Рентгенофлуоресцентні аналізатори для перевірки вугілля

Кількість природних ресурсів невпинно зменшується і видобування та використання якісного продукту, до повноцінного поширення альтернативних джерел енергії, стає все більш нагальним питанням.

Одним з основних енергоносіїв для нашого світу наразі є тверда осадова копалина, що здебільшого формується через вуглефікацію залишків рослин під впливом високих тиску та температур, без прямого потрапляння кисню в процесі перетворення, яку ми знаємо як вугілля.

Враховуючи це все, стає зрозуміло чому перевірка вугілля є важливим напрямком роботи з цим матеріалом як для його видобувачів, так і для тих, хто використовує в своїх цілях кінцевий продукт. Під час видобування, переробки та спалювання вугілля, моніторинг та управління технологічними процесами здійснює суттєвий вплив для визначення ефективності та якості кінцевого продукту. 

Усі, хто працює з цим важливим енергоресурсом, вже добре знають, що економічна ефективність його використання визначається тим, що ріст обсягів видобування та постачання вугілля, яке збагачене, все більше супроводжується й вимогами до якості цього продукту. При цьому зі збільшенням виробки, абсолютна маса цього ресурсу, яка направлена на сортування, збагачення, брикетування, невпинно росте.

Основні характеристики, які впливають на якість та властивості вугілля це: теплота згорання, зольність, вологість, вміст сірки, теплотворна здатність.

І, варто визнати, що наразі вже суттєво погіршилася якісна характеристика вугілля за зольністю, вмістом сірки, вологістю. І все це відбувається через масову механізацію на виробництвах, недотримання норм контролю на усіх етапах роботи з ресурсом, погіршення гірничо-геологічних умов в процесі його видобування. 

Як відомо, базовими складовими елементами вугілля можна вважати мінеральні домішки, органіку та вологу. В наукових колах все це виділяють в підтипи мацералів – компонентів, що є базою творення самого ресурсу вугілля, та фітералів – фрагментів/залишків рослинних матеріалів. 

При цьому до хімічного складу органіки вугілля можна сміливо додавати цілий ряд хімічних елементів, серед яких виділяються H, O, C, S, N тощо. Як ви знаєте, наявність вуглецю, водню, азоту та кисню, як базового елементного складу речовини, вважається загальновизнаною характеристикою для органічної маси вугілля. 

Основні характеристики вугілля залежать від умов формування покладів та впливають на вибір у відповідності з умовами застосування. А за інформацією про елементний склад вугілля ми можемо з досить високою точністю дізнатися про його ступінь вуглефікації, температуру горіння та теплоту згорання, вміст продуктів горіння тощо.

Досить важливою, що очевидно, залишається необхідність перевірки вугілля на вміст сірки та її похідних сполук (так звану сірчистість), який визначається у відсотковому співвідношенні від загальної маси матеріалу.

Сірка в вугіллі зустрічається в різних формах і її утворення, звісно ж, зумовлене геохімічними умовами в місцях формування покладів ресурсу. Так, у вугіллі виділяють: елементну сірку у вільному стані, органічну, сульфатну (у вигляді сульфатів металів), піритну (у вигляді бісульфідів та сульфідів металів) та сульфідну. 

При цьому ми маємо пам’ятати про високий рівень шкоди через спалювання такого викопного палива, адже в атмосферу разом з димом в величезній кількості потрапляють парникові гази та забруднюючі речовини. А при термічному знищенні вугілля з сіркою виділяється двоокис сірки (SO2), значна кількість якого потім окислюється, формуючи вищий оксид (SO3). І, враховуючи те, що продукти згорання завжди містять водяні пари, що беззаперечно утворюють з цим оксидом пари сірчаної кислоти (H2SO4), шкода стає ще вагомішою.

На зміну Директиви 2001/80/ЄC прийшла Директива 2010/78/ЄС про промислові викиди. Вона внесла принципові зміни до чинного законодавства ЄС, серед яких і більш жорсткі допустимі граничні значеннях викидів діоксиду сірки, оксидів азоту та пилу, особливо від масивних спалювальних установок, що логічно, через дуже очевидне спричинення ними шкоди навколишньому середовищу та здоров’ю людей.

Саме тому обов’язково перевіряти вміст сірки в вугіллі. 

У зв’язку з віддаленістю шахт та широкомасштабними операціями у світовій вугільновидобувній спільноті виникла потреба у використанні сучасних, ефективних та швидких методів визначення класифікації вугілля практично в режимі нон-стоп в польових умовах. 

Вже добре відомо, що технології РФА (рентгенофлуоресцентного аналізу) дозволяють прямо вимірювати вміст сірки (S) й оцінювати вміст золи та теплотворну здатність на основі суми легких і неорганічних основних елементів, а саме магнію (Mg), кремнію (Si), алюмінію (Al), калію (K), кальцію (Ca) і заліза (Fe). Можливості та застосування РФА існують як для термічного, так і для коксівного вугілля та переробки.

Компанія «Елватех» пропонує Вам прилади для швидкої та якісної перевірки вугілля та більшості його характеристик на всіх етапах видобування, обробки та експлуатації. 

Портативні рентгенофлуоресцентні аналізатори забезпечують можливість отримати високоефективні геохімічні дані в реальному часі для швидкої багатоелементної характеристики речовини. Прогрес у технології систем для РФА покращив межі виявлення та кількість виміряних елементів, скоротивши час аналізу. Для вугільної промисловості ці досягнення тепер дають змогу швидко оцінити вміст золи та інші ключові компоненти на місці.

В чому ж можуть допомогти наші рентгенофлуоресцентні спектрометри?

• допомога в розвідці на ранній стадії в польових умовах,
• оптимізація процесів - більш ефективне розширення або згортання місць видобування, завдяки швидкому оцінюванню стану ресурсу та його властивостей,
• різностороння оцінка характеристик вугілля/відходів під час пошуку та краща оптимізація роботи шахти за допомогою змішування та контролю запасів,
• допомога в картографуванні та візуальному визначенні місць потенційного/потокового видобування,
• удосконалення та налагодження процесів управління ресурсами, різних етапів рішень і досліджень,
• швидкий аналіз кінцевого продукту на місці в будь-якій точці,
• поглиблений якісний аналіз елементного складу відібраних проб,
• характеристика відходів та управління матеріалами.

Працювати з портативними спектрометрами типу ProSpector 3 можна навіть в шахтах, на вибоях кар’єрів і відвалах матеріалу, щоб напряму провести швидкий та якісний відбір для подальшого транспортування та високоточного аналізу. Цей прилад може перевіряти зразки будь-які об’єкти та матеріали, провести високоточне вимірювання в широкому діапазоні зміни концентрацій і працювати при цьому весь день без підключення до мережі (тривалий час роботи від батареї ~ 16 год).

Що важливо, Ви зможете долучити до перевірки працівників, які не мають професійної підготовки для роботи з лабораторним обладнанням (простий функціонал, відсутність потреби в калібруванні (використовується вбудований алгоритм фундаментальних параметрів для різних типів сплавів) і навіть організувати нон-стоп перевірку на відповідність певній марці або на невідповідність.

При цьому, завдяки GPS-датчику Ви зможете зафіксувати результати вимірювання на карті місцевості, поставивши необхідні точкові маркери й навіть підвантажити до них фото, оскільки спектрометр обладнаний панорамною камерою, яка дозволяє доповнити результати проведеного моніторингу необхідними світлинами місцевості чи/та досліджуваних зразків.

Також додає зручності наявність Bluetooth та Wi-Fi, які створюють можливість підключення до ProSpector 3 інших робочих приладів, таких як принтер, прямо на місці роботи.

 А потім Ви взагалі легко зможете перевести отримані результати на зручний носій для подальшої обробки (використовується унікальна програма з системою адаптації отриманих спектрометром даних для роботи на комп’ютері, ноутбуці).

Для більш глибокої та якісної оцінки отриманого матеріалу варто використовувати настільні спектрометри типу ElvaX Plus, які дозволяють проводити високоточні вимірювання в широкому діапазоні зміни концентрацій, використати метод з надчутливою перевіркою легких елементів (унікальне поєднання системи подачі гелію з новим детектором), виявити сліди домішок тощо.

Що важливо, завдяки нашим спектрометрам Ви зможете підвищити продуктивність та забезпечити високу результативність  роботи лабораторії, оскільки з такими приладами можна дуже швидко отримати високоточний результат, працювати стабільно з можливістю компенсації температури та тиску навколишнього середовища), перевіряти велику кількість зразків за один підхід (це забезпечує 16-позиційна система автоматичної заміни зразків), завдяки відеокамері з високою роздільною здатністю в найменших дрібницях контролювати усі процеси, опрацьовувати результати в зручних програмах, які дають можливість проводити порівняння спектрів, використовувати величезну базу даних, додавати свої параметри для калібрування тощо.