Carboni. Termini e definizioni. Informazioni di riferimento GOST per il carbon fossile

Carbone

Il carbone è un tipo di combustibile fossile formato da parti di piante antiche sotterranee senza ossigeno. Il carbone è il primo combustibile fossile utilizzato dall’uomo. Questo fu l’inizio della Rivoluzione Industriale, che a sua volta contribuì allo sviluppo dell’industria del carbone, dotandola di tecnologie più moderne.

Esistono quattro tipi di carbone, a seconda del grado di trasformazione e della quantità specifica di carbonio.

• grafiti,
• antracite,
• carboni,
• carboni bruni(ligniti).

Estrazione del carbone

I metodi di estrazione del carbone dipendono dalla profondità della sua posizione. Se la profondità del giacimento di carbone non supera i cento metri, l'estrazione viene effettuata utilizzando miniere di carbone a cielo aperto. Ci sono anche casi frequenti in cui, man mano che una cava di carbone si approfondisce ulteriormente, è più redditizio iniziare a sviluppare un giacimento di carbone utilizzando il metodo sotterraneo. Le miniere vengono utilizzate per estrarre il carbone da grandi profondità. Sul territorio della Federazione Russa, le miniere più profonde estraggono carbone da un livello di poco superiore a 1200 metri.

Marcatura del carbone

Ai fini dell'uso industriale razionale del carbone, è stata istituita la sua marcatura. I carboni sono suddivisi in gradi e gruppi tecnologici; Questa divisione si basa su parametri che caratterizzano il comportamento del carbone durante l'esposizione termica. La classificazione russa differisce dalla classificazione occidentale. Si distinguono i seguenti gradi di carbone:

• UN- antracite
• B- marrone
• G- gas
• D- fiamma lunga
• E- Grasso
• A- Coca Cola
• sistema operativo- sinterizzato
• T- magro

Oltre a quelli indicati, in alcune piscine sono presenti marche intermedie:

• gas grasso (GZH)
• coca cola grassa (KZh)
• coke secondo (K2)
• a bassa agglomerazione (SS)

In base alla dimensione dei pezzi ottenuti durante l’estrazione, il carbone viene classificato in:

• P - (lastra) più di 100 mm
• K - (grande) 50 - 100 mm
• O - (noce) 25 - 50 mm
• M - (piccolo) 13 - 25 mm
• C - (seme) 6 - 13 mm
• W - (pezzo) 0 - 6 mm
• R - (ordinario) miniera 0 - 200 mm, cava 0 - 300 mm

Applicazione del carbone

Carbone a fiamma lunga grado "D" (GOST R 51586-2000).

Trasporto e stoccaggio

Il carbone viene trasportato alla rinfusa in vagoni ferroviari aperti, in conformità con GOST 22235 o altri veicoli, senza violare le regole per il trasporto di merci che si applicano al trasporto di questo tipo.

Durante il trasporto di carbone delle classi 0-13, 0-25, 0-50 mm, il produttore è obbligato ad adottare misure per prevenire la formazione di polvere di carbone e perdite di carbone durante il trasporto.

L'altezza della caduta del carbone durante il carico e lo scarico non deve superare i due metri.

Il deposito del carbone dovrebbe essere situato in un luogo asciutto, non paludoso e al riparo dalle inondazioni, non lontano dai binari di carico ferroviario o dalle autostrade.

Aree specializzate per lo stoccaggio del carbone vengono prelivellate e pulite, ricoprendole con una miscela di scorie e argilla dello spessore di 12-15 cm, compattandole accuratamente.

È VIETATO allestire siti per depositi di carbone sopra servizi e strutture sotterranee!

Durata di conservazione dei carboni:

• marrone - 6 mesi;
• pietra - da 6 a 18 mesi;
• antracite - 24 mesi.

Requisiti di sicurezza

Il carbone non è un prodotto tossico. Nell'aria dell'area di lavoro il carbone è presente sotto forma di aerosol ad azione fibrogenica.

In termini di grado di impatto sul corpo umano, il carbone appartiene alla quarta classe di pericolo.

Il carbone fossile è una roccia organica solida e combustibile formata principalmente da piante morte a seguito dei loro cambiamenti biochimici, fisico-chimici e fisici. Componenti principali: materia organica che trasporta il combustibile e altre proprietà tecnologiche del carbone, inclusioni minerali e umidità.

Le alterazioni della sostanza organica (OM) del carbone in profondità portano alla creazione di composti che assicurano l'attività vitale degli organismi vegetali e trasformano le OM in sostanze persistenti allo stato fossile.

La diversità della composizione e delle proprietà del carbone è dovuta alla composizione del materiale di partenza e all'influenza ineguale di un complesso di fattori geologici e genetici sulle caratteristiche dell'accumulo e della successiva trasformazione della biomassa originaria.

A seconda della composizione del materiale di partenza, i carboni si dividono in humus, humus-sapropel e sapropel.

I carboni umici (umoliti) si formavano principalmente dal prodotto di trasformazione di piante superiori morte: cellulosa, lignite, emicellulosa, proteine, grassi, resine. I prodotti della trasformazione di piante inferiori morte e protozoi in condizioni anaerobiche costituivano la base per la formazione di carboni di sapropel (sapropeliti). Se il contenuto del complesso cellulosa-lignina nelle piante superiori raggiunge più dell'80%, nelle piante inferiori, per esempio nelle alghe, la lignina è praticamente assente e il contenuto di cellulosa non supera il 20%. Le sostanze predominanti in esse sono proteine, grassi, cere e resine. Le più comuni sono i carboni dell'humus.

A seconda della natura e del grado di trasformazione, i carboni OB, secondo la tradizione adottata nella Federazione Russa, sono divisi in tre gruppi: marrone, duro e antracite.

La lignite è carbone a basso stadio di metamorfismo con indici di riflettanza della vitrinite (huminite) inferiori allo 0,6%, a condizione che il potere calorifico più elevato dello stato umido e privo di ceneri del carbone sia inferiore a 24 MJ/kg. Esistono varietà morbide e dense di carboni marroni.

La lignite tenera è terrosa, frondosa, meno spesso massiccia e densa, opaca e semiopaca, fulvo, marrone, di colore marrone. La sua umidità varia tra il 40-60%. il contenuto di carbonio nella sostanza organica è del 63-73%.

Marrone scuro denso: marrone uniforme o fasciato, striato, semiopaco e opaco, marrone semilucido e brillante o nero con una sfumatura marrone. In un pezzo, il carbone presenta spesso una caratteristica frattura concoidale, scheggiata, a volte addirittura. Rispetto al carbon fossile, la lignite ha una composizione meno densa, contiene meno carbonio nella sostanza organica, ma più ossigeno ed è caratterizzata da un'elevata resa di sostanze volatili. Il contenuto di umidità varia dal 19 al 44,5%.

Nell'aria, la lignite perde rapidamente umidità libera e si rompe. La sua OM è dominata da sostanze umiche con proprietà acide ed elevata idrofilia. Se trattato con alcali, la resa in acidi umici raggiunge l'88% nelle varietà morbide e diminuisce al 2% nelle varietà più dense. Durante la distillazione a secco senza accesso all'aria, vengono rilasciate molte sostanze volatili (33-60%). La resa in catrame primario varia da pochi fino al 25% o più. Potere calorifico netto Q io R varia da 7 a 17 MJ/kg, il massimo ( Q S dannato ) - il combustibile secco senza ceneri raggiunge i 29 MJ/kg. Il colore della linea su un piatto di porcellana non smaltata varia dal marrone al nero (varietà dense).

Carbone si forma allo stadio intermedio del metamorfismo con un fattore di riflessione della vitrinite compreso tra 0,4 e 2,59%, a condizione che il potere calorifico superiore (per lo stato umido e senza ceneri del carbone) sia uguale o superiore a 24 MJ/kg e la resa in sostanze volatili (per il carbone allo stato secco e senza ceneri) è pari o superiore all'8%. Rispetto alla lignite, è caratterizzato da un grado di carbonizzazione più elevato (il contenuto di carbonio raggiunge il 92%), di norma dall'assenza di acidi umici. La resa in sostanze volatili varia dall'8 al 50%. Quando riscaldata senza accesso all'aria, la materia organica del carbone viene sinterizzata in misura maggiore o minore. La proprietà di sinterizzazione è la più importante nel valutare l’idoneità del carbone per la produzione di coke.

L'antracite appartiene ai carboni ad alto stadio di metamorfismo con un indice di riflessione della vitrinite superiore al 2,59%, a condizione che la resa in sostanze volatili (su uno stato di carbone secco e privo di ceneri) non sia inferiore al 9%. Quando il rilascio di sostanze volatili è inferiore all'8%, viene classificato come antracite anche il carbone con indice di riflessione della vitrinite compreso tra 2,20 e 2,59% (classi 22-25). L'antracite è un carbone denso di colore grigio-nero o nero-grigio con una lucentezza metallica e una frattura concoidale. È caratterizzato da alta densità (1,42-1,8 g/cm), bassa resistività elettrica (10-3-10 Ohm-m), elevata microdurezza (300-1470 cu). L'antracite ha una bassa resa di sostanze volatili: dall'1,5 al 9,0%, per cui la sua fiamma è relativamente priva di fumo. Contiene poca umidità e la sua composizione elementare ha un basso contenuto di ossigeno e idrogeno.

Le riserve geologiche totali di carbone contenute nelle formazioni carbonifere di tutti i sistemi geologici ammontano a circa 14.000 miliardi di tonnellate. Sono concentrate nei seguenti paesi (in miliardi di tonnellate): Federazione Russa - 4731,9 (ex URSS - 6800), Stati Uniti - 3600, Cina - 1500, Australia - 697, Canada - 547, Germania - 287, Sud Africa - 206, Gran Bretagna - 189, Polonia - 174, India - 125.

2. Applicazioni

Viene utilizzato principalmente nel settore energetico e per la produzione di coke e, in misura minore, per la gassificazione e la semi-coking, per la produzione di combustibili raffinati (gas e prodotti liquidi) per il fabbisogno domestico, nei trasporti, nella produzione di mattoni , combustione della calce e altre aree.

In volumi relativamente piccoli, il carbone viene utilizzato per scopi tecnologici speciali: la produzione di termoantracite e termografite, prodotti di grafite di carbonio, adsorbenti di carbonio, carburi di silicio e di calcio, reagenti carbonio-alcalini e cera di roccia.

La direzione d'uso dei vari marchi, gruppi e sottogruppi tecnologici è riportata nella tabella. 1.

Il carbone rappresenta circa il 35% del consumo energetico globale. Nel 2007 in Russia, circa il 28% del carbone estratto è stato utilizzato per scopi energetici, il 22,8% per la produzione di coke, il 25,6% in altri settori e il 23,8% per il fabbisogno interno.

La lignite non è solo un combustibile energetico, ma anche una preziosa materia prima per la lavorazione tecnologica. Il coke di lignite viene utilizzato per sostituire il coke metallurgico nella produzione di ferroleghe, fosforo e carburo di calcio. Di grande importanza sono gli adsorbenti granulari e il semi-coke ottenuto dalla lignite. Sono stati sviluppati processi per l'idrogenazione delle lignite, nuovi metodi per la loro gassificazione e la produzione di prodotti chimici. I carboni bruni del gruppo tecnologico 1B sono materie prime per la produzione di cera di roccia utilizzata nell'industria della carta, tessile, del cuoio, della lavorazione del legno e nella costruzione di strade.

Tabella 1.

Istruzioni per l'uso di upey di vari marchi, gruppi e sottogruppi tecnologici

I semi-coke di lignite vengono utilizzati come riempitivi per materie plastiche, vari materiali compositi, come assorbenti, scambiatori di ioni e catalizzatori. Il carbone termico è prodotto da carboni dei gruppi tecnologici 2B e 3B.

Oltre l'80% del coke di carbone viene utilizzato per la fusione della ghisa. Altri prodotti da coke, gas, catrame sono utilizzati nell'industria chimica (35%), nella metallurgia non ferrosa (30%), nell'agricoltura (23%), nell'edilizia, nei trasporti ferroviari, nella costruzione di strade (12%). Dai prodotti di coke si ottengono circa 190 tipologie di sostanze chimiche. Circa il 90% della fibra prodotta, il 60% della plastica, il 30% della gomma sintetica sono prodotti sulla base di composti ottenuti dalla lavorazione del carbone. L'industria del coke è il principale fornitore di benzene, toluene, xilene, composti altobollenti aromatici, ciclici, contenenti azoto e zolfo, fenoli, composti insaturi, naftalene, antracene.

La pece di catrame di carbone viene utilizzata per produrre coke di pece, che viene utilizzato come componente degli elettrodi nell'industria dell'alluminio, nonché nella produzione di fibre di carbonio e nerofumo.

L'elevata conduttività elettrica, la resistenza comparativa ai processi di ossidazione, la maggiore resistenza agli ambienti aggressivi e all'abrasione determinano un'ampia gamma di utilizzo dell'antracite in vari settori. È un combustibile di alta qualità, nonché la materia prima di partenza per la produzione di termoantracite, termografite, carbonizzatori, carburatori, carburi di calcio e silicio, elettrodi per l'industria metallurgica, adsorbenti di carbonio, preparati di grafite colloidale.

3. Composizione del carbone

I componenti principali del carbone sono componenti organici e inclusioni minerali. Vengono chiamati componenti organici distinguibili al microscopio, con caratteristiche morfologiche caratteristiche, colore e riflettanza microcomponenti (macerali). A differenza dei minerali, non hanno una caratteristica forma cristallina e una composizione chimica costante. Le proprietà chimiche e fisiche dei microcomponenti cambiano durante il processo di carbonizzazione.

Esistono quattro gruppi di microcomponenti: vitrinite, semivitrinite, inertinite e liptinite.

Microcomponenti del gruppo della vitrinite sono caratterizzati da una superficie prevalentemente piatta, colore grigio di varie tonalità alla luce riflessa, un microrilievo debolmente espresso e la capacità, con un certo grado di carbonizzazione, di trasformarsi in uno stato plastico. L'indice di riflettanza varia dallo 0,4 al 4,5%. La microdurezza, a seconda della carbonizzazione e di fattori genetici, varia da 200 a 350 MPa.

Microcomponenti del gruppo semivitrinite in termini di proprietà fisiche e chimiche occupano una posizione intermedia tra i microcomponenti dei gruppi vitripite e inertinite. Sono caratterizzati da un colore grigio-biancastro di varie tonalità alla luce riflessa e dall'assenza di microrilievi. La loro riflettanza supera sempre la riflettanza della vitrinite. La microdurezza varia da 250 a 420 MPa. Durante i processi di cokefazione, i microcomponenti di questo gruppo non si trasformano in uno stato plastico, ma sono capaci di rammollirsi.

Microcomponenti del gruppo inertinite caratterizzato da un'elevata riflettanza e da un pronunciato microrilievo. Il colore varia dal bianco al giallo. La microdurezza varia da 500 a 2300 MPa. I microcomponenti di questo gruppo non si trasformano in uno stato plastico e non si sinterizzano.

Microcomponenti del gruppo liptinite differiscono tra loro per caratteristiche morfologiche. Il colore della liptinite varia dal marrone scuro, al nero, al grigio scuro e al grigio. Il tasso di riflessione di questo gruppo è il più basso: dallo 0,21 all'1,59%. La microdurezza varia da 80 a 250 MPa. Durante la cokefazione i microcomponenti di questo gruppo formano una massa plastica più mobile rispetto alla vitrinite.

Le inclusioni minerali nei carboni sono minerali argillosi, solfuri di ferro, carbonati, ossidi di silicio e altri.

I minerali argillosi rappresentano in media circa il 60-80% del totale dei minerali associati al carbone. Molto spesso sono rappresentati da illite, sericite, montmorillonite e caolinite. Halloysite è meno comune.

I minerali argillosi sono composti da particelle di dimensioni fino a 100 micron. Si presentano sotto forma di lenti, strati intermedi o particelle finemente disperse nella vitrinite. Spesso vengono realizzate cavità in componenti con struttura botanica o vengono sostituite le loro singole sezioni. I giacimenti di carbone a volte contengono strati di tonstein, in cui il principale minerale che forma la roccia è la caolinite.

I solfuri di ferro più comuni sono pirite, marcasite e melnikovite. La forma della loro presenza negli strati è diversa ed è determinata dalle condizioni di formazione. Le formazioni singenetiche si presentano sotto forma di singoli grani, pseudomorfi da resti vegetali, noduli e interstrati. I solfuri epigenetici tipicamente provocano crepe.

I carbonati sono rappresentati da calcite, siderite, dolomite e ankerite. La calcite spesso forma strati sottili o riempie le crepe nel carbone. La siderite si presenta sotto forma di formazioni rotonde o ovali (ooliti) o riempie le cavità di frammenti vegetali.

Gli ossidi di silicio sono rappresentati nei carboni da quarzo, calcedonio, opale e altri minerali.

Il quarzo si presenta sotto forma di piccoli strati intermedi, grani arrotondati e cilindrici e talvolta forma lenti piuttosto grandi. Il calcedonio si trova relativamente meno frequentemente, di solito insieme al quarzo. Nelle zone esposte agli agenti atmosferici del carbone in alcuni bacini, si osserva gesso che riempie le crepe, meno spesso sotto forma di noduli.

Altre inclusioni minerali sono principalmente idrossidi di ferro, fosfati, feldspati e sali.

4. Utilizzo del carbone nel settore energetico.

Per la combustione possono essere utilizzati carboni di tutte le marche e tipi. I principali indicatori della qualità del carbone da vapore sono l'umidità di lavoro e igroscopica, il contenuto di ceneri, la resa di sostanze volatili, il contenuto di zolfo, la composizione del setaccio, il potere calorifico inferiore del combustibile di lavoro, la composizione e la fusibilità delle ceneri. Per la combustione a strati sono regolati anche gli indicatori di resistenza meccanica e resistenza termica del carbone, per il carbone polverizzato - macinabilità.

I requisiti del settore per i carboni termici sono regolati da standard statali che limitano il contenuto massimo di umidità, il contenuto di ceneri, la dimensione dei grumi e il contenuto di roccia.

Combustione a strati impone i requisiti più severi sul carburante. Le caratteristiche più importanti sono la composizione del setaccio, la capacità di agglomerazione, il contenuto di ceneri, il rilascio di sostanze volatili, la reattività e la capacità termica del combustibile. Non è auspicabile contenere sia pezzi fini che pezzi di grandi dimensioni nei carboni. Per i focolari a strati standard, i pezzi di combustibile più adatti sono le seguenti dimensioni: 6-12 mm (carboni marroni), 12-25 e 25-50 mm (carboni fossili).

Combustione a letto di fiamma impone requisiti meno rigorosi sulla composizione del setaccio del carburante. Per questa tipologia di focolari vengono forniti grigliati, carboni grezzi e carboni con pezzatura 0-25, 0-50 mm.

Metodo di combustione del carbone polverizzato- fondamentale nell'energia su larga scala e consente di bruciare combustibili con un contenuto di ceneri fino al 45% e un'umidità fino al 55%. Il combustibile durante la combustione del carbone polverizzato viene premacinato ed essiccato (per carboni ad alto contenuto di umidità). Maggiori requisiti per la stabilità della composizione del carbone, la composizione e le proprietà delle ceneri e la macinabilità del combustibile.

Requisiti rigorosi per lo studio della composizione e delle proprietà delle ceneri sono imposti ai carboni con ceneri a basso punto di fusione bruciati in forni con rimozione delle scorie liquide. Per la combustione polverizzata vengono forniti carboni grezzi, cruschello e grigliati di tutte le qualità, che non sono adatti alla cokeria e ad altri scopi speciali. Il contenuto di zolfo dei carboni è limitato. Le possibilità di utilizzo dei carboni ad alto contenuto di zolfo sono limitate principalmente dal contenuto di gas nocivi e dal contenuto di ceneri, dal consumo di carburante, dall'altezza dei camini e dalla possibilità di identificare zone di protezione sanitaria.

Carboni per forni da cemento. I requisiti per i carboni destinati ai forni da cemento normalizzano il contenuto di ceneri, umidità, resa di sostanze volatili, spessore dello strato di plastica, calore di combustione, grumosità, contenuto di fini e impurità minerali.

Carboni per forni da calce. I requisiti per questi carboni includono restrizioni sul contenuto di ceneri, umidità, grumosità, contenuto di fini e composizione del grado.

Carboni per la cottura dei mattoni. Nei carboni per la produzione di mattoni, il contenuto di ceneri, l'umidità, lo spessore dello strato plastico, il calore di combustione, la resa volatile, la grumosità, il contenuto di fini e impurità minerali sono standardizzati.

Carboni per il fabbisogno comunale. I requisiti per questi carboni determinano la composizione e i gruppi di carbone, la resa di sostanze volatili, lo spessore dello strato di plastica, il calore di combustione, l'umidità, la grumosità, il contenuto di fini e impurità minerali.

5. Testare la qualità dei carboni

Tutti gli indicatori della composizione e delle proprietà del carbone e delle loro caratteristiche qualitative hanno simboli sotto forma di simboli e indici alfabetici.

Stati analizzati del carbone: lavorazione (d), analitico (a), secco (d).

Stati condizionati del carbone: secco senza ceneri (daf), umido senza ceneri (af), materia organica (o).

Tutte le proprietà e i parametri che caratterizzano la qualità del carbone sono determinati in conformità con i documenti normativi e metodologici, il cui elenco è riportato in appendice.

In ciascun giacimento di lavoro vengono identificati macroscopicamente i litotipi di carbone e viene determinata la composizione media dei microcomponenti dei litotipi identificati e del giacimento nel suo complesso.

Classificazione- caratteristiche quantitative del carbone per dimensione dei pezzi - standardizzate per tutti i tipi di utilizzo. Il carbone viene suddiviso in classi dimensionali mediante cernita (vagliatura) su setacci con fori di dimensioni adeguate.

Resistenza meccanica il carbone viene studiato secondo due parametri: la capacità del carbone di mantenere la dimensione dei pezzi all'impatto e all'abrasione. È necessario quando si utilizzano carboni per la gassificazione, nella produzione di termoantraciti, nell'industria degli elettrodi e nelle fonderie.

Forza termica il carbone è caratterizzato da resistenza meccanica in pezzi dopo il trattamento termico. È studiato nei carboni destinati alla combustione nei forni per veicoli, nella semi-coking, nell'idrogenazione e nella produzione di antraciti per elettrodi di fonderia.

Proprietà elettriche servono a valutare gli stadi del metamorfismo: i carboni agli stadi bassi sono dielettrici, agli stadi medi sono semiconduttori, agli stadi alti (antraciti) sono conduttori.

Densità dei carboni ne caratterizza la porosità. Allo stato naturale, il carbone estratto dalle profondità presenta solitamente numerose fessure e comprende pori (vuoti) di varie forme e dimensioni. Ci sono veri (dott) ed evidente (d un), porosità chiusa e aperta.

Analisi elementare comprende la determinazione del contenuto dei seguenti elementi fondamentali nella materia organica: carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno e zolfo organico. Poiché carbonio, idrogeno e ossigeno sono contenuti nella parte minerale dei carboni, sono inclusi nella composizione dei carbonati, degli ossidi e sono contenuti anche nell'acqua di idratazione dei silicati, il contenuto di questi elementi si distingue di conseguenza: totale (ct, Ht, ot), nella materia organica (co, ho, oo) e nella parte minerale dei carboni (cm, Hm, om) .

Analisi tecnica combina la determinazione dei principali indicatori della qualità del carbone, previsti dai requisiti dei documenti normativi per tutti i tipi di utilizzo. Gli indicatori di qualità del carbone includono: umidità, contenuto di ceneri, contenuto di zolfo, contenuto di fosforo, resa di sostanze volatili, potere calorifico. Nei casi in cui la direzione di utilizzo del carbone proveniente da un particolare giacimento è sufficientemente determinata, viene effettuata un'analisi tecnica abbreviata, inclusa la determinazione del solo contenuto di ceneri del carbone, del contenuto di umidità e della resa di sostanze volatili.

Contenuto di ceneriÈ il rapporto (in %) tra la massa del residuo inorganico (ceneri) ottenuta dopo la completa combustione del carbone e la massa del campione di carbone in studio. Componenti principali: ossidi Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K , gli ossidi hanno un'importanza subordinata Ti, P, Mn . La resa e la composizione delle ceneri dipendono dalla natura del carbone, dalle condizioni della sua combustione (principalmente dalla velocità di incenerimento e dalla temperatura finale di calcinazione). In base alla composizione delle ceneri, i carboni si dividono in silicei ( SiO2 40-70%), allumina ( A2O3 30-45%), ferruginosa ( Fe2O3 > 20%), calcareo ( CaO- 20-40%).

L'umidità è divisa in superficie (umidità bagnante), massima ( Wmax capacità di umidità del carbone, caratteristica della sua natura chimica, composizione petrografica, grado di carbonizzazione), carbone essiccato all'aria (rappresentato dall'acqua legata ad adsorbimento e caratterizza la porosità e le proprietà idrofile della superficie delle particelle di carbone) e totale (quantità totale di materiale esterno umidità e umidità del carbone essiccato all'aria).

Contenuto di zolfo nel carbone. Frazione di massa dello zolfo totale (Std) nei carboni varia ampiamente. In base a questo valore, i carboni si dividono in a basso tenore di zolfo (fino all'1,5%), a medio tenore di zolfo (1,5-2,5%). zolfo (2,5-4%) e ad alto contenuto di zolfo (più del 4%). Lo zolfo fa parte della materia organica, la parte minerale del carbone, ed è talvolta presente in forma elementare. Si distinguono i seguenti tipi di zolfo: organico (COSÌ), solfuro (Ss), solfato (SSO4).

Rilascio di sostanze volatili (V) valutato quando si mette il carbone senza accesso all'aria in base alla velocità di decomposizione in prodotti di gas e vapore e pieghe solide non volatili. La composizione dei prodotti volatili è catrame primario (per le lignite) o catrame di carbone (per i carboni fossili). Sono fatti di gas (CO, CO2, H2, CH2) e idrocarburi volatili e loro derivati, nonché acqua.

Potere calorifico del carbone (Q) utilizzato per confrontare le proprietà termiche dei carboni provenienti da diversi depositi e gradi tra loro e con altri tipi di combustibile. Il potere calorifico viene determinato misurando la quantità di calore rilasciata per unità di massa di carbone durante la sua completa combustione in una bomba calorimetrica in un ambiente di ossigeno compresso in condizioni standard. Mediante ricalcoli corrispondenti dei valori del calore di combustione si ottengono i valori del calore di combustione più alto (Qs) con l'esclusione del calore ottenuto a causa della formazione di acido e inferiore (Qi) potere calorifico con l'ulteriore esclusione del calore ottenuto per l'evaporazione dell'acqua.

Le proprietà termiche dei carboni sono caratterizzate da proprietà di agglomerazione e coking.

Capacità di impastare- la proprietà del carbone, quando riscaldato senza accesso all'aria, di trasformarsi in uno stato plastico con la formazione di un residuo non volatile legato. La proprietà dei carboni di sinterizzare un materiale inerte con la formazione di tale residuo è chiamata capacità di sinterizzazione. Quando carboni di una certa composizione petrografica e grado di carbonizzazione vengono riscaldati a temperature superiori a 300°C senza accesso all'aria, da essi vengono rilasciati gas e prodotti liquidi. Alla temperatura di 500-550°C la massa indurisce e si forma un residuo solido sinterizzato: semi-coke. Con un ulteriore aumento della temperatura (fino a 1000 C e altro) nel semi-coke il contenuto di ossigeno, idrogeno, zolfo diminuisce e aumenta il contenuto di carbonio. La semi-coca diventa coca cola. I carboni degli stadi II-V del metamorfismo e una certa composizione petrografica hanno sinterabilità.

Abilità di cottura- la proprietà del carbone frantumato di sinterizzare con la successiva formazione di coke con dimensioni e resistenza dei pezzi specificate. Lo studio viene effettuato con metodi diretti (coking in laboratorio, box e semi-impianto) e indiretti.

Analisi di gruppo Molto spesso viene utilizzato per valutare la qualità della lignite, in cui, se trattata con solventi o reagenti chimici, parte della massa organica del carbone va in soluzioni e alcune sostanze ottenute da estratti (bitume, acidi umici) vengono utilizzate in vari settori dell’economia nazionale. I bitumi estratti dalla lignite con solventi organici (benzene, benzina, ecc.) sono rappresentati principalmente da cere e resine. Il contenuto minimo di bitume ceroso nelle lignite utilizzate nell'industria è del 7%. Gli acidi umici del carbone sono una miscela di sostanze organiche acide, amorfe, di colore scuro, ad alto grado molecolare, con elevato grado di ossidazione e idrofilia, estratte dal carbone con soluzioni acquose alcaline. La resa di acidi umici dai carboni bruni e ossidati varia dallo zero al 100% della massa organica.

Microelementi nei carboni si trovano sia nella massa organica che in quella minerale. Sono rappresentati da composti di metalli non ferrosi, elementi rari e in tracce, la cui concentrazione totale di solito non supera l'1% della massa secca del carbone.
L'uranio e il germanio sono della massima importanza pratica per l'estrazione. Inoltre, lungo il percorso è possibile estrarre gallio, vanadio e altri.
Per determinare il contenuto di elementi "minori" nei carboni vengono utilizzati metodi spettrali, spettrofotometrici, di attivazione e di assorbimento atomico.

Applicazioni

Classificazione dei carboni per dimensione dei pezzi(GOST 19242-73)

Condizioni termobariche dell'interno della Terra che hanno portato alla formazione di carbone di determinate qualità

Ingegneria mineraria. GOST R 51591-2000: carboni marroni, duri e antracite. Requisiti tecnici generali. OKS: Miniere e minerali, Carboni. norme GOST. Carboni marroni, duri e antracite. Tecnica generale.... classe=testo>

GOST R51591-2000

Carboni marroni, duri e antracite. Requisiti tecnici generali

GOST R51591-2000
Gruppo A13

STANDARD STATALE DELLA FEDERAZIONE RUSSA

CARBONE MARRONE, PIETRA E ANTRACITE
Requisiti tecnici generali
Carboni bruni, carboni duri e antraciti.
Requisiti tecnici generali

OKS75.160.10*
OKP03 2200

_____________________

* Nell'indice "Norme nazionali" 2004 - OKS 75.160.10 e 73.040. -

Nota.

Data di introduzione 2001-01-01

Prefazione

1 SVILUPPATO dal Comitato Tecnico per la Standardizzazione TC 179 "Combustibile Solido Minerale" (Istituto Completo di Ricerca e Progettazione per l'Arricchimento dei Combustibili Fossili - IOTT)

2 ADOTTATO ED ENTRATO IN EFFETTO con Risoluzione dello Standard Statale della Russia del 21 aprile 2000 N 116-st

1 zona di utilizzo

1 zona di utilizzo

Questo standard si applica a un gruppo di prodotti omogenei: lignite, carboni fossili e antracite, nonché prodotti del loro arricchimento e cernita (di seguito denominati prodotti del carbone) e stabilisce indicatori di qualità che caratterizzano la sicurezza dei prodotti e sono soggetti a inclusione obbligatoria nella documentazione su cui sono fabbricati i prodotti.

2 Riferimenti normativi

Questo standard utilizza riferimenti ai seguenti standard:
GOST 8606-93 (ISO 334-92) Combustibile minerale solido. Determinazione dello zolfo totale. Metodo Eschka
GOST 9326-90 (ISO 587-91) Combustibile minerale solido. Metodi per determinare il cloro
GOST 10478-93 (ISO 601-81, ISO 2590-73) Combustibile solido. Metodi di determinazione dell'arsenico
GOST 11022-95 (ISO 1171-81) Combustibile minerale solido. Metodi per determinare il contenuto di ceneri
GOST 25543-88 Carboni marroni, duri e antracite. Classificazione per parametri genetici e tecnologici

3 Requisiti tecnici

3.1 Classificazione dei carboni in base a parametri genetici e tecnologici - secondo GOST 25543.

3.2 I prodotti del carbone sono suddivisi in carbone arricchito selezionato e non selezionato (di seguito denominato carbone arricchito), carbone selezionato non arricchito, carbone grezzo, prodotto intermedio (prodotto medio), grigliati e fanghi.

3.3 Gli indicatori di qualità che caratterizzano la sicurezza dei prodotti del carbone sono riportati nella tabella 1. Gli standard per questi indicatori sono stabiliti in documenti per prodotti specifici delle singole imprese, ma non dovrebbero superare i valori forniti da questo standard.
Tabella 1

3.4 I metodi di prova indicati nella Tabella 1 sono arbitrari e sono soggetti a inclusione nella documentazione che regola la qualità dei prodotti carboniferi.
È consentito utilizzare altri metodi di prova che non abbiano una precisione inferiore a quelli specificati nella Tabella 1.

CONSIGLIO INTERSTATALE PER LA STANDARDIZZAZIONE. METROLOGIA E CERTIFICAZIONE

CONSIGLIO INTERSTATALE PER LA STANDARDIZZAZIONE. METROLOGIA E CERTIFICAZIONE

INTERSTATALE

STANDARD

CARBONE MARRONE, PIETRA E ANTRACITE

Nomenclatura degli indicatori di qualità

Pubblicazione ufficiale

Stand Rtiiform 2015

Prefazione

Gli obiettivi, i principi di base e la procedura per lo svolgimento dei lavori sulla standardizzazione interstatale sono stabiliti da GOST 1.0-92 “Sistema di standardizzazione interstatale. Disposizioni di base" e GOST 1.2-2009 "Sistema di standardizzazione interstatale. Standard interstatali, regole e raccomandazioni per la standardizzazione interstatale. Regole per lo sviluppo, l'adozione, l'applicazione. aggiornamenti e cancellazioni"

Informazioni standard

1 SVILUPPATO dal Comitato Tecnico per la Standardizzazione TK179 a Combustibile minerale solido"

2 INTRODOTTO dall'Agenzia federale per la regolamentazione tecnica e la metrologia (Rosstandart)

3 ADOTTATO dal Consiglio interstatale per la standardizzazione, la metrologia e la certificazione (protocollo del 5 dicembre 2014 n. 46)

4 Con ordinanza dell'Agenzia federale per la regolamentazione tecnica e la metrologia del 20 maggio 2015 n. 397-st, lo standard interstatale GOST 33130-2014 è stato adottato come standard nazionale della Federazione Russa il 1 aprile 2016.

5 INTRODOTTO PER LA PRIMA VOLTA

Le informazioni sulle modifiche a questo standard sono pubblicate nell'indice informativo annuale "Norme nazionali" e il testo delle modifiche agli standard è pubblicato nell'indice informativo mensile "Norme nazionali". In caso di revisione (sostituzione) o cancellazione della presente norma, il corrispondente avviso sarà pubblicato nell'indice informativo mensile “Norme Nazionali”. Informazioni, avvisi e testi rilevanti sono pubblicati anche nel sistema informativo pubblico - sul sito web ufficiale dell'Agenzia federale per la regolamentazione tecnica e la metrologia su Internet

©Standardinform. 2015

Nella Federazione Russa questo standard non può essere riprodotto né integralmente né parzialmente. replicato e distribuito come pubblicazione ufficiale senza il permesso dell'Agenzia federale per la regolamentazione tecnica e la metrologia

STANDARD INTERSTATALE

CARBONE BROWN E ANTRACITE Nomenclatura degli indicatori di qualità Carboni marroni, carboni duri e antracite. Sistema di indicizzazione della qualità del prodotto

Data di introduzione - 2016-04-01

1 zona di utilizzo

Questa norma si applica ai carboni bruni, bituminosi e antracite grezza, selezionati. arricchiti, concentrati e prodotti industriali. fanghi e combustibili agglomerati da lignine e lignine. carboni duri e antraciti e stabilisce una serie di indicatori di qualità.

Gli indicatori di qualità stabiliti da questo standard vengono utilizzati quando si identificano i prodotti e quando si stabiliscono i requisiti di qualità del prodotto nella documentazione normativa e tecnica. nella conferma di conformità, nonché nei contratti e nei documenti di spedizione durante la circolazione del prodotto. Se sono necessarie caratteristiche dettagliate dei carboni, tenendo conto dei requisiti speciali a seconda dei settori di utilizzo, in accordo con il consumatore, indicatori aggiuntivi (non elencati nella tabella 1) sono determinati in conformità con gli standard attuali.

GOST ISO S62-2012 1) Carbone e coke. Determinazione della resa di sostanze volatili GOST ISO 589-2012 2 > Carbone. Determinazione dell'umidità totale GOST ISO 1171-2012 3) Combustibile minerale solido. Determinazione del contenuto di ceneri GOST 1186-2014 Carboni. Metodo per determinare gli indicatori plastometrici GOST 1916-75 Carboni bruni, carboni duri, antracite, bricchette di carbone e scisto combustibile. Metodi per determinare il contenuto di impurità minerali (rocce) e fini

GOST 1932-93 (ISO 622-81) Combustibile solido. Metodi per la determinazione del fosforo GOST 2059-95 (ISO 351-96) Combustibile minerale solido. Metodo per la determinazione dello zolfo totale mediante combustione ad alta temperatura

GOST 2093-82 Combustibile solido. Metodo al setaccio per determinare la distribuzione granulometrica GOST 2408.1-95 (ISO 625-96) Combustibile minerale solido. Metodi per la determinazione del carbonio e dell'idrogeno

GOST 2408.3-95 (ISO 1994-76) Combustibile solido. Metodi per la determinazione dell'ossigeno GOST 2408.4-95 (ISO 609-96) Combustibile minerale solido. Metodi per la determinazione del carbonio e dell'idrogeno mediante combustione ad alte temperature

GOST 3168-93 (ISO 647-74) Combustibile minerale solido. Metodi per la determinazione delle rese dei prodotti semicoking

1 > Sul territorio della Federazione Russa è in vigore il GOST R 55660-2013.

e > Sul territorio della Federazione Russa è in vigore la norma GOST R 55661-2013 (ISO 1171:2010).

Pubblicazione ufficiale

GOST ISO 5068-1-2012) Carboni bruni e ligiti. Determinazione del contenuto di umidità. Parte 1. Metodo gravimetrico indiretto per la determinazione dell'umidità totale

GOST ISO 5068-2-2012 > Carboni bruni e ligiti. Determinazione del contenuto di umidità. Parte 2. Metodo gravimetrico indiretto per determinare l'umidità in un campione analitico

GOST ISO 5071-1-2013 > Marrone carbone e lilite. Determinazione della resa di sostanze volatili in un campione analitico. Parte 1: Metodo a due forni

GOST 7303-90 Antracite. Metodo per la determinazione della resa volumetrica delle sostanze volatili GOST ISO 7404-3-2012 > Metodi per l'analisi petrografica dei carboni. Parte 3. Metodo per determinare la composizione macerale

GOST ISO 7404-5-2012 s) Metodi per l'analisi petrografica dei carboni. Parte 5. Metodo per la determinazione microscopica dell'indice di riflettanza della vitrinite

GOST 8606-93 (ISO 334-92) Combustibile minerale solido. Determinazione dello zolfo totale. Metodo Eschka

GOST 8858-93 (ISO 1018-75) Carboni bruni, carboni duri e antracite. Metodi per determinare la capacità massima di umidità

GOST 8930-94 Carboni. Metodo per determinare l'ossidazione

GOST 9318-91 (ISO 335-74) Carbone. Metodo per determinare la capacità di sinterizzazione mediante

GOST 9326-2002 (ISO 587-97) Combustibile minerale solido. Metodi per la determinazione del cloro GOST 9517-94 (ISO 5073-85) Combustibile solido. Metodi per determinare la resa in acidi umici

GOST 10478-93 (ISO 601-81, ISO 2590-73) Combustibile solido. Metodi di determinazione dell'arsenico

GOST 10538-87 61 Combustibile solido. Metodi per determinare la composizione chimica delle ceneri GOST ISO 11722-2012 71 Combustibile minerale solido. Carbone. Determinazione dell'umidità in un campione analitico per analisi generali, essiccato in corrente di azoto

GOST 13324-94 (ISO 349-75) Carboni. Metodo per la determinazione dei parametri dilatometrici nel dispositivo Audibert-Arnoux

GOST ISO 11723-2012 e 1 Combustibile minerale solido. Determinazione del contenuto di arsenico e selenio. Metodo che utilizza la miscela Eschka e la formazione di idruri

GOST 15489.2-93 (ISO 5074-80) Carboni. Metodo per la determinazione del coefficiente di macinabilità secondo Hardgrove

GOST ISO 15585-2013 Carbone. Determinazione dell'indice di sinterizzazione

GOST 16126-91 (ISO 502-82) Carbone. Metodo di sinterizzazione Gray-King

GOST ISO 17246-2012 9f Carbone. Analisi tecnica

GOST 20330-91 (ISO 501-81) Carbone. Metodo per determinare l'indice di rigonfiamento in un crogiolo GOST 25543-2013 Carboni marroni, duri e antracite. Classificazione per parametri genetici e tecnologici

GOST 28663-90 Carboni bruni (carboni di basso rango). Codificazione

GOST 28743-93 (ISO 333-96) Combustibile minerale solido. Metodi per la determinazione dell'azoto GOST 28974-91 101 Carboni bruni, duri e antracite. Metodi per la determinazione di berillio, boro, manganese, bario, cromo, nichel, cobalto, piombo, gallio, vanadio, rame, zinco, molibdeno, ittrio e lantanio

GOST 29087-91 (ISO 352-81) Combustibile minerale solido. Metodo per la determinazione del cloro mediante combustione ad alta temperatura

GOST 30313-95 Carboni duri e antracite (carboni di grado medio e alto). Codificazione

GOST 30404-2013 (ISO 157:1996) Combustibile minerale solido. Determinazione delle forme di zolfo

GOST 32465-2013 (ISO 19579:2006) Combustibile minerale solido. Determinazione dello zolfo mediante elettrometria IR

GOST 32978-2014 (ISO 540:2008) Combustibile minerale solido. Determinazione della fusibilità

GOST 32980-2014 (ISO 15237:2003) Combustibile minerale solido. Determinazione del contenuto totale di mercurio

Nota - Quando si utilizza questo standard, è consigliabile verificare la validità degli standard di riferimento nel sistema di informazione pubblica - sul sito web ufficiale dell'Agenzia federale per la regolamentazione tecnica e la metrologia su Internet o utilizzando l'indice di informazione annuale "Norme nazionali" , pubblicato a partire dal 1° gennaio dell'anno in corso, e sulle emissioni dell'indice informativo mensile per l'anno in corso. Se lo standard di riferimento viene sostituito (modificato), quando si utilizza questo standard dovresti essere guidato dallo standard sostitutivo (modificato). Se la norma di riferimento viene annullata senza sostituzione, la disposizione a cui si fa rinvio si applica nella parte che non pregiudica tale rinvio.

3 Nomenclatura degli indicatori di qualità

La gamma di indicatori di qualità per carboni e prodotti derivati ​​dal carbone è riportata nella Tabella 1.

Tabella 1 - Nomenclatura degli indicatori di qualità dei carboni e dei prodotti derivati

Tabella Prodopzhemie 1

Fine della tabella 1

La Tabella 8 e la Tabella 2 mostrano gli indicatori di qualità per diversi tipi di prodotti carboniferi. Il segno “♦” nella Tabella 2 significa che l'indicatore specificato è determinato per un dato tipo di prodotto carbonifero.

Tabella 2 - Indicatori di qualità per diverse tipologie di prodotti carboniferi

Tabella Prodopzhemie 2

Continuazione della tabella 2

Fine della tabella 2

UDC 662.7:006.354 MKS 75.160.10

Parole chiave: carbone, prodotti carboniferi, indicatori di qualità

Redattore I. V. Kirilenko Redattore tecnico V.N. Correttore Prusakova V.I. Varentsovv Layout del computer L.A. Circolare

Carattere tipografico Arial.

Consegnato per l'assunzione il 07/02/2015. Firmato l'11 settembre 2015. Formato 60*64

Usp. forno l. 1,40. Uch "finita. l. 0,90. Circolazione 35 eo. Zach. 2950.

Pubblicato e stampato dall'impresa unitaria dello Stato federale "STANDARTINFORM". 123995M(

Sul territorio della Federazione Russa è in vigore il GOST R 52911-2013.

> GOST R 52917-2008 (ISO 11722:1999) non è valido sul territorio della Federazione Russa.

ISO S066-2:2007).

3> GOST R 5S660-2013 è valido sul territorio della Federazione Russa.

4) Sul territorio della Federazione Russa è in vigore la norma GOST R 5S662-2013 (ISO 7404-3:2009).

*> Sul territorio della Federazione Russa è in vigore la norma GOST R 55659-2013 (ISO 7404-5:2009).

*> Sul territorio della Federazione Russa è in vigore anche il GOST R 54237-2010.

) GOST R 52917-2008 (ISO 11722:1999) è valido sul territorio della Federazione Russa.

ISO 5068-2:2007).

> Sul territorio della Federazione Russa è in vigore la norma GOST R 54242-2010 (ISO 11723:2004).

Sul territorio della Federazione Russa è in vigore la norma GOST R 53357-2013 (ISO 17246:2010).

0 > Sul territorio della Federazione Russa si applica anche GOST R 54239-2010 (ISO 23380:2008).