Определение зольности угля

 

В ископаемых углях содержится значительное количество (2-50 мас.%) минеральных веществ, образующих после сжигания золу. Зольный остаток образуется после прокаливания угля в открытом тигле в муфельной печи при температуре 850±25 °С. Зола на 95—97 % состоит из оксидов Al, Fe, Ca, Mg, Na, Si, K. Остальное - соединения P, Mn, Ba, Ti, Sb и редких и рассеянных элементов.

По происхождению минеральные примеси делятся на три группы:

  • минеральные вещества первичных растений;
  • органоминеральные комплексы, сформировавшиеся в процессе углеобразования на ранних стадиях;
  • минералы, отложившиеся на стадии углефикации.

Ясно, что минеральные вещества, не связанные химически с органической частью и находящиеся в виде прослоек, легко отделяются от нее при обогащении. Также очевидно, что зольность угля даже одного месторождения может колебаться в широких пределах вследствие неодинаковых условий внесения неорганических компонентов при формировании угольного пласта. Заметим, что зольность, строго говоря, не отвечает массовой доле неорганической части угля, т.к. при прокаливании компоненты последней соединяются с кислородом или разлагаются и остаются в виде оксидов, например:

MnCO3 > MnO + CO2 (М — ион металла)

4FeS2 + 11O2 > 2Fe2O3 + 8SO2

XnH2O > X + nH2O (X — дегидратированная молекула кристаллогидрата)

4FeO + O2 > 2Fe2O3

Зольность обозначатся буквой Аd (Asche) и выражается в мас.%. Суммарное содержание влаги и золы называют балластом. Содержание собственно минеральных веществ обозначается буквой М. Оно определяется с помощью физических и физико-химических методов (например, микроскопический, рентгеноскопический, радиоизотопный). При известном содержании минеральной части органическая масса угля (Gо.м., мас.% воздушно-сухой пробы) будет представлена как

Gо.м.=100–(Wh+Ma),

где Ма - массовая доля минеральной части воздушно-сухой пробы, определяемой физико-химическими методами анализа.