PROBAREA CABUNILOR, STARILE SI TIPURILE DE ANALIZA

PROBAREA CABUNILOR, STARILE SI TIPURILE DE ANALIZA

In vederea cunoasterii compozitiei chimice, dar si a alcatuirii petrografice si a caracteristicilor fizice, tehnice etc. ale carbunilor este necesara prelevarea adecvata de probe diferite din stratele de carbuni. Ulterior probele sunt supuse diverselor analize pentru stabilirea parametrilor calitativi ai acestora.

1. Probarea carbunilor

Dupa Petrescu et al. (1986) probe prelevate din carbuni in vederea analizarii lor sunt de mai multe tipuri:

1 - proba orientativa prelevata cu scopul cunoasterii in linii cu totul generale a

caracteristicilor unui strat;

2 - proba elementara, care reprezinta o cantitate de carbune prelevata dintr-un

singur punct al zacamantului;

3 - proba reprezentativa alcatuita din insumarea tuturor probelor elementare care

intrunesc caraceristicile stratului probat;

4 -proba initiala se obtine din injumatatirea si sfertuirea repetata a probei

reprezentative aduse la o granulometrie relativ uniforma si constituie baza

determinarii caracteristicilor carbunilor dintr-un strat sau zacamant.

In practica de explorare si exploatare a zacamintelor de carbuni se lucreaza cu proba medie pe strat si pe zacamant, probe obtinute astfel:

proba medie pe stratul de carbune se obtine dintr-un sant (slit) vertical

proba medie pe zacamant se calculeaza si prin insumarea si medierea

probelor medii pe strate.

Metoda de probare cea mai utilizata in studiul zacamintelor de carbuni consta in practicarea unui sant (= slit) pe grosimea stratului, din acest sant de 10-15 cm latime si alti 10 cm adancime se aduna materialul pe o folie de plastic, se omogenizeaza granulometric, se injumatateste si sfertuieste pana la obtinerea unei cantitati suficiente pentru toata gama de analize la care urmeaza sa fie supusa proba.

2. Starile probelor pentru analiza

Intrucat, in esenta lor, carbunii sunt alcatuiti din trei componente majore: masa organica combustibila (MO), masa anorganica (MA) si apa (W), parametrii determinati sau analizati ai carbunilor se pot raporta la mai multe stari (prezente in STAS 10967-77):

- starea initiala reprezinta carbunele in starea in care a fost extras din mina, cariera, foraj etc. si cuprinde MO + MA + W. Daca in timpul probarii nu se pot lua masuri de parafinare a probelor sau de ambalare in folii de plastic si introducere in cutii speciale, o parte din apa se va evapora, astfel incat carbunii nu vor avea starea initiala;

- starea de analiza sau de laborator carbunele constituit din MO + MA + ( W - o parte din apa) si anume aceea care a ramas in carbune prin evaporarea unei cantitati produsa intre momentul extragerii probei si pana la analizrea acesteia.

- starea anhidra, reprezinta carbunele fara umiditate (deci MO + MA) obtinut prin uscarea in etuva la 105^o C, pana la obtinere greutatii constante;

- starea la masa combustibila poate fi: reala, cand carbunele luat in considerare este fara umiditate si fara MA, sau aparenta, cand carbunele este luat fara umiditate si fara MA, dar cu sulful combustibil din sulfuri (pirita, marcasita);

- starea la masa organica se refera la carbunele fara W si fara MA, aceasta este echivalenta cu starea reala la masa combustibila.

Pentru precizarea starii in care a fost facuta analiza parametrului i se adauga sus in dreapta (exponential) urmatorii indici : i = initial, an = analiza, anh. = anhidru, mc = materia combustibila si mo = masa organica. De exemplu: continutul in materii volatile (V) poate fi raportat la Vⁱ, V^an, V^anh,V^mc si V ^mo la fel si pentru alti parametri, substante sau proprietati, cu exceptia apei W, care apare numai la starea initiala si in cea de laborator, precum si a cenusii (notata cu A, de la engl. ash), care nu poate fi raportata decat la Aⁱ, A^an, si A^anh, pentru ca la materia combustibila si materia organica nu mai poate fi luata in considerare. Subliniem aceste lucruri deoarece prezinta o importanta deosebita; compararea a doua analize de acelasi tip facute pe carbuni deosebiti ca rang, se face intodeauna la aceisi stare

Tipuri de analize

Carbunii pot fi supusi unui mare numar de analize, dintre acestea mai importante sunt:

analiza tehnica (fizico-chimica) sau imediata efectuata pentru determinarea: umiditatii (W), cenusii (A), materiilor volatile (V), carbonului fix (C_fix), cocsului (K), sulfului total (S_t) si puterii calorifice (Q);

analiza elementala facuta cu scopul identificarii continutului in elemente chimice majore : C, O, H, N, S, P;

- analiza completa cuprinde analiza elementala, analiza tehnica la care se adauga determinarea continutului in: clor, arsen, fosfor si determinarea caracteristicilor de topire a cenusii;

- analize speciale efectuate in vederea stabilirii anumitor proprietati tehnologice sau posibilitati de utilizare, asa cum sunt: determinarea puterii si capacitatii de cocsificare, analiza continutului in masa organica extrasa cu solventi organici (B), analiza pentru determinarea randamentelor de semicarbonizare (piroliza la 500⁰ C) (Wsk, Gsk,Tsk, SK) sau carbonizare (piroliza la 1000⁰ C), analiza compozitiei chimice a cenusii (analiza de silicati) sau a continutului in elemente minore a cenusii (analiza spectrala).