2.2. Гранулометрический состав

При дроблении, измельчении и грохочении приходится иметь дело с рыхлыми смесями зерен минералов различного размера от максимальных кусков, измеряемых сотнями миллиметров, до мельчайших частиц величиной в несколько микрометров.

Куски обычно имеют неправильную форму, и их крупность может быть охарактеризована лишь несколькими размерами. Для практических целей желательно характеризовать величину отдельного куска одним размером. Этот размер обычно называют диаметром куска. Диаметром кусков сферической формы будет диаметр шара. Для кусков кубической формы за диаметр принимают длину ребра куба; для кусков неправильной формы диаметр определяют по главным измерениям - длине l, ширине b, и толщине t параллелепипеда, в который вписывается измеряемый кусок. При этом диаметр куска принимают ширину параллелепипеда d = b, либо среднее из двух или трех измерений.

Для оценки номинального диаметра помимо прямых измерений используется поведение частицы в некоторых специфических условиях, например, осаждение в воде. Очевидно, что полученный диаметр частицы неправильной формы будет зависеть от используемой методики измерения.

Крупность всей массы сыпучего материала оценивают по содержанию в ней классов определенной крупности, т.е. по ее гранулометрическому составу.

2.3. Зольность

Минеральные компоненты ископаемых углей представлены различными минералами. Для углей большинства месторождений основными являются следующие классы минералов: силикаты, окислы, карбонаты, сульфиды. Реже встречаются сульфаты, галогениды и др.

Минеральные компоненты, содержащиеся в углях, имеют различное происхождение и могут быть подразделены, на четыре основные группы:

• минералы, принесенные в торфяник с близлежащей суши в виде обломков, листочков, ила. Для большинства углей наиболее характерными являются минералы и кварц;

• минералы, выделившиеся из растворов, насыщающих торфяник, на ранних и поздних этапах преобразования осадка в твердую породу. Наиболее характерными минералами этой группы являются сернистые соединения железа, карбонаты кальция, магния и железа;

• минералы, попавшие в уже сформировавшиеся угольные пласты из растворов, вмещающих пород. К минералам этого типа относятся гипс, галит, вторичные сульфиды железа, меди, цинка, кварц;

• минералы в виде обломков вмещающих пород, попавшие в уголь при добыче. Это различные глинистые минералы, кварц, слюды, полевые шпаты. При карбонатной кровле возможно попадание в уголь кальцита и доломита.

Происхождение минералов определяет их морфологические особенности залегания в угольном пласте. Так, минералы первой группы встречаются обычно в виде прослойков, линзочек или равномерно распределяются в органическом веществе, образуя высокозольный уголь.

Минералы второй группы распределяются в самом органическом веществе углей, часто в тонкодисперсном виде.

Минералы третьей группы приурочены к трещинкам в углях или образуют почки и стяжения. При определенном измельчении углей происходит раскрытие таких минералов.

Минералы четвертой группы не связаны с угольным веществом. Обломки почвы и кровли, попадающие в угли, представляют собой агрегаты из нескольких минералов.

Содержание минеральных примесей в углях принято характеризовать косвенным показателем - зольностью, определяемой сжиганием угольной пробы определенной массы в стандартных условиях. Зола состоит в основном из окислов кремния, алюминия, железа, содержание которых для различных углей изменяется в широких пределах. Кроме окислов указанных элементов в золе углей присутствуют окислы кальция, магния и ряда других элементов. Зольность является основным показателем качества при обогащении и переработке углей. Этим показателем оцениваются угли, поступающие с шахт; полученная шихта; продукты обогащения и угли, используемые для коксования и энергетические. Содержание внутренней золы в наиболее чистых разностях углей Донбасса составляет от 1,2 до 7,5 %, Кузбасса – от 1,9 до 5,9 %, Карагандинских – от 3,4 до 9,2 %.