Технічний аналіз вугілля
де і - відповідно масова частка вологи в аналітичній пробі і робочої вологи в пробі, що випробовується, %.
У ряді робіт показано, що при визначенні зольності "солоного" вугілля з підвищеним вмістом лужних металів можуть виникати істотні помилки, за рахунок випаровування при температурах 800-830 0С основної кількості лужних металів і хлору. Рекомендується для визначення зольності такого вугілля проводити їх озолення при температурі 600 0С протягом 3 годин.
Оскільки при озоленні твердих горючих копалин відбувається зміна хімічного складу мінеральної частини, внаслідок її розкладання і окиснення, то зольність вугілля відрізняється від вмісту мінеральної частини вугілля. Тому часто необхідно визначати крім зольності і безпосередній вміст в них мінеральних компонентів. Для цього проби вугілля обробляються розбавленою соляною, а потім плавиковою кислотою, в яких розчиняється значна частина мінеральних компонентів, що містяться в ТГК. Випробування проводять за міжнародним стандартом ISO 602-74. З прикладу, приведеного в цьому стандарті, видно, що різниця між зольністю вугілля і масовою часткою мінеральних речовин (Мd) у високозольному вугіллі може досягати 5 %.При визначенні зольності і масової частки вуглецю в органічній масі палива значний вміст карбонатів в мінеральній речовині може бути причиною похибок, оскільки при спаленні палива карбонати розкладаються і виділяють вуглекислоту. Масову частку СО2 в мінеральній речовині визначають ваговим і об'ємним методами за міжнародним стандартом ISO 925-75 або за ГОСТ 13455-76 шляхом розкладання карбонатів соляною кислотою і вловлювання СО2 в поглиначах або в газовимірювальній бюретці.
Для виділення мінеральної частини вугілля останнім часом використовується спосіб окиснення органічних речовин вугілля в низькотемпературній (до 150 0С) кисневій плазмі. В твердому залишку добре діагностуються практично всі основні мінерали, що містяться у вугіллі. Сьогодні метод дослідження складу мінеральних домішок із застосуванням низькотемпературної плазми використовується тільки в науково-дослідних роботах.
Розробка і використання фізичних методів визначення вмісту мінеральних речовин у вугіллі пов'язана з вдосконаленням технології гірничного виробництва, методів збагачення і переробки палив. Сучасні методи контролю повинні забезпечувати експресність, показність об'єкта, що аналізується, можливість використання в різних технологічних процесах і передачі інформації в автоматичну систему управління підприємством. Фізичні критерії повинні бути основані на відмінності властивостей органічної складової і мінеральних домішок. Такими критеріями можуть бути: густина, динамічний модуль пружності, міцність, природна радіоактивність вугілля і мінеральних домішок.
На практиці найбільше поширення отримали фізичні методи, основані на взаємодії вугілля і мінеральних домішок з потоками йонізуючих випромінювань різних енергій. Як критерій оцінки в них звичайно використовують густина вугільної маси, вміст органічних речовин або різних мінеральних компонентів, а також поєднання вищезгаданих показників. Кількісно вони оцінюються шляхом реалізації різних схем взаємного розташування джерела випромінювання, детектора і проби.
Для аналізу аналітичних проб вугілля призначений прилад ЗАР-2-1 оснований на зворотному відбитті рентгенівського випромінювання.
Для аналізу проб вугілля лабораторної крупності (до 3 мм) використовують прилад РКТ-1, який оснований на реєстрації ослаблення гамма-випромінювання, що випускається ізотопом 241Аm.
Прилад БРА-9 призначений для одночасного визначення в аналітичній пробі мінеральних речовин і сірки при використанні відбитого розсіювання м'якого гамма-випромінювання від джерела 55Fe в поєднанні з реєстрацією флуоресцентного випромінювання заліза, що збуджується випромінюваннями ізотопу 238Pu.
Проби вугілля крупністю до 25 мм можна аналізувати приладом ЕАЗ. Вміст мінеральних речовин оцінюється по густині потокці, спрямованого вперед гамма-випромінювання ізотопу 241Am. Прилад РАМ-1М призначений для аналізу вогкості і вмісту мінеральних речовин в рухомому потоку вугілля крупністю до 13 мм шляхом реєстрації зворотного відбиття рентгенівського випромінювання.
Для безперервного контролю рядового вугілля в потоці розроблені установка ВСКЗ-1 і прилади 7 серій РКТП, в яких використані принцип ослаблення жорсткого гамма-випромінювання і спрямованого вперед гамма-випромінювання.
За походженням мінеральні компоненти прийнято поділяти на внутрішні, що утворилися з мінеральної частини первинних рослинних матеріалів, і зовнішні, що складаються з мінеральних частинок, принесених у торф або вугілля ззовні.