14.3. Выход летучих веществ из ТГИ разной природы и зрелости
Общий выход летучих веществ и их состав зависит от природы ТГИ и степени их химической зрелости.
В ряду гумитов он закономерно уменьшается с возрастанием степени химической зрелости.
Так, торф имеет выход летучих веществ около 70% на сухую беззольную массу, землистые бурые угли – 58-70%, плотные бурые угли – 45-55%, каменные – 8-50%, антрациты – 2-8%.Выход летучих веществ из липтобиолитов и сапропелитов весьма высокий и всегда значительно выше, чем из гумитов одной стадии зрелости. Так сапропелиты буроугольной стадии (богхеды) характеризуются выходом летучих в пределах 66-86%, каменноугольной стадии (иркутские) – 70-87%. Липтобиолиты имеют примерно такой же выход летучих веществ: от 55-63% для углей буроугольной стадии зрелости до 62-80% у каменных липтобиолитовых углей. При этом, в отличие от гумитов, закономерного изменения выхода летучих веществ из липтобиолитов и сапропелитов с возрастанием их химической зрелости не наблюдается.
Горючие сланцы имеет весьма высокий выход летучих веществ (84-86%), из чего можно заключить, что кероген горючих сланцев имеет в основном сапропелевую, а не гумусовую природу.
Из петрографических микрокомпонентов наибольший выход летучих веществ имеет липтинит (35-70)%, а наименьший (5-25%) – инертинит (рис. 14.1). Витринит занимает промежуточное положение (8-40%). С повышением зрелости углей выход летучих веществ из всех микрокомпонентов уменьшается не одинаково: более резко для липтинита, незначительно для инертинита и равномерно для витринита.
 |
Рисунок 14.1. Зависимость выхода летучих веществ из микрокомпонентов от степени химической зрелости углей
Макрокомпоненты имеют выход летучих веществ соответственно их микрокомпонентному составу. Он уменьшается в ряду витрен → кларен → дюрен → фюзен.
В связи с этим, выход летучих веществ углей одной стадии химической зрелости может существенно отличаться. Для некоторых углей Кузбасса и Караганды, характеризующихся повышенным содержанием микрокомпонентов группы инертинита, выход летучих веществ существенно ниже, чем у углей Западного Донбасса той же марки, содержащих много липтинитового материала.
Для углей петрографически неоднородных, представляющих собой сложные смеси микрокомпонентов, показатель выхода летучих веществ как параметр степени зрелости углей является недостаточным. Для определения степени химической зрелости петрографически неоднородных углей используют набор различных показателей, с которыми мы познакомимся в последующих главах.
Выход и свойства твёрдых нелетучих остатков, образующихся при определении выхода летучих веществ из ТГИ, зависят от природы и стадии зрелости. Из торфа, бурых углей и антрацитов образуются неспекшиеся, порошкоообразные твёрдые нелетучие остатки. Из каменных углей неспекшиеся твёрдые остатки всегда дают тощие угли, а также некоторые длиннопламенные угли. Каменные угли остальных марок (донецкие угли марок Г, Ж, К, ОС и некоторые Д) образуют корольки, обладающие разными свойствами по спекаемости, сплавленности и вспученности. Сапропелитовые и липтобиолитовые угли, особенно в каменноугольной стадии зрелости так же, как и малозольные горючие сланцы, обладают свойством образовывать спекшийся тигельный кокс.