Зольность

Зола, образующаяся после сжигания угля — не что иное, как примеси минеральных веществ, которых может содержаться в породе от 2 до 50%. В результате прокаливания породы при 850°С (±25°С) в муфельной печи образуется зольный остаток. На 95–97% он состоит из оксидов Al, Fe, Ca, Mg, Na, Si, K и в незначительной степени из соединений P, Mn, Ba, Ti, Sb и редких элементов.

Существуют 3 группы минеральных примесей, которые разными путями попали в породу:

Минералы, входившие в состав тканей первичных растений,
Химические комплексы, появившиеся в начале углеобразования,
Минералы, вошедшие в состав породы на стадии углефикации.

Естественно, вещества, содержащиеся в виде прослоек, которые химически не связаны с органической частью, легче отделить при обогащении.

Зольность угля не зависит от степени метаморфизма породы, определяясь в значительной степени лишь условиями формирования. Именно поэтому уголь бурый может обладать меньшими значениями зольности, чем уголь каменный. Исходя из этого, также становится ясно, что даже уголь бурый или каменный одного месторождения может содержать различное количество примесей, в зависимости от условий углефикации в различных частях земной поверхности.

Совокупность всей влаги и золы в породе называется балластом. Чтобы не переплачивать за «пустую» породу важно уметь самому рассчитывать и влажность, и зольность угля.

Строго говоря, зольность не равна массовой доле неорганической части угля, т. к. при прокаливании происходят процессы окисления и разложения. Например:

MnCO³ > Mn + CO² (М — ион металла),

4FeS² + 11O² > 2Fe2O³ + 8SO²,

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

4Fe + O² > 2Fe2O³

В расчетах зольность обозначает буква А и выражается в процентной доле от общей массы. М — количество собственно минеральных веществ. Современные физические и физико-химические методы (радиоизотопный, рентгеноскопический, микроскопический) позволяют с большой точностью определить долю минеральных веществ в породе.

Тогда значение органической массы угля при известном содержании минеральной части (Gо.м., масс.% воздушно-сухой пробы) можно рассчитать следующим образом:

Gо.м. = 100 − (Wh + Ma)

Wh — количество гигроскопической влаги, Ma — массовая доля минеральной составляющей в воздушно-сухой пробе, которая определяется одним из вышеперечисленных методов физико-химического анализа.

Источник статьи: ukport.ru