Главная -> Словарь

Минеральных компонентов

Битумы используются главным образом в качестве покрытий для твердых материалов. Так, в строительной индустрии их употребляют в качестве влагозащитного материала, а в дорожном строи-тельтве — в качестве адгезивов — для связывания минеральных агрегатов.

Понятие поляризуемости было использовано Вейлем и сотрудниками , и механическая прочность пленки значительно снижается.

Для изучения этого эффекта Макк измерял силу, отнесенную к единице поверхности, которая необходима для разделения двух стальных пластинок, связанных между собой тонкой битумной пленкой. Сталь была взята потому, что коэффициент ее расширения приблизительно такой же, как и у минеральных агрегатов и она может быть легко отполирована. Пластины имели максимальную не-. однородность поверхности 1,8-КН1 см, и для обеспечения между сталью и битумом нулевого контактного угла их обработали нафтеновыми кислотами. Для подготовки пленки навеску битума помещали между пластинами при повышенной температуре. Толщину плен-, ки определяли по взятой навеске, продолжительности выдержки в печи и ее температуре, которую изменяли от 120 до Л50 °С.Лосле охлаждения до 25 °С определяли прочность пленки путем растягивания пластинок при постоянной скорости нагружения 2280 гс/с. После разрыва при помощи планиметра измеряли площадь, занимаемую битумом на обеих пластинках. Эти данные вместе с величиной взятой навески битума служили для расчета толщины пленки.

Примерно в то же время Нибойер произвел обзор различных, исследований битумных дорожных покрытий. Он описал реологические свойства битумов и привел характеристики минеральных агрегатов, влияющие на пластические и эластические свойства дорожных смесей . Разрывная прочность оказалась-зависимой от продолжительности приложения нагрузки.

Битумы используются главным образом в качестве покрытий для твердых материалов. Так, в строительной индустрии их употребляют в качестве влагозащитного материала, а в дорожном строи-тельтве — в качестве адгезивов — для связывания минеральных агрегатов.

Понятие поляризуемости было использовано Вейлем и сотрудниками 169! для объяснения поверхностных явлений. Применительно к битумным покрытиям первостепенное значение имеет эффект поляризации ионов поверхности минеральных агрегатов при адсорбции воды. В этом отношении интересны опыты Вейля с вайо-мингским бентонитом. Поверхность этого адсорбента изменяли путем адсорбции различных катионов. Для удаления воды и получения однородных слоев глины заданной толщины гомогенные суспензии глины распыляли на пористые керамические плиты. После сушки покрытых глиной плит при 110 9С определяли смачиваемость слоя глины путем нанесения на,него капли свежеперегнанной воды. Измеряли контактный угол капли воды немедленно после нанесения, а также время, необходимое для полного исчезновения капли. Для сравнения брали глину, обработанную лауриламином, который, как известно, снижает смачиваемость водой вследствие наличия в нем длинных углеводородных цепей.

Такой способ улучшения адгезии битума к минеральному материалу применяют в дорожном строительстве. Обработка минеральных агрегатов гашеной известью является старым и надежным методом. Обработка их растворами солей с последующей обработкой растворами мыл описывал Маклеод . Использование катиона цетилпиридина обсуждалось Ли .

мости стекла и битума. Аналогичные явления наблюдаются в случае смешения минерального материала с битумом при повышенных температурах. Коэффициент объемного расширения минеральных агрегатов имеет порядок 3,510~5/°С, для битумов 6-10.-*/°С. Если битум переходит из жидкого состояния в твердое довольно быстро, различие в объемном расширении битума и минерального материала вызывает возникновение внутренних напряжений в пленке битума. Эти напряжения удерживают пленку в растянутом состоянии, и на ее поверхности образуются сдвигающие напряжения. Если эти напряжения достаточно велики, они вызывают разрыв пленки или образование пустот , и механическая прочность пленки значительно снижается.

Для изучения этого эффекта Макк произвел обзор различных исследований битумных дорожных покрытий. Он описал реологические свойства битумов и привел характеристики минеральных агрегатов, влияющие на пластические и эластические свойства дорожных смесей . Разрывная прочность оказалась зависимой от продолжительности приложения нагрузки.

При рассмотрении адсорбционного действия углей нужно иметь в виду, что, кроме рассмотренных выше активных поверхностей неполярного характера, имеются также и активные центры, которые работают по принципу полярных адсорбентов. Но эти центры составляют, по М. М. Дубинину, всего 2% от общей активной поверхности угля, и поэтому их действие оказывается обычно незаметным . Но при очень высокой кратности обработки нефтяного продукта углем деятельность этих центров может стать существенной и сказаться на результатах адсорбционного разделения. Для активированных же углей, имеющих высокое содержание активных минеральных компонентов, например для костяных углей, полярная адсорбционная активность может стать преобладающей и подавить их депарафинирующее действие. Поэтому костяные и другие активированные угли для целей адсорбционной депарафинизации не подходят. Из активированных углей, вырабатываемых в настоящее время промышленностью, для адсорбционной депарафинизации можно применять угли марок БАУ, К АД, АГ-2, АР-3 и др. Из этих марок наиболее подходящим для процесса адсорбционной депарафинизации является уголь марки АР-3.

Свойства и происхождение балхашита могут служить доказательством того, что нерастворимые твердые вещества в горючих сланцах могли также первоначально представлять собой твердые полимеры жирных веществ или жирных кислот. Эта точка зрения подтверждается тем, что хорошо известные сланцы месторождений Грин Ривер в Колорадо, а также Вайоминга и Юта содержат относительно большое количество полутора- и бикарбоната натрия, находящегося в сланцах в виде включений белой кристаллической массы. . Как будет показано дальше, существуют доказательства того, что конверсия тяжелых остаточных продуктов в нефть, содержащую легкие фракции, и большое разнообразие углеводородов обусловлены реакцией иона карбония, индуцируемой кислыми алюмосиликатными катализаторами, находящимися в контакте с нефтью. Кокс, Уивер, Хснсон и Хепна считают , что в присутствии щелочи катализ не осуществляется. В связи с этим возможно, что сохранение твердого органического вещества в битуминозных сланцах месторождения Грин Ривер и других залежах обусловлено присутствием щелочей. Предполагают, что сланцы месторождений Гррш Ривер откладывались в солоноватых внутренних озерах в условиях, напоминающих условия образования современного балхашита . Поэтому можно считать, что ненасыщенные растительные и животные жиры и масла представляли собой первичный исходный материал как для нефти, так и для так называемого керогена битуминозных горючих сланцев, образующих первоначально твердое заполимерисовавшееся вещество.. Однако в сланцах, содержащих щелочь, не наблюдалось медленного химического изменения, приводящего к образованию нефти . Природа минеральных компонентов битуминозных сланцев также может способствовать сохранению органического вещества и препятствовать его превращению в нефть. Битуминозные сланцы месторождения Грин Ривер в большинстве своем содержат магнезиальный мергель.

Кроме того, этот процесс — самый надежный и дешевый, хотя и малоэффективный, — позволяет перерабатывать сырье с высоким содержанием минеральных компонентов или трудногидрируемых смолистых и высокомолекулярных веществ. Именно поэтому он был применен для переработки высокосмолистых нефтей и может рассматриваться как возможный метод утилизации различных смол, образующихся в качестве побочных продуктов при процессах газификации3, коксования, пиролиза и т. д.

Нефтяные масла в процессе их производства могут загрязняться веществами, содержащимися в исходном нефтяном сырье. Анализ нефтяной золы показывает, что в состав минеральных компонентов нефти могут входить многие вещества, главным образом в виде окислов. Пределы содержания этих веществ в золе нефтей различных месторождений приведены ниже" :

Граница между этими двумя категориями очень не ясная. Например, минеральные вещества, которые отложились в торфяных болотах одновременно с растительным материалом, могли вступить в контакт с органическими веществами во время метаморфизма и включиться, таким образом, в состав минеральных компонентов материнского вещества угля. На практике при решении проблемы обогащения породы разделяются на два класса согласно их податливости к разделению: породу, которую невозможно отделить, включающую компоненты — неорганические вещества растений, связанные, как полагают, с органическим веществом, и породу, которая весьма тонко распределена.

Поправку на содержание минеральных компонентов можно сделать по формуле Гладкова и Лебедева:

что даёт среднюю теплоемкость от 0 до t, °C, минеральных компонентов и действительно для значений температуры до 500° С. Существует также формула Келли, которую можно применять в пределах 800—1100° С:

Содержание минеральных компонентов было вычислено умножением величины зольности на коэффициент, равный 1,08 для углей Нор-э-Па-де-Кале, 1,125 для саарско-лотарингских углей и 1,1 для других углей.

Из I т израсходованного парафина получают примерно 1 т белковой массы, около 50/? массы образуется за счет кислорода, азота и минеральных компонентов.

ФРГ этот ингредиент встречается в большем количестве . По содержанию инертинита исследуемые советские и болгарские угли почти не различаются . По сравнению с советскими концентратами, которые имеют только 5—12% минеральных компонентов , болгарские довольно богаты глинами и карбонатами .

Зола представляет собой продукт полного окисления и термических превращений минеральных компонентов, которые содержатся в данном твердом топливе. При сгорании органическая масса топлива превращается в СО и СО2, а минеральные вещества претерпевают ряд сложных изменений, которые в большинстве случаев связаны с изменением массы. С минеральными веществами происходят следующие основные изменения .