Сторінка
4

Технічний аналіз вугілля

Сірка у вугіллі

Сірка у вигляді різних сполук у великих або менших кількостях міститься у всіх ТГК незалежно від їх природи і ступеня метаморфізму.

При спаленні вугілля виділяються сірчисті сполуки, які кородують обладнання, а також шкідливо діють на навколишнє середовище. Сірка коксу погіршує його якість як металургійної сировини, оскільки в домні вона переходить у чавун, придаючи йому крихкість і знижуючи якість сталі, що одержують з нього, оскільки придає їй червоноламкість.

У торфах вміст загальної сірки коливається від 0,5 до 2,5 %, буре українське вугілля містить від 3 до 7 % сірки, підмосковне буре гумусове вугілля - 1,5 - 7,9 %. У вугіллі Донбасу вміст сірки змінюється від 0,5 до 9,3 %, а в антрацитах від 0,6 до 6,3 %. З урахуванням технологічної переробки для кам'яного вугілля Донбасу прийнято розподіл на 4 групи по сірчитості (табл. 2.9).

Таблиця 2.9 Сірчитість кам'яного вугілля Донбасу

Для розробки методів знесірчення вугілля важливо знати не тільки загальний вміст сірки в ньому, але і вміст різних сірчистих сполук. У твердому паливі розрізнюють сірку органічну S0, що входить до складу органічної маси палива, сірку сульфідну Sc і піритну Sp, в яку входять сульфіди і бісульфиді металів, сульфатну, яка знаходиться у вигляді сульфатів металів, і елементну сірку, яка присутня у вугіллі у вільному стані. Сума вказаних різновидів сірки складає загальну сірку S. Показник технічного аналізу - загальна сірка вугілля (S, %) - вказує на сумарний зміст сірки у всіх з'єднаннях, перерахований умовно на елементну сірку (%) по відношенню до вугілля, що аналізується.

Згідно ДСТ 8606-72, і ДСТ 2050-75 прийнято три методи визначення масової частки загальної сірки у вугіллі: гравіметричний, алкаліметрічне і йодометричне титрування.

Гравіметричний метод оснований на поглинанні оксидів сірки, що утворюються при спаленні наважки палива, сумішшю Ешка, яка складається з магнезії і безводної соди, з утворенням сірчанокислих солей магнію і натрію. Солі, що утворилися, розчиняють в гарячій воді і осаджують хлоридом барію в підкисленому соляною кислотою розчині. По кількості сульфату барію обчислюють масову частку сірки. Міжнародний стандарт ISO 334-74 не має істотних відмінностей від описаного вище.

Прискорений метод визначення загальної сірки передбачає спалення палива при високій температурі (1250-1350 0С) в струмені повітря або кисню. Сірчисті сполуки, що утворюються при цьому окислюються перекисом водню до сірчаної кислоти, яка титрується розчином лугу (перший спосіб) або розчином йоду (другий спосіб). Аналогічна методика приводиться в стандарті ISO 351-75.

За міжнародним стандартом ISO 157-75 сульфатна сірка визначається ваговим і об'ємним методами. Ваговий метод зводиться до розчинення сульфатів вугілля в соляній кислоті і осадження сульфат-йонів хлористим барієм.

При об'ємному методі визначення сульфатної сірки також розчиняють сульфати вугілля в соляній кислоті, однак кількість сірки знаходять шляхом титрування.

У міжнародному стандарті ISO 157-75 приведені два методи визначення масової частки піритної сірки у вугіллі.

Метод окислення оснований на визначенні вмісту заліза, пов'язаного з сіркою у вигляді FeS2, виходячи з того, що при окисленні піриту азотною кислотою утворюються розчинні сульфати, по кількості яких можна визначити вміст піритної сірки.

Метод відновлення заснований на відновленні піриту воднем до H2S, поглинанні останнього ацетокислим калієм і йодометричному визначенні.

Масову частку органічної сірки визначають по різниці шляхом віднімання з St масової частки сульфатної, піритної і елементної сірки.

Науковий і технічний прогрес істотним чином відбився на методах аналізу. У приладах фірми Leco автоматично протягом 1-2 зміни визначається вміст сірки у вугіллі, коксі і інших матеріалах за допомогою детектора інфрачервоного випромінювання і електронного мікропроцесора для обробки сигналу детектора. Разовий аналіз вугілля на сірку за допомогою приладів фірми Leco приває до 1-2 хв.

Інститут УкрНДІ вуглезбагачення розробив золомір типу ЗАР, який рекомендований для визначення сірчистості вугілля рентгенометричним методом з необхідною для промисловості точністю.

ЛІТЕРАТУРA

1. Саранчук В.И., Айруни А.Т., Ковалев К.Е. Надмолекулярная организация, структура и свойства углей.- К.: Наукова думка.

2. Саранчук В.И., Бутузова Л.Ф., Минкова В.Н. Термохимическая деструкция бурых углей.- К.: Наукова думка, 1984.

3. Нестеренко Л.Л., Бирюков Ю.В., Лебедев В.А. Основы химии и физики горючих ископаемых.- К.: Вища шк., 1987.-359с.

4. Бухаркина Т.В., Дигуров Н.Г. Химия природных энергоносителей и углеродных материалов.-Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева,-1999.-195с.

5. Агроскин А. А., Глейбман В. Б. Теплофизика твердого топлива.-- М. Недра 1980.-- 256 с.

6. Глущенко И. М. Теоретические основы технологии твердых горючих ископаемых.-- К. : Вища шк. Головное изд-во, 1980.-- 255 с.

7. Еремин И. В., Лебедев В. В., Цикарев Д. А. Петрография и физические свойства углей. -- М. : Недра, 1980. -- 266 с.

8. Касаточкин В. И., Ларина Н. К. Строение и свойства природных углей.-- М : Недра, 1975.-- 159 с.

9. Раковский В. Е., Пигулееская Л. В. Химия и генезис торфа.--М. : Недра, 1978.--231 с.