Реферат: Куклина Г. Л. ( Читгту). Мязин В. П ( проф., Читгту). Сверкунова Т. П (гуп лицимс, г. Чита), Метелев В. А. (Администрация Читинской области),Шпирт М. Я. (д т. н

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ И ПЕРСПЕКТИВ ИХ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Куклина Г.Л. ( ЧитГТУ),. Мязин В.П ( проф., ЧитГТУ),. Сверкунова Т.П (ГУП ЛИЦИМС, г. Чита), Метелев В.А. (Администрация Читинской области),Шпирт М. Я. (д.т.н., проф., ИГИ)
На территории Восточного Забайкалья (Читинская область) установлены значительные запасы (марок Б-Т) ископаемых углей (далее «углей») – более 4 млрд. т., в основном пригодные для открытой разработки. Добываемый в регионе рядовой уголь (>10млн. т. в год) направляется в топливно-энергетический комплекс (ТЭК) и коммунально-бытовой сектор без обогащения. Угледобыча ведется 10-ю разрезами разной мощности – от 7 тыс.т. до 9,7 млн.т. углей в год.

В новых экономических условиях особую актуальность приобретает стоимостная оценка и переоценка месторождений полезных ископаемых с целью установления их действительной потребительской ценности. Анализ предлагаемых методологических подходов к их реализации в угольной отрасли (материалы Х Всероссийского угольного совещания, Ростов-на-Дону, ВНИГРИуголь, 1999) показал:

– глубокую переработку ТГИ следует считать важнейшей научной проблемой, так как получаемая при этом дефицитная дорогостоящая продукция может значительно повысить стоимостную оценку месторождений и обеспечить рентабельность угледобывающих предприятий;

– обязательными компонентами всех предлагаемых методик являются параметры качества углей и продуктов их переработки, обуславливающие стоимость товарной продукции;

– целесообразна, особенно на ранних стадиях ГРР, дифференциация запасов с локализацией участков распространения углей разного качества, что позволит минимизировать затраты на глубокую оценку потребительских свойств углей таких участков на последующих стадиях их изучения.

Проблема стоимостной оценки и переоценки угольных месторождений, рационального и комплексного использования их запасов весьма актуальна для Восточного Забайкалья, т. к. устойчивое функционирование ТЭКа обеспечивает успешную работу смежных отраслей и формирование значительной части бюджетных доходов. В связи с этим выполнены:

1. Анализ состояния проблемы рационального использования ископаемых углей.

2. Изучение нормативно-технической документации (НТД), методик и критериев оценки потребительских свойств углей и продуктов их переработки.

3. Систематизация информации о качестве углей региона, полученной до начала исследования, и её анализ с учётом особенностей условий углеобразования в Забайкалье.

4. Системная комплексная оценка качества углей и некоторых продуктов их переработки с использованием современных НТД и методологических подходов.

Методика системной комплексной оценки качества углей отразила результаты исследований по п.п. 1-3:

– угли любой стадии метаморфизма являются сырьём многоцелевого использования;

для характеристики качества углей требуется определение нескольких десятков параметров, причём до сих пор не установлен универсальный параметр, с изменением которого закономерно изменялись бы их состав и свойства;

– для прогнозной оценки пригодности углей, прежде всего, для коксования и энергетических целей, 150 лет (с 1837 г.) применялись основанные на технологических параметрах их технологические классификации, которые оказались несостоятельными для обеспечения взаимозаменяемости углей на мировом угольном рынке и прогноза пригодности углей как сырья многоцелевого использования;

– в последние десятилетия установлена необходимость классификации углей на базе комплексов углепетрографических (минеральный состав, степень метаморфизма) и основных химико-технологических параметров, что привело к созданию в 1988 г. Международной системы кодификации углей среднего и высокого рангов (МК-88), отечественных ГОСТов 25543-88 (Единая классификация) «Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам» (ЕК-88), 28663-90 (СТ СЭВ 6767-89) «Угли низкого ранга. Кодификация» и 30313-95 (аналог в России МК-88);

– марочная принадлежность углей по ЕК-88 и кодификация их по МК-88 фактически характеризуют потребительскую ценность углей соответственно на внутреннем и внешнем рынках (табл );


Таблица

Классификационные параметры Единой классификации углей России (ЕК-88 - ГОСТ 25543) и Международной системы кодификации углей (МК-88 – ГОСТ 30313)

ЕК-88

Углепетрографические

Технологические

R0, %

ОК=I+2/3 SV, %

Wtr(Wmax),%

Vdaf, %

Vобdaf, %

Tобdaf, %

y, мм

AR, %

Класс

Категория

Тип углей

Подтип углей

Углей всех марок (рангов)

Бурых

Каменных

Антрацитов

Бурых

Каменных

Антрацитов

Порядковые номера цифр в коде

1, 2

3

4, 5

6, 7

МК-88

Углепетрографические

Технологические

R0, %

Рефлекто-

грамма, 

I, %

L,%

SI, ед

Vdaf, %

Ad, %

Std, %

Qsdaf, МДж/кг

Углей среднего и высокого рангов

Порядковые номера цифр в коде

1, 2

3

4

5

6

7, 8

9, 10

11, 12

13, 14


– петрографический состав, степень метаморфизма и восстановленность определяют потребительские свойства органической части любого угля;

– к качеству угольного сырья в различных технологических процессах предъявляются жесткие требования по комплексам тех или иных параметров, отличающихся по составу последних и по их ограничивающим значениям, что обуславливает дифференцированный подход к схемам углеподготовки и обогащения;

– для обеспечения рационального использования углей, их взаимозаменяемости, оптимизации сырьевых баз обогатительных фабрик, быстрое реагирование на запросы потребителей требуется существенное расширение круга определяемых показателей качества углей и создание более надёжного банка данных по качеству углей всех бассейнов.

Несмотря на значительные запасы углей (3-е место в мире), Россия испытывает дефицит в продуктах их глубокой переработки, спрос на которые в значительной мере удовлетворяется за счет импорта: в процессах нетопливной переработки углей используется ~1% добываемых углей. В последние годы выявлены новые области использования углей, например, для выработки малотоннажной продукции (адсорбенты, носители катализаторов, гуматы и т. д.), стоимость которой многократно (в десятки и сотни раз) превышает стоимость исходного угольного сырья. Ее производство может быть организовано на базе небольших месторождений и даже их отдельных участков при наличии углей нужного качества.

Объектами исследования стали угли 8 разрабатываемых месторождений, запасы и ресурсы которых составляют >60% от таковых в регионе. Работа выполнена по Программе воспроизводства минерально-сырьевой базы Читинской области в 1995-99г. В ней использованы информационный анализ (литературных и фондовых источников, НТД и научно-методической документации), углепетрографический, углехимический, химический, спектральный, термический, гранулометрический, фракционный методы; статистическая обработка данных, корреляционный и регрессионный анализ.

Использование стандартизированной и унифицированной НТД (~30 ГОСТов и стандартов ИСО) позволяет выполнить прогнозные системные и сравнительные оценки качества забайкальских углей между собой и с углями различных бассейнов и месторождений, в т.ч. зарубежных, создать технологические основы прогнозного определения их конкурентоспособности на сырьевых рынках и для постановки экспериментов с целью для более глубокого изучения потребительских свойств.

В ходе исследования для более полного отражения особенностей состава и свойств изучаемых углей, использованы модифицированные методики оценки: степени окисления петрографическим методом по ГОСТ 8930-94, дополненным дифференцированным определением содержаний зерен с разной степенью окисления; степени восстановленности на основе подхода, использованного в Институте горючих ископаемых (ИГИ) при обобщении данных по восстановленности углей СССР; комплексной металлоносности на технологической основе минимальных промышленно значимых концентраций элементов в углях (золах), установленных с учетом современного уровня техники и технологии их извлечения из традиционного сырья.

Полученная новая комплексная научно-техническая информация о составе, технологических свойствах и потребительской ценности углей позволила установить:

- коды и марочный состав добываемых углей по ЕК-88, МК-88, при этом выявлены марки углей, ранее не установленные (марка СС апсатских углей) и занижение марки зашуланских углей.

- их перспективность углей в различных технологических процессах, в т. ч. глубокой переработки (полукоксование, производство адсорбентов и гуматов) и как комплексного нетрадиционного рудного сырья (особенно тарбагатайских и уртуйских).

- наличие компактно залегающих ультранизкозольных газовых углей (Ad≤ 5%), не имеющих аналогов в России, на Зашуланском месторождении, по всем параметрам пригодных для производства по отечественной экологически чистой и ресурсосберегающей технологии ИГИ адсорбентов широкого спектра использования, в т. ч. для извлечения золота и серебра из промышленных растворов и пульп.

По результатам исследования выданы рекомендации Главному управлению природных ресурсов по Читинской области и заказчику – областной администрации.

Исследованиями, выполненными в ИГИ в 2000-2001гг, экспериментально подтверждены высокая степень пригодности зашуланских углей как сырья для производства сферических адсорбентов и тарбагатайских как комплексного рудного сырья