериментальным методом - путем сжигания угля в калориметрической бомбе, и расчетным путем, по формулам. Наибольшей теплотой сгорания обладают антрациты и тощие угли.

Во многих случаях, особенно при оценке неметаллических полезных ископаемых, кроме исследования технических свойств должны быть проведены и химические анализы сырья (огнеупорные и керамические глины, известняки как флюсы, каолин, тальк и т.д.). Для некоторых полезных ископаемых (формовочные пески) проводится и гранулометрический анализ.