Możliwości wykorzystania zespołów krzywych wzbogacalności do oceny właściwości fizykochemicznych koncentratów węgli kamiennych

• Autorzy: Róg L.

Warianty tytułu

EN

Possibilities of washability curves sets use for evaluation of hard coal concentrates physical-chemical properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone badania miały na celu określenie możliwości wykorzystania tradycyjnych metod oceny procesu wzbogacania węgli, jakimi są krzywe wzbogacalności, do szerszej analizy właściwości fizykochemicznych uzyskanych koncentratów. Ocena ta, oprócz zawartości popiołu i siarki całkowitej, obejmuje: wartość opałową, części lotne, siarkę pirytową, chlor, fosfor, niektóre składniki tlenkowe popiołu, nuklidy promieniotwórcze [^226]Ra, [^228]Ra, [^40]K, temperaturę topnienia popiołu oraz zawartość wybranych składników petrograficznych. Wiedza na ten temat może być pomocna przy optymalizacji procesu produkcji ekologicznych węgli energetycznych. Badano cztery próbki miałów surowych. Próbki pochodziły z kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego i reprezentowały różne typy, od 31 do 34. Z każdej próbki węgla wydzielono osiem frakcji gęstościowych w cieczach ciężkich gęstości rzeczywistej: 1,30 g/cm[^3], 1,35 g/cm[^3], 1,40 g/cm[^3], 1,45 g/cm[^3], 1,50 g/cm[^3], 1,60 g/cm[^3], 2,00 g/cm[^3]. W miarę zmniejszania gęstości rozdziału, w otrzymanym koncentracie węglowym rośnie wartość opałowa oraz zawartość części lotnych mikrolitotypów witrytowych, maleje natomiast zawartość popiołu, siarki całkowitej, siarki pirytowej, chloru, fosforu, SiO2, AI2O3, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O oraz K2O. Maleje również stężenie izotopów promieniotwórczych [^226]Ra, [^228]Ra oraz [^40]K w koncentracie i temperatura topnienia otrzymanego z niego popiołu.

EN

The aim of the carried out research was to determine possibilities of the traditional methods of coal cleaning process, the washability curves, use for the broader analysis of obtained concentrates physical-chemical properties. This evaluation aside from the ash content and total sulphur content includes: calorific value, volatile matter, pyrite sulphur, chlorine, phosphorus, some oxide components of ash, radioactive nuclides, [^226]Ra, [^228]Ra, [^40]K, ash melting point as well as selected petrological components.This knowledge can be useful at optimization of ecological steam coals production process. Four samples of raw smalls have been used in research work. The samples have been taken from the mines of the Upper Silesian Coal Basin and represented various coal types from 31 to 34. From each sample eight density fractions have been separated in the dense media with densities: 1.30 g/cm[^3], l.35 g/cm[^3],1.40 g/cm[^3], 1.45 g/cm[^3], 1.50 g/cm[^3], 1.60 g/cm[^3], 2.00 g/cm[^3]. As the density of separation decreases, increases calorific value, as well as volatile matter and vitrinite microlite-types in the obtained concentrate, however decreases content of ash, total sulphur, pyrite sulphur, chlorine, phosphorus, SIO A12O3, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O as well as K2O, also decreases concentration of radioactive isotopes [^226]Ra, [^228]Ra as well as [^40]K in the concentrate and the melting point of the obtained from it ash.

Słowa kluczowe

PL

analiza fizykochemiczna miałów surowych węgla kamiennego; krzywe wzbogacalności; proces wzbogacania węgla; produkcja ekologicznych węgli energetycznych

EN

coal cleaning process; ecological steam coal production; physical-chemical analysis of raw hard coal smalls; wash-ability curves

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 65, nr 7-8
• Strony: 96--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Róg L.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• 1. Karolczuk H.: Racjonalna gospodarka węglem energetycznym, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1978.
• 2. Lorenz U.: Metoda oceny wartości węgla kamiennego energetycznego uwzględniająca skutki jego spalania dla środowiska przyrodniczego. Wydawnictwo IGSMiE PAN, Studia, Rozprawy, Monografie, nr 64. 1999.
• 3. Róg L.: Wpływ parametrów jakościowych na efektywność jego spalania. Materiały z Konferencji na temat „Z węglem kamiennym ekologicznie i oszczędnie”, Katowice, s. 5-15, 2004.
• 4. Róg L.: Z węglem kamiennym ekonomicznie i oszczędnie. Materiały XIII Krajowej Konferencji, VIII Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje, s. 271-280, 2004.
• 5. Róg L.: Wpływ czynników wynikających z jakości paliwa na proces spalania w kotłach energetycznych. Materiały z Konferencji Naukowo-Technicznej, pt. „ Nowoczesne technologie spalania węgla i paliw odpadowych”, Szczyrk, s. 211-225, 2006.
• 6. Lorenz U., Blaschke W., Grudziński Z.: Propozycja nowej formuły sprzedażnej węgla energetycznego przeznaczonego dla energetyki zawodowej. Wydawnictwo IGSMiE PAN, Studia, Rozprawy, Monografie, nr 112, 2002.
• 7. Blaschke Z., Blaschke W.: Ocena celowości wzbogacania węgla na potrzeby energetyki w samodzielnych zakładach przeróbczych. Wydawnictwo IGSMiE PAN, Studia, Rozprawy, Monografie, nr 116, 2003.
• 8. Sztabu K., Blaschke Z.: O podstawowych uwarunkowaniach podnoszeniu jakości koncentratów węglowych. Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej nt: Poprawa jakości węgla w programie dostosowania górnictwa węglowego do warunków gospodarki rynkowej. Prace Naukowe GIG, Seria Konferencje, nr 12, s. 261-276, 1996.
• 9. Róg L.: Wpływ budowy petrograficznej i chemicznej węgla kam lennego na temperaturę topliwości popiołu. Prace Naukowe GIG, Kwartalnik Górnictwo i Środowisko, nr l, s. 73-96. 2003.
• 10. Róg L.: Budowa petrograficzna oraz własności frakcji gęstościowych wydzielonych z węgli kamiennych i antracytu. Prace Naukowe, GIG nr 830, 1998.
• 11. Róg L.: Ocena wpływu zmienności składu petrograficznego na właściwości chemiczno-fizyczne frakcji o różnej gęstości wydzielonych z węgli typów 31.1, 32.2, 33, 34.2, 35.1 i 36, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria: Górnictwo z.243, s. 111 -126, 1999.
• 12. Stępiński W.: Wzbogacanie grawitacyjne, PWN Łódź-Warszawa-Kraków, 1964.
• 13. Simmersbach O.: Die Trenbarkeit der organischen Gemengteile einer Sleinkohle nach dem spezifischen Gewicht, Glückauf, nr 46/47, s. 3-14, 1921.
• 14. Kamniewa A. I., Ammosowa J. A.. Misserle P. E.: Opyt primienienija supercientrifugi S-100 dla frakcjonirowanija uglej, Ugol nr 5, s. 60-63, 1964.
• 15. Alajew G.P.: Rozdielenije ugolnowo wicszczeslwa na mikrokomponienty mietodom centrobieżnoj sieparacji, Chimija i Tiechnologia Topliwi i Masieł nr3, s. 31-36, 1962.
• 16. Dyrkacz G. R., Horwitz: E. P.: Separation of coal macerals, Fuel 61, s. 3-12, 1982.
• 17. Dyrkacz G. R., Blomquist C. A. A., Ruscic L.: High resolution density separation coal macerals, Fuel 63, s. 1367-1373, 1984.
• 18. Dyrkacz G. R.. Czary R., Blomquist C. A. A.: Chemical variations in coal macerals separatet by density gradient centrifugation, Fuel 63, s. 1166-1173, 1984.
• 19. Crelling C.: Targenting single coal macerals with density gradient centrifugation experiments, American Chemical Society 39, s. 2209-2214, 1994.
• 20. Crelling J. C.; Review of some recent research on the combustion properties of coal macerals, American Chemical Society 39, s. 13-17, 1994.
• 21. Ammosow I.I.: Rozdjelenije w tjażołych żidkostiach kak mietod charaktieristiki kaczestwa iskopajemych uglej, Chimija i gieniezis twiordych gorjuczich iskopajemych, Izdatielstwo AN-CCCP, 1953.
• 22. Ammosow I.I., Prianisznikow W. K.: Ocienka obogatimosti uglej po pietrograficzeskim osobiennostiach, Rozwitie i Ochr. Niedr 10, 1960.
• 23. Hanak B.: Charakterystyka petrograficzna węgli koksowych z kopalni Moszczenica dla określenia ich wzbogacalności. Prace Geologiczne PAN. 127, 1983.
• 24. Róg L.. Winnicki J.: Wpływ budowy petrograficznej węgli GZW na możliwości wydzielania koncentratów macerałów. Prace Naukowe GIG, seria dodatkowa, s. 82-94, 1990.
• 25. Róg L.: Promieniotwórczość naturalna węgli kamiennych i frakcji gęstościowych węgla o zróżnicowanej budowie petrograficznej i chemicznej. Prace Naukowe GIG, Kwartalnik Górnictwo i Środowisko, nr 3, s. 81-102, 2005.
• 26. Jasieńko S., Róg L.: Petrographic constitution, physical, chemical and technological properties of the fractions separated from flame coal and gas flame coal using enrichment in heavy liquids, International Conference on Coal Science, Banff. Alberta, Canada, Conference proceedings, Vol I, s. 377-380, 1993.
• 27. Jusieńko .S., Róg L.: Petrographic constitution, physical, chemical and technological properties of the fractions isolated from gas-coking and orthocoking coal by the method of separation in heavy liquids, New Trends in Coal Preparation Technologies and Equipment Proceedings of the 12th International Coal Preparation Congress, Cracow, Poland, s. 353-361, 1994.
• 28. Jasieńko S., Róg L.: Petrographic constitution, physical, chemical and technological properties of the fractions isolated from metacoking and semicoking coal by the method of separation in heavy liquids, Coal Science and Technology 24, Coal Science - proceedings of Eighth International Conference on Coal Science. Vol l, Oviedo Spain, s. 263-266, 1995.
• 29. Battaglia A., Konecki M.: Z badań nad związkiem pomiędzy ciężarem właściwym a składem petrograficznym i niektórymi własnościami węgla, Prz. Gór. 6, s. 398-413, 1947.
• 30. Mielecki T.: /.miana niektórych własności chemicznych węgla i popiołu węglowego wraz ze zmianą ciężaru właściwego węgla przy rozdziale w cieczach ciężkich, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 71, z. 5, s. 15-21, 1962.
• 31. Blaschke W.: Krzywe charakterystyki cieplnej węgla energetycznego. Biuletyn Zagadnień Przeróbki Mechanicznej Węgla SEPARATOR nr 3, s. l-9, 1970.
• 32. Blaschke S.: Przeróbka mechaniczna kopalin. Część I, Wyd. Śląsk, s. 428-441, 1982.
• 33. Blaschke S.: Metoda kompleksowej oceny przydatności energetycznej węgli zasiarczonych. Zeszyty Naukowe AGH, Górnictwo z. 66, nr 473, 1975.
• 34. PN-G-04502:1990 Węgiel kamienny i brunatny. Metody pobierania i przygotowania próbek do badań laboratoryjnych.
• 35. PN-G-97002:1982 Węgiel kamienny. Typy.
• 36. PN-G-04528/00:1977 Paliwa stale. Oznaczanie składu chemicznego popiołu. Przygotowanie próbki popiołu i roztworów do badań.
• 37. PN-G-045 11:1980 Paliwa stale. Oznaczanie wilgoci analitycznej.
• 38. PN-ISO 1171:2002 Paliwa stale. Oznaczanie popiołu.
• 39. PN-G-045 13:1981 Paliwa stale. Oznaczanie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej.
• 40. PN-G-04584:2001 Paliwa stale. Oznaczanie zawartości siarki całkowitej i popiołowej automatycznymi analizatorami.
• 41. PN-G-04562:1997 Węgiel kamienny i brunatny. Oznaczanie zawartości siarki siarczanowej (VI) i pirytowej.
• 42. PN-ISO 587:2000 Paliwa stale. Oznaczanie zawartości chloru.
• 43. PN-G-04516:1998 Paliwa stałe. Oznaczanie zawartości części lotnych metodą wagową.
• 44. PN-G-04518:1081 Węgiel kamienny. Oznaczanie zdolności spiekania metodą Rogi.
• 45. PN-EN ISO/IEC 17025:2005 Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących
• 46. PN-G-04535:82 Paliwa stałe. Oznaczanie charakterystycznych temperatur topliwości popiołu.
• 47. PN-ISO 7404-4:2006 Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu. Część 4: Metoda oznaczania składu mikrolitotypu, karbominerytu i minerytu.
• 48. Michalik B.: Naturalna promieniotwórczość w węglu kamiennym i stałych produktach jego spalania. Karbo nr l, s. 2÷12, 2006.
• 49. Van Krevelen D. W., SchuyerJ.: Węgiel. Chemia węgla i jego struktura, PWN, Warszawa, s. 285-289, 1955.