Технология добычи, переработки и обогащения энергетического сырья (горючих сланцев) Республики Коми с использованием кернов

2) кивиыльская, с мощными прослоями горючих сланцев, чередующимися с коричневато-серыми комковатыми известняками;

3) хумалаская, представленная тонким переслаиванием маломощных прослоев кукерсита и мергелистых синевато-серых и коричнево-серых известняков;

4) савалаская, состоящая из коричнево-серого комковатого известняка с многочисленными ходами червей и средними тонкими прослоями горючих сланцев.

Строение промышленного пласта горючих сланцев кукрузеского горизонта сложное. Довольно частое чередование слоев сланца и прослоев известняков различной мощности свидетельствует о частой смене ритмов сланценакопления. Процесс сланценакопления был длительным. Северо-Эстонский прогиб за время своего существования не оставался неподвижным. С. С. Бауков считает, что биологическая продуктивность в среднеордовикском море была большой. В сланценосной толще мощностью 20 м на площади 100 тыс. км2 захоронено Сорг в количестве не менее 200 млрд. т, в том числе 40-50 млрд. т сконцентрировано в слоях и примерно 150 млрд. т рассеяно в карбонатных породах.

В сланценосных осадках кукерского горизонта среднего ордовика Прибалтийского бассейна накопление ОВ происходило в течении длительного времени с ритмично чередующимися слоями горючего сланца и прослоев карбонатных пород, что придает сланценосной толще сложное строение (рис.3): в ней насчитывается 28-30 слоев горючего сланца различной мощности и различного содержания ОВ.



Рис. 3. Строение промышленной пачки горючих сланцев Прибалтийского бассейна (широтный профиль).

1 - горючий сланец.кукерсит; 2 - известняк с включениями кукерсита; 3 - известняк; 4 - сланец с конкрециями.I и II - Эстонское и Ленинградское месторождения.

Сланценосные отложения известны в южной предгорной части Главного Кавказского хребта. Кроме пяти известных месторождений горючих сланцев проявление сланценосности установлено в различных районах Грузии. Сланценосные толщи мезозойско-кайнозойского возраста, состоящие из песчано-глинистых, известняковых и мергелистых пород, содержащих горючие сланцы, несогласно залегают на размытых сильно дислоцированных древних образованиях фундамента. Мезозойско-кайнозойский комплекс (юрские, меловые, палеогеновые и неогеновые отложения), выполняющий Закавказскую межгорную впадину, располагается между Большим и Малым Кавказскими хребтами в зоне интенсивных тектонических прогибаний.

Из всех известных месторождений горючих сланцев наиболее изученным является Джварское. Сланценосные отложения юрско-мелового комплекса Джварского месторождения несогласно залегают в антиклинальной складке северо-восточного простирания на древних образованиях фундамента. В геологическом строении района месторождения участвуют породы юрского осадочного комплекса (снизу вверх):

1) свита порфиритовая - порфириты, туфы, туфобрекчии, туфогенные песчаники, слюдистые песчаники и глинистые сланцы с прослоями туфогенных песчаников. Мощность 180 - 250 м;

2) сланценосная свита - листовые глинистые сланцы с прослоями туфов, аркозовых песчаников и горючих сланцев. Сланцы содержат глинисто-известковые конкреции. Мощности 130 м;

3) угленосная свита - песчаники, алевролиты и аргиллиты с прослоями и пластами углей;

4) пестроцветная толща - песчаники, глинистые породы и мергели.

Горючие сланцы тонкослоистые, черного цвета. В пелитовой основной массе содержатся ОВ, глинистые минералы и мелкие чешуйки биотита, мусковита, а также обломки кварца, полевого шпата. Площадь распространения сланцев - около 10 км2. В. И. Конивец в сланцевой толще выделил три горизонта (табл. 2):

Таблица 2. Количество и мощности пластов горючих сланцев Джварского месторождения

Продуктивный горизонт	Мощность горизонта. м	Количество пластов	Мощность пластов, м	Суммарная мощность пласта, м	Расстояние между горизонтами, м	Состав породных прослоев
Верхний	10,20	5	0,70-2,46	7,55	17,40	Туфы
Средний	8,80	8	0,40-1,10	5,55	--	Туфы и песчаники
Нижний	14,85	9	0,30-1,15	6,40	30,00	Туфы и алевролиты
Итого	33,85	22	--	19,50	--	--

Горючие сланцы распространены во многих районах Восточного Забайкалья. Образование сланценосных толщ связано с верхнемезозойским континентальным комплексом отложении. Угленосные и сланценосные отложения верхнего мезозоя имеют преимущественно песчано-алевритовый и алеврито-аргиллитовый состав.

В основании континентальной толщи средней юры залегают отложения калганского горизонта нижней юры, затем следуют среднеюрские угленосные отложения тургайского горизонта, на которых залегает верхнеюрский комплекс пород, а на последних согласно лежат нижнемеловые осадки. Мощность разреза верхнемезозойских осадков в различных районах 1050-3000 м.

Верхнемезозойские отложения накапливались в многочисленных ранее образованных впадинах мезозойской складчатости. В остаточных впадинах восточных окраин территории Восточного Забайкалья происходило накопление триасовых, нижне- и среднеюрских морских осадков, а в образованных межгорных троговых впадинах - мезозойских континентальных отложений, в том числе горючих сланцев и угля. Сланценосные отложения позднеюрского и раннемелового возраста залегают либо в виде самостоятельных толщ, либо внутри угленосных толщ, либо со стороны лежачего бока пластов угля.

Накопление угля и сланцев происходило в крупных пресноводных озерных водоемах в условиях умеренного теплого климата. Толща сланцев содержит остатки и отпечатки растений, ганоидных рыб, насекомых, пелеципод, гастропод, костей динозавров, остатки зеленовато-синих водорослей. Изменение климатических и тектонических условий в ранне-среднеюрский период вызвало обмеление водных бассейнов и способствовало накоплению в них гумусового материала. Наличие в разрезе полезной толщи пластов угля, и пластов, и линз горючих сланцев свидетельствует об изменении режима отложений.

ОВ горючих сланцев представлено остатками мельчайших зеленовато-синих планктонных водорослей и незначительным количеством мелкого растительного детрита. Глинистая часть сланцев имеет каолиновый состав. Содержатся обломки кварца, полевого шпата, чешуйки слюд, хлорит, серицит.

Из числа известных многочисленных месторождений сланцев и угля позднемезозойского возраста Восточного Забайкалья наиболее типичным примером может служить Гусиноозерское месторождение.

Гусиноозерская впадина является составной частью Гусиноозерско-Удинской депрессии. Во впадине на размытой поверхности сильно дислоцированных пород фундамента залегают континентальные угленосные отложения верхнего мезозоя. Синклинальная структура впадины осложнена вторичными тектоническими нарушениями, что привело к образованию в угленосной толще ряда мелких антиклиналей и синклиналей. Горючие сланцы залегают в нижней части разреза угленосной нижнехолбольджинской подсвиты. Пласты сланцев в виде небольших залежей залегают в кровле угольных пластов или подстилают пласты угля. Кроме того, наблюдается переслаивание тонких прослойков сланца и аргиллита. Мощность пластов сланца 0.12 - 2 м. Содержание ОВ в сланце около 40%. Сланцы сернистые (Sобщ 6,1 %). Гуминовых кислот содержится около 6%.

4.3 ГЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Накопление сланценосных отложений происходило в различных геотектонических условиях. В одних случаях накопление ОВ было тесно связано с геосинклинальным режимом, в других - с типично платформенными или промежуточными условиями.

Геосинклинальный тип месторождений горючих сланцев встречается в геосинклинальных областях палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Возникшие складчатые структуры при наличии благоприятных палеогеографических условий способствовали сланцеобразованию. Важную роль в накоплении ОВ в этих условиях играли межгорные впадины и краевые прогибы. Для геосинклинального типа месторождений характерны обширная (100 тыс. км2 и более) площадь распространения сланценосных толщ, значительная (600-1000 м) мощность полезных толщ, большое количество пластов горючих сланцев, нередко, выдержанных по разрезу, наличие равномерно распределенного ОВ во всех породах толщи с некоторым увеличением или уменьшением концентрации его в отдельных горизонтах, преимущественно пластовая форма залежей. Запасы горючих сланцев составляют десятки и сотни миллиардов тонн.

В качестве примера геосинклинального типа может служить месторождение Мидлэндской долины. Накопление осадочного комплекса пород, содержащих ОВ горючих сланцев, в Мидлэндской долине Шотландии тесно связано с развитием тектонических структур и вулканической деятельностью в палеозойскую эру. Формирование сланценосной толщи совпадало с максимальным оседанием слагающих район пород. Сланценосная толща шотландской свиты в нижней части разреза представлена глинистым известняком, а в верхней - известковистым песчаником визейского яруса

Платформенный тип месторождений горючих сланцев приурочен к мелководным областям распространения древних и эпипалеозойских платформ. Сланценакопление в большинстве случаев происходило в мелководном морском бассейне в условиях сравнительно спокойного платформенного геотектонического режима во впадинах, прогибах, а в отдельных районах - в поднятиях и сводах платформенных структур. ОВ сапропелево-гумусового или гумусово-сапропелевого состава накапливалось в открытых или полузакрытых бассейнах нормальной солености и нормального газового режима в карбонатных, глинистых или карбонатно-глинистых илах. В отдельные геологические эпохи, например в поздней юре, накопление ОВ захватывало обширные площади. Развитие колебательных движений малой амплитуды приводило к проявлению ритмичности осадконакопления. Кроме того, вследствие неравномерности поднятия отдельных частей платформ возникали обособленные площади сланценакопления с определенным гидрохимическим режимом.

Форма залегания горючих сланцев пластовая, пластообразная и линзовидная. Залегание пластов горизонтальное или пологое. Глубина залегания сланценосных горизонтов от нескольких десятков метров до 1-1,5 км и более. Мощность сланценосных толщ от нескольких метров до 1 км. Количество пластов в разрезе сланцевой толщи 3-20 и больше. Промышленное значение чаще всего имеют значительно меньшее количество пластов (3-5, реже больше). В некоторых горизонтах насчитывается до 100 маломощных слоев горючих сланцев. Сближенное расположение их не исключает возможности промышленного использования всей сланценосной; толщи или валовую выемку ее части. Мощность пластов сланцев от 10-40 см до 1-3 м, значительно реже 5-8 м. Во многих случаях пласты сланцев выдержанны по мощности.

Строение сланценосной толщи - от простого до сложного, с многочисленными межпластовыми прослоями пород (песчаники, глинистые сланцы, известняки, мергели), в той или иной степени содержащих ОВ. Качество сланцев в разрезе толщи различное. В некоторых месторождениях нижние пласты богаче ОВ, чем лежащие выше. Пласты сланцев выдержанны по мощности и качеству с тенденцией постепенного изменения этих показателей к периферии залежи или бассейна.

В разрезе толщи отдельных месторождений содержатся пласты угля. Теплота сгорания сланцев 6280-10 467, редко 16747-18 850 кДж/кг. Выход смолы 10-20, значительно реже 25-30%. Запасы сланцев - от нескольких миллионов до десятков и даже сотен миллиардов тонн в крупных сланценосных бассейнах, В сланценосных толщах некоторых месторождений наблюдаются проявление дизъюнктивных нарушений, интенсивные размывы и карстообразование.

При наличии в горючих сланцах того или иного месторождения данного типа сопутствующих (генных) компонентов, например урана, значительно повышается их промышленная значимость. Химический состав минеральной части горючих сланцев разнообразен - карбонатный, алюмосиликатный и алюмосиликатно-карбонатный, что позволяет рассчитывать на максимальное использование зольных отходов в производстве разнообразных строительных материалов.

На территории Иркутского угольного бассейна известно немало месторождений горючих сланцев, приуроченных к юрским угленосным отложениям. Бассейн расположен в пределах южной части Среднесибирского плоскогорья. Угле- и сланценосные отложения юры несогласно залегают на дислоцированных и размытых породах фундамента.

В пределах бассейна среди юрского комплекса осадочных образований выделено три свиты: заларинская (J1), мощностью 30-150 м, состоит из конгломератов и эффузивов и относится к фации горного руслового аллювия; черемховская (J1-J2), мощностью до 300 м, представлена песчаниками, алевролитами, аргиллитами, углями и сланцами, которые соответствуют аллювиальным фациям; присаянская (J2), состоит из песчаников, аргиллитов, гравелитов и угля.

Горючие сланцы Иркутского бассейна являются полиаморфными, это смешанный сапропелево-гумусовый тип, содержащий включения растительного детрита и типично сапропелевого материала.

Промежуточный тип месторождений горючих сланцев образовался в переходных условиях - от геосинклинальной области к континентальным платформам. Характерными особенностями данного типа является огромная площадь распространения сланценосных отложении, изменчивость литологического состава продуктивной толщи, наличие значительного количества маломощных пластов и прослоев горючих сланцев, непостоянство их мощности и невыдержанность по площади. Мощность сланцевой толщи от 10-55 м и более. Количество пластов и прослоев 3-50 и более, мощностью обычно 0,10-0,70 м, за редким исключением больше. Отдельные пласты или прослои сланцев по простиранию или падению замещаются смещающими породами.

Состав горючих сланцев в пределах одного и того же бассейна и месторождения различный: карбонатные, кремнисто-битуминозные, известковисто-глинистые, известковисто-кремнистые. Содержание ОВ 10-15, очень редко 20-25%. Кероген образует мелкие включения, тонкие прожилки, концентрации линзовидной формы и т. д. ОВ в толще распределено неравномерно. В большинстве случаев сланцы пиритизированны.

ОВ сапропелево-гумусового и гумусово-сапропелевого состава. Элементарный состав (%): С - 63-73, Н - 7-10, S - 0,3-2, О - 10-15 и N - 2-8. Теплота сгорания 4186-8373 кДж/кг. Выход смолы 3-10%. Содержание фенолов в смоле некоторых месторождений 7-10%.

Горючие сланцы франского яруса среднего девона Южного Приуралья (доманиковые отложения) приурочены к переходной зоне - от Русской платформы к Уральской складчатой зоне. Доманиковые отложения представлены переслаивающимися известняками, известково-глинистыми и горючими сланцами, мергелями и кремнями, в различной степени содержащими ОВ. В районах Ухтинской складки (Коми) мощность доманиковой сланценосной толщи 47,7 м. В толще насчитывается 248 прослоев осадочных пород, в том числе 163 пласта и пропластка горючих сланцев. Последние тонкоплитчатые, кремнистые, известково-кремнистые и известковисто-глинистые. Мощность прослоев сланцев 0,03-0,72 м. Наибольшее количество ОВ содержится в черных сланцах, меньше в темно-коричневых, наименьшее - в светлых.

4.4 ФОРМА ЗАЛЕЖЕЙ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Возникшие в определенные геологические периоды региональные и локальные структуры горных пород под воздействием тектонических или иных проявлений оказывали влияние на форму и размеры сланценосных отложений. На возникновение определенной формы залежей горючих сланцев влияла также физико-географическая среда определенного периода. Характерными типами залежей горючих сланцев являются пластообразный, линзообразный, мульдообразный, кальдеровидный и др. Сланцы встречаются в виде пластов, слоев, прослоев, выдержанны в залегании с изменчивой мощностью по простиранию и падению. Пласты сланцев расположены сближение или отделены друг от друга прослоями пустых пород. ОВ равномерно или неравномерно с четкими границами с вмещающими породами или с постепенными переходами распределено в отложениях всей толщи.

Сланценосные толщи, а также залегающие в них залежи в одном случае без резкого изменения в строении и состава распространены на значительной площади, в другом имеют прерывистое строение, претерпели тектонические нарушения и спокойно залегают без видимых признаков смещения. В некоторых залежах, особенно залегающих в известняках, доломитах или переходных между ними разновидностях пород, наблюдается проявление карста.

Пластообразный тип залежей горючих сланцев, имеющих горизонтальное или пологое залегание. Залежи представлены одним или несколькими пластами или слоями. Одни из пластов сланцев выдержанны по мощности и прослеживаются без каких-либо признаков изменения, другие имеют прерывистое строение или подвергнуты тектоническим нарушениям.

Айювинское месторождение верхнеюрских горючих сланцев приурочено к пологой синеклизе. Залегание сланценосной толщи почти горизонтальное (рис.4). Горючие сланцы не имеют резких контактов с вмещающими их породами - мергелями и глинами. Общая мощность сланценосной свиты - 19 м. Пласты горючих сланцев хорошо выдержанны по мощности (0,6-7,0 м) на всей площади распространения. Разрез сланценосной толщи по р. Айюве:

Горючий сланец........ 0,03

Зеленый мергель....... 0,90

Горючий сланец, IV пласт..... 0,85

Зеленый мергель........ 1,2

Горючий сланец, III пласт..... 0,90

Глина темная, мергелистая . 1,2

Горючий сланец, II пласт..... 0,95

Глина темно-серая....... 1„50

Горючий сланец, I пласт с прослоями глины……….7,0

Сланценосные отложения нижневолжского яруса верхней юры Ибского месторождения Сысольского района Коми по литологическому составу хорошо выдержанны на всей площади района. Мощность продуктивной толщи 90 м. В ней выделено две зоны - известковистых глин и глинистая. В первой (верхней) залегает один пласт горючего сланца, во второй - четыре.

Рис. 4. Геологический разрез Айювинского месторождения горючих сланцев. 1 - песок с гравием; 2 - песчаные глины; 3 - глины; 4 - глины и глинистые сланцы; 5 - горючие сланцы; 6 - глины известковистые; 7 - мергель.

Пласты горючих сланцев выдержанны по мощности и разделены прослоями пустых пород. Мощность пласта I на отдельных участках 0,20-2,0, в среднем - 0,50 м, пласта II - 0,25-1,7, в среднем - 0,80 м; пласта III - 0,30-2,20, в среднем - 1,15 м; пласта IV - 0,25-4,0 в среднем - 2,30 м. Пласт V, залегающий в известковистых глинах, имеет ограниченное распространение.

Мульдообразный тип залежей горючих сланцев встречается не так часто. Образование его тесно связано с тектоническими структурами, возникшими в подстилающем комплексе пород до начала накопления ОВ, или в процессе сланценакопления, или же за счет характера палеорельефа дна бассейна.

Озинковское месторождение, горючих сланцев нижневолжского яруса верхней юры, расположенное на территории России в области склона древней Русской платформы, приурочено к трем куполовидным соленосным структурам. Сланценосная свита, мощностью 48 м, имеет мульдообразный характер залегания. На крыльях купола углы падения сланценосных отложений увеличиваются до 25°, а в сводовой части соляного купола не превышают 10°. Залегание пластов сланца спокойное, но на отдельных участках наблюдаются разрывные нарушения. В разрезе свиты отмечается циклическое строение: горючий сланец - глинистый горючий сланец - сапропелевая глина - мергелистая глина. Эти циклы, мощностью 2,5-7,5 м, повторяются шесть раз. В свите залегают восемь пластов горючего сланца мощностью 0,25-4,2 м (рис.5). Пласты сланцев сложного строения, состоят из нескольких пачек, которые в свою очередь нередко разделены на отдельные слои глинами сапропелевого или мергелистого состава. Образование горючих сланцев происходило вблизи берега мелководного открытого моря в подводных впадинах. Цикличность в литологическом составе сланценосной свиты указывает на пульсирующий характер колебательных движений в период накопления ОВ. Качество пластов сланца различное. Теплота сгорания 3930-12560 кДж/кг. Выход смолы 5-14%. Сланцы многосернистые (Sобщ 3,8-12%).



Рис. 5. Геологическая карта Озинковского месторождения горючих сланцев.

1-7 - отложения: 1 - палеогеновые, 2 - верхнемеловые, 3 - нижнемеловые, 4 - верхневолжский ярус верхней юры, 5 - нижневолжский ярус верхней юры, 6 - средне-верхнеюрские - батский, келловейский, оксфордский и кимериджский ярусы, 7 - пермские+триасовые; 8 - тектонические линии; 9 - линия разреза; 10 - шахтное поле.

Мульдообразный характер залегания имеет сланценосная толща нижневолжского яруса верхней горы Савельевского месторождения Волжского бассейна. Площадь месторождения приурочена к большому брахнантиклинальному поднятнию с рядом мульдообразных понижений, осложненных сбросами. В центральной части мульды угол падения 1-3°, на краях 15-20°. Литологический состав продуктивной свиты однообразен - на глины приходится 82, на горючие сланцы 18%. Пласты имеют сложное строение-мощность увеличивается от периферии к центру мульды, представлены несколькими слоями, разделенными прослоями сапропелевой глины.

Линзообразный тип залежей горючих сланцев чаще всего приурочен к речным дельтам, дельтовым лагунам, озерам и впадинам с меняющимся режимом накопления ОВ и приноса минеральной массы. Размеры таких залежей различны как по площади распространения, так и по мощности. Иногда одна линза по простиранию сменяется другой. В пределах таких линз имеется или несколько слоев горючих сланцев, разделенных прослоями карбонатных пород, глин, или пород другого состава. Строение залежей чаще сложное. Отдельные пласты как бы расщепляются и постепенно переходят во вмещающие породы. Слои сланцев не выдержанны. Одни из них прослеживаются и сохраняют качество на значительной площади, другие не выдержанны по мощности и составу.

Рис. 6. Схематический геологический разрез по Дергуновскому месторождению.

1 - горючий сланец; 2 - глина; 3 - известковистая глина; 4 - песок; 5 - суглинок.

Сланценосные отложения продуктивного горизонта нижневолжского яруса верхней юры Дергуновского месторождения Волжского бассейна приурочены к западной, опущенной, зоне юго-восточного склона Русской платформы, осложненной пологими структурами второго порядка. Мощность продуктивного горизонта 2-56 м. Залегает он почти горизонтально и содержит до четырех пластов сланцев сложного строения (рис.6). Каждый пласт состоит из 3-7 слоев сланца, разделенных прослоями глин. Как пласты, так и, особенно, слои сланцев не выдержанны по мощности, выклиниваются, сменяются новыми слоями. Последние имеют линзовидную форму. Пласт Р1, мощностью 14 м, залегающий в нижней части разреза горизонта, состоит из семи слоев горючего сланца мощностью 0,17-5,3 м, разделенных прослоями глин. Пласт Р2, мощностью 18 м, состоит из четырех слоев сланца мощностью 0,17-5,1 м. Пласт Р3, мощностью до 1,5 м, состоит из трех слоев сланца мощностью 0,13-1,225 м. Верхний пласт P4, средней мощностью 6,12м, включает три слоя сланцев мощностью 0,2-1,05 м.

Чаше- или блюдцеобразный тип залежей горючих сланцев меньше распространен. Накопление ОВ происходило во впадинах тектонического происхождения, кальдерах, межгорных бассейнах или впадинах оседания. В плане залежи могут иметь замкнутую овальную форму или быть вытянуты в одном из направлений. В большинстве случаев это впадины крупных размеров по площади и на глубину. Сланцевые залежи имеют значительную мощность, разнообразный сложный литологический состав пород и отличаются неоднородностью петрографического и химического состава. В отдельных случаях залежи такого типа обладают крупными запасами горючего сланца и содержат некоторые пласты или горизонты высокого качества.

Болтышское месторождение горючих сланцев приурочено к глубокой впадине в докембрийских кристаллических породах Украинского массива. По мнению одних исследователей, образование впадины связано с проявлениями тектонических нарушений в виде ступенчатых сбросов, по мнению других - впадина представляет собой кальдеру обрушения на месте вулкана. Впадина имеет округлую замкнутую форму диаметром 20-25 км и глубиной свыше 500м (рис.7). Площадь ее около 400 км2. Склоны впадины пологие. Форма сланценосной толщи чаше- или блюдцеобразная. Дно впадины почти горизонтальное. В центре впадины зафиксирован выступ гранитов, что также повлияло на строение залежи. Слои сланцев образуют пологое куполообразное поднятие. К бортам впадины мощность залежи постепенно уменьшается, и затем она выклинивается.



Рис. 7. Геологический разрез Болтышского месторождения горючих сланцев.

1 - суглинки, красно-бурые глины, пески (четвертичная система); 2 - пески светлые с прослоями глин и песчаников (неогеновая система); 3 - мергель, пески кварцево-глауконитовые (киевская свита); 4 - глины темные, пески углистые, алевриты (бучакская свита); 5 - глины аргиллитоподобные темно-серые, слюдистые (меловая система); 6 - горючие сланцы с прослоями битуминозных глин (меловая система); 7 - битуминозные глины с прослоями мергелистых глин (меловая система); 8 -глинистые сланцы тонколистоватые, с прослоями алевритов (меловая система); 9 - алевриты, алевролиты, песчаники (меловая система); 10 - крупнозернистые пески с глыбами и обломками кристаллических пород; 11 - эффузивы кислого состава (юрская система); 12 - граниты, мигматиты, гнейсы (протерозойская группа).

Кальдеровидный морфологический тип горючих сланцев представляет собой или отдельную обособленную, или серию близрасположенных впадин различных размеров, образованных в результате медленного погружения и постепенного заполнения морскими, озерными или речными осадками, или теми и другими. Впадины на соответствующих этапах развития могли соединяться и разобщаться под влиянием горообразовательных процессов. Частая смена фаций привела к сложному строению залежей сланцев. Нередко морские отложения сменялись озерными, а последние речными. Представителем данного типа могут служить месторождения штатов Колорадо, Юта и Вайоминг США.

Сланценосные отложения формации Грин-Ривер залегают в четырех структурных бассейнах - тектонических впадинах. Мощность отложений 100-1000 м. Горючие сланцы переслаиваются глинистыми известняками, глинистыми сланцами, аргиллитами, известняками, песчаниками, туфами, троновыми, водорослевыми, остракодовыми и моллюсковыми известняками. Сланценосная толща в отдельных районах имеет котловинообразную форму (рис.8).

Рис 8. Геологические разрезы бассейна Пайсенс-Крик. 1 - перекрывающие породы; 2 - сланец с выходом смолы более 105 л/т.

5. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Горючие сланцы по сравнению с известными горючими ископаемыми занимают самостоятельное положение как по природе образования, так и по составу ОВ и минеральной массы. Качество их в основном зависит от массовой доли сапропелевого вещества и степени его превращения в процессе диагенеза. На качество сланцев оказывает влияние гумусовый материал и его состав. Петрографический состав ОВ сланцев в значительной степени влияет на выход смолы и теплоту сгорания.

Основными показателями, определяющими промышленное значение горючих сланцев, являются влажность (Wр), зольность (Ас), выход летучих веществ (Vг), выход смолы на сланец и на горючую массу (Тг), теплота сгорания высшая (Qв), низшая (Qн), условной горючей массы (Qг). Эти показатели определяются по методике известных государственных стандартов.

5.1 ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ СОСТАВ ОВ

По элементарному составу ОВ, содержанию углерода, водорода, кислорода, азота и серы горючие сланцы отличаются от углей и нефти. В сапропелитах содержание углерода 55-80%. Более «чистые» разновидности сланцев, преимущественно сапропелевые, содержат углерода 70-80%. а выход смолы до 30% на сланец и до 66% на ОВ. В сапропелитах установлено более повышенное, чем в гумусовых горючих ископаемых, содержание водорода. На эту особенность горючих сланцев указывал еще А. Ф. Добрянский. По мере увеличения содержания гумусового материала в горючих сланцах качество их снижается как по теплоте сгорания, так и по выходу смолы.

В процессе формирования сланценосных толщ происходило накопление в различных соотношениях организмов фитобентоса, фитопланктона, зообентоса, зоопланктона, морских млекопитающих. Общая масса живого вещества за вычетом минеральных скелетных элементов, слагается преимущественно из белков и липоидов, а в составе растительного организма к ним примешиваются целлюлозный материал и инкрустирующие клетчатку нерастворимые высокомолекулярные вещества. Следовательно, кероген горючих сланцев, в основном водорослевого начала, представляет собой многокомпонентный продукт многостадийного превращения исходного живого вещества под влиянием различных факторов. Этим объясняется различие сланцев по химическому составу. Многие сланцы содержат гумусовое вещество.

Сланцы юрского периода имеют более повышенный процент серы. В них ОВ, наряду с серой содержит и большое количество кислорода. Все это позволяет допустить, что в образовании их принимали участие не только водорослевый материал, но и компоненты отмершей прибрежной растительности, лигнин и клетчатка.

По элементарному составу, отношению выхода смолы полукоксования и теплоте сгорания горючие сланцы отличаются от торфа, бурых и каменных углей и ближе всего стоят к сапропелям.

Химический состав керогена сланценосной толщи многих месторождений изменяется по вертикали разреза за счет неоднородности петрографического состава и различной степени метаморфизма исходного ОВ. Пласты сланцев в зависимости от положения их в разрезе толщи отличаются друг от друга по составу керогена, выходу смолы и теплоте сгорания.

По показателю С/Н горючие сланцы отличаются от других типов каустобиолитов:

Нефть........................6,0-7,5

Сланец горючий......7,5-9,5

Бурые угли...............11-15

Торф……..................9-11

Каменный уголь......13-20

Чем выше процент углерода в керогене, тем выше и выход смолы и теплота сгорания. Однако кероген, имеющий высокое содержание углерода, нередко характеризуется глубокой степенью метаморфизма. Под воздействием тектономагматических и других процессов ОВ, потеряв большую часть органогенных химических элементов (водорода, азота и кислорода), может преобразоваться в чисто углеродистый минерал типа шунгита с содержанием углерода 84-98,7, водорода 0,2-0,9%.

Элементарный состав горючих сланцев, содержание углерода и водорода, теплота сгорания и выход смолы полукоксования - основной комплекс показателей, который позволяет судить о доле участия сапропелевого и гумусового вещества в образовании горючих сланцев.

Кероген сланцев представляет собой концентрат гетероатомных полимеров, практически нерастворимых в органических растворителях, и показывает отношение водорода к углероду. Он отличается от угольного вещества по петрографическому и элементарному составу и по растворимости.

5.2 ВЫХОД СМОЛЫ

На выход смолы из горючих сланцев, без учета температурного режима переработки, основное влияние оказывают петрографический состав и степень химического превращения исходного ОВ. Процент выхода смолы на сланец не всегда остается постоянным в пределах промышленного контура месторождения. Изменения наблюдаются как по мощности промышленного пласта, так и но площади распространения сланцев.

Среди горючих сланцев можно по содержанию ОВ выделить три вида (%): богатые - свыше 20, среднего содержания - 10-20, бедные - меньше 10.

По проценту выхода смолы на сланец также можно выделить три основных вида сланцев: высоко-, средне- и низкосмоляные.

Высокосмоляной вид - самый богатый по выходу смолы на сланец (20-40, иногда до 45% и более). Выход смолы на ОВ, как правило, превышает 40%. Соотношение С/Н в смоле 8-8,5. Для получения 1 т сланцевой смолы потребуется переработать 4-6 т сланца. На базе таких сланцев могут быть организованы высокопроизводительные предприятия химического профиля.

Содержание ОВ в высокосмоляных горючих сланцах 30-45%. В основном своей массе такие сланцы имеют сапропелевый или сапропелево-гумусовый состав.

Содержание фенолов в смоле нередко превышает 20%- Теплота сгорания 8400-19000 кДж/кг.

Среднесмоляной вид имеет выход смолы 10-20% на сланец. Выход смолы на ОВ 30-40%. Характерная особенность вида - неоднородность и частая изменчивость петрографического состава как по разрезу, так и по площади сланценосной толщи. В пределах одного и того же месторождения нередко залегают пласты преимущественно сапропелево-гумусового или гумусово-сапропелевого состава с заметным преобладанием одного из них. По этой причине наблюдаются резкие колебания в выходе смолы от условной органической массы.

Поскольку кероген сланцев различного химического состава, то и состав смол разнообразен. В одних смолах наблюдается повышенное содержание ароматических углеводородов, в других смолы содержат повышенный процент парафинов или сернистых соединений и т. д. Различаются смолы по выходу отдельных фракций и их составу.

Основная доля мировых запасов сланцев приходится на данный вид. Запасы отдельных месторождений обычно составляют многие миллиарды и даже сотни миллиардов тонн.

Смолы, как правило, сернистые, одни меньше, другие больше. Содержание сернистых соединений в сланцах некоторых месторождений свыше 10%. Сераорганические соединения представлены меркаптанами, сульфидами, дисульфидами и полисульфидами, тиофеном и их гомологами, би- и полуциклическими соединениями. Некоторые смолы содержат повышенный процент парафина.

Процент азотистых соединений в сланцевых смолах от сотых долей процента до 1 5-3% и выше.

Наряду с другими химическими продуктами из сланцевых смол отдельных месторождений могут быть получены сернокислый аммоний, аммиак, пиридин, техническая сера и др. Практическая ценность горючих сланцев некоторых месторождении заключается еще и в том, что в них обнаружено присутствие редких и рассеянных элементов: урана, ванадия, молибдена, германия и т. д.

Низкосмоляной вид характеризуется выходом смолы на сланец в среднем менее 10%. Сланцы бедны 0В (10-15%), который в основном гумусово-сапропелевого состава.

Особенностью многих месторождений является совместное нахождение в разрезе сланценосной толщи пластов сланцев и углей. Нередко наблюдается взаимопереход сланца в угли, и наоборот. Выход смолы на ОВ 15-20% и больше, а на сланец не более 10 и, как исключение, 15%.

5.3 ЗОЛЬНОСТЬ

Зольный остаток от сжигания сланцев, в зависимости от их состава, составляет значительный процент (45-85%). Процент зольности сланцев является оценочным промышленным критерием. Сланцы с зольностью свыше 85% в современных условиях промышленностью не используются. Чем выше процент выхода золы, тем меньше содержание ОВ, тем ниже теплота сгорания сланцев и выход смолы на сланец.

Выход золы у малозольных сланцев - менее 60%. Теплота сгорания - выше 10400 кДж/кг, выход смолы на сланец - более 20%. Сланцы богаты ОВ, высококалорийны, с максимальным выходом смолы и представляют основную промышленную ценность прежде всего для сланцехимического производства.

Выход золы у среднезольных сланцев - до 70%. Теплота сгорания 8400-9600 кДж/кг, выход смолы на сланец 10-20%. В зависимости от химического состава зольный остаток может быть использован при производстве вяжущего, минеральной ваты, легкого наполнителя бетона и других строительных материалов.

Выход золы высокозольных сланцев - до 85%. Теплота сгорания 6300-7000 кДж/кг, выход смолы на сланец редко выше 10%. Промышленное использование сланцев сопряжено с большими техническими трудностями. Значительная часть таких сланцев - в основном резерв будущего при истощении ресурсов нефти и угля.

Разнообразен химический состав сланцевых зол. В одном случае в них преобладают окислы кремния и алюминия, в другом - карбонатный компонент и т. д. Выделены силикатный, алюмосиликатный, алюмосиликатно-карбонатный и карбонатный виды золы.

Силикатный вид золы характеризуется высоким содержанием SiO2+Al2O3. Кремнезем составляет основную часть золы (60-80%), а Al2O3 занимает подчиненное положение. Зола может найти применение при производстве каменных литых изделий, минеральной ваты, при изготовлении легкого наполнителя бетона и пластмасс.

Алюмосиликатный вид золы по SiO2+Al2O3 близок к силикатному, но отличается от него более повышенным содержанием А12О3 (20-30%). Зола может быть использована для тех же целей, что и силикатная. При отсутствии других сырьевых источников не исключена возможность ее использования для извлечения алюминия, а также получения на ее основе пуццоланового цемента.

Карбонатный вид золы содержит 25-50% окиси кальция, иногда 70. Химический состав золы позволяет рассчитывать на получение самостоятельного вяжущего. Кроме того, может быть получено высококачественное вяжущее при совместном помоле клинкера и золы. Зола пригодна для известкования кислых почв.

5.4 КОНЦЕНТРАТЫ КЕРОГЕНА

Концентрат керогена представляет собой порошкообразную массу размером частиц органо-минеральной массы 0,14 мм. Состоит он из 70-90% ОВ и 30-10% минеральной массы. Плотность керогена 1,04-1,35, массовая доля влаги 3%, удельная поверхность керогена-70 4,97 мг/г.

Элементарный состав ОВ (%): С - 77,10-77,80, Н - 4,49-9,82, N - 0,30-0,44, О - 0.98-0,22, S - 1,68-10,22, CI - 0,60-0,96. Теплота сгорания 37100-37760 кДж/кг. Выход смолы 66%.

Кероген в органических растворителях не растворяется. Окисляется перманганатом калия и щелочной среде при нагревании, а также азотной кислотой. Не изменяет состава и свойств при воздействии на него соляной, фосфорной, серной и органических кислот. Не изменяет своего состава при взаимодействии с растворами щелочей. В кипящем пиридине растворяется до 10% керогена.

Признаки изменения внешнего вида керогена, выделение окклюдированных газов и прочее наблюдается при температурах нагревания 180200°С. При 200220°С начинается выделение углекислоты и воды. Активное разложение керогена происходит при 340360°С. Нагрев до 450500°С сопровождается образованием смолы 6567%, газообразных продуктов 10-15% и твердого сланцезольного остатка (полукокса) 615%.

Концентрат ОВ горючих сланцев обладает довольно высокими теплотой сгорания и выходом смолы. В отдельных случаях он может быть использован для получения высококачественных специфических сланцехимических продуктов.

Основная масса выпускаемого керогена (свыше 80%) применяется в резиновой промышленности при производстве некоторых резинотехнических изделий, а также при изготовлении многих полимерных материалов,

Кероген-70 используется в производстве эбонитовых автотранспортных моноблоков, искусственной кожи, резиноподошвенных изделий. Он также пригоден в качестве наполнителя и изготовлении различных термопластичных и термореактивных изделий пластических масс - линолеума и др.

Концентрат ОВ горючих сланцев пригоден в качестве наполнителя при производстве резинотехнических изделий (аккумуляторные баки и др.), линолеума, плит пластических масс для обшивки градирен и интерьеров служебных помещений, плит для изготовления лабораторной мебели и других целей. По своим физико-механическим и химическим свойствам, а также по экономическим показателям пластмассовые изделия, изготовленные с использованием керогена, выгодно отличаются от изделий с другими наполнителями. Облицовочные плиты и другие керогенсодержащие изделия могут быть изготовлены различных расцветок.

5.5 ВЛАЖНОСТЬ

Горючие сланцы в природных условиях залегания содержат воду в различных состояниях: гигроскопическая влага, вола набухания, пленки смачивания и т. д. Практический интерес представляет влажность сланца в рабочем состоянии, т. е. когда его добывают и затем подвергают переработке и сжиганию.

Сланцы одних месторождений имеют влагу рабочую не выше 20% и перерабатываются или сжигаются без предварительной подсушки. Сланцы с более повышенной влажностью (свыше 25%) требуют предварительной подсушки. Сланцев с такой высокой влажностью немного в природе, но они имеются, и потому этот показатель при промышленной оценке приходится учитывать на всех стадиях геологоразведочных работ и в процессе промышленного освоения месторождения.

По содержанию влаги горючие сланцы различаются: и высокой влажностью - 20-30% и выше, со средней - 10-20% (разрабатываются и используются без предварительной подсушки), с низкой - менее 10%.

5.6 КРЕПОСТЬ

Крепость горючих сланцев и вмещающих пород прежде всего имеет значение для выбора технологии ведения подготовительных и очистных подземных горных работ, связанных с добычей сланцев, средствами механизации добычи, дробления, размола и т. д. Физические свойства горючих сланцев наиболее изучены по Прибалтийскому бассейну, проведены специальные исследования физических свойств пород примышленного пласта Эстонского месторождения. Лучшим из методов определения коэффициента крепости пород (метод сжатия образцов правильной и неправильной формы, метод толчения и др.) является метод толчения Его достоинством является то, что он требует меньшего объема работ при подготовке проб к испытанию.

5.7 ПЛОТНОСТЬ

Плотность горючих сланцев зависит от массовой доли ОВ, его распределения в минеральной массе, от ее минералого-химического состава. Чем выше содержание ОВ, тем меньше плотность. Так, плотность сланцев, содержащих свыше 30% керогена, 0,9-1,65, а сланцев с меньшим содержанием керогена - свыше 1,80.

На показатель плотности сланцев существенно влияют и степень их метаморфизма, а также различного рода включения. Например, почти все сланцы Прибалтийского бассейна содержат известковые включения, а также многочисленные известняковые скелетные остатки колоний мшанок, раковин брахиопод, щитков трилобитов и других морских организмов. В отдельных слоях сланцев содержится до 50% известняковых включений и окремнелых стяжений и конкреций. Поэтому в зависимости от содержания ОВ и конкреций изменяется и плотность сланца (1,50-1,99).

Рис. 9. Зависимость плотности от теплоты сгорания сланцев.

1 - зависимость между объемной массой OВ и теплотой сгорания; 2 - зависимость между объемной массой и теплотой сгорания горючих сланцев.

Плотность сланцев, содержащих 10-15% керогена, 2,2-2,3. Сравнение данных определения плотности прибалтийских сланцев с данными теоретического расчета показало их полную сходимость и подтвердило зависимость плотности от содержания ОВ в сланцах.

Чем меньше в сланцах ОВ, тем, естественно, выше их плотность. С повышением зольности на 1% плотность увеличивается на 0,01.

Чем выше теплота сгорания и чем больше содержание ОВ, тем меньше плотность сланцев, и наоборот (рис. 9), чем выше процент зольного остатка, тем, естественно, больше плотность сланцев.

Плотность сланцев зависит от суммы содержания золы (Л) и минеральной углекислоты (СО2): при Л+СО2 = 44,50% плотность сланцев 1,443, при 61,98% - 1,713, при 63,96% - 1,759, при 69,71% - 1,863, при 75,14% - 2,013, при 99,57% - 2,698.

5.8 ПОРИСТОСТЬ

Пористость - объем пор в единице объема горючих сланцев большинства известных месторождений не изучена, тогда как данный показатель имеет немаловажное значение прежде всего при термической переработке. Пористость сланцев в основном находится в прямой зависимости от микрокомпонетного состава ОВ и химико-минералогического состава минеральной массы, текстуры и структуры сланцев. Пористость сланцев песчано-глинистой минеральной части иная, чем силикатной или карбонатной. На нее также влияет наличие в сланцах включений различного состава. Сланцы отдельных слоев одной и той же полезной толщи могут иметь различную пористость.

Микропористость сланцев оказывает существенное влияние на скорость диффузии газов внутрь кусков сланцев полукоксования. Медленная диффузия газов и водяных паров удлиняет процесс термической переработки сланцев. С увеличением содержания ОВ в сланце пористость последнего уменьшается.

Пористость горючих сланцев зависит от степени однородности их минералогического состава, количества и состава ОВ, характера и количества различных включений. ОВ сланцев в большинстве своем имеет менее пористую структуру, чем, например, вмещающая порода известняк.

5.9 ПРЕДЕЛЫ ПРОЧНОСТИ

Прочностные свойства горючих сланцев так же, как и пористость, зависят от многих факторов. Предел прочности на сжатие прибалтийских сланцев 283-396 кгс/см2.

Сланцы с преобладанием глинистой составляющей имеют меньший предел прочности, чем сланцы известняковые. Сростки ОВ и известняков обладают почти такими же прочностными свойствами, как и сами известняки.

5.10 ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Выбор конструкции агрегатов и оптимального теплового режима термической переработки горючих сланцев во многом зависит от их теплофизических свойств: теплоемкости, температуропроводности и теплопроводности.

Теплоемкость зависит от содержания ОВ. Для прибалтийского сланца влажностью 1,54% удельная теплоемкость находится в пределах 0,992-1,109, для сланцевого кокса - 0,080-0,887 и для концентрата, содержащего 91% керогена, - 1,310-1,03 кДж/(кг*оС). ОВ обладает более высокой теплоемкостью, чем минеральная составляющая.

Температуропроводность сланца в образце при нестационарном тепловом режиме при 200-450° С практически остается постоянной и затем повышается с определенной скоростью, зависящей от крупности сланца.

Теплофизические свойства горючих сланцев зависят не от содержания ОВ, а от формы и размера кусков. При переходе от шара и цилиндра к пластине температура разложения значительно снижается, а при тонко раздробленном слое резко возрастает. Время разложения кусков сланца размером 100 мм в рабочей части шахты полукоксования не превышает 4 ч, тогда как куски размером 200 мм за 4 ч не разлагаются, даже если начальную температуру теплоносителя поднять до 700°С.

На полноту термического разложения горючего сланца и выход продуктов полукоксования в промышленных агрегатах оказывает влияние как процентное содержание ОВ, так и размер кусков сланца. Потери физического тепла при переработке сланца вызываются также за счет содержания в нем воды. Чем больше в сланце влаги, тем больше затрат тепла на его подсушку.

5.11 РАДИОАКТИВНОСТЬ СЛАНЦЕВ

Горючие сланцы некоторых месторождений обладают радиоактивными свойствами за счет присутствия урана или других минералов. Повышенной радиоактивностью обладают сланцы Швеции, Грин-Ривер США за счет присутствия урансодержащих минералов. Последние содержатся также в сланцах штата Монтана, Южная Дакота и других районов США.

Изучение радиоактивных свойств сланцев имеет практическое значение прежде всего относительно возможного извлечения из них урана, охраны здоровья лиц, занятых па добыче и переработке сланцев и при использовании продуктов переработки.

Горючие сланцы большинства известных месторождений не изучены в отношении их радиоактивных свойств, тогда как некоторые из них могут оказаться источником извлечения урана.

6. ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Горючие сланцы как комплексное органо-минеральное сырье в большинстве своем на 50-80% состоят из неорганического вещества, называемого минеральной массой. Обычно она представляет собой тонкодисперсную смесь с ОВ и неотделима от него в процессе добычи горючих сланцев. Если и удается освободиться от нее, то только при применении глубокого и сложного обогащения сланцев, что значительно удорожает себестоимость продукции. Сжигание и термическая переработка горючих сланцев сопровождаются образованием зольных отходов в виде тонкозернистой циклонной золы или кусковатого не нацело разложившегося сланца при полукоксовании, так называемого полукокса камерных, газогенераторных и прочих печей термической переработки. Отходы пород образуются и в процессе добычи сланцев.

В зависимости от масштабов добычи сланцев различного рода минеральные отходы достигают значительных размеров в отвалах предприятия, Затрачиваются немалые денежные средства на их транспортирование, что удорожает себестоимость основной продукции. Наличие таких отвалов в населенных пунктах нежелательно с экологической точки зрения, поскольку это ведет к загрязнению окружающей среды и непроизводительному использованию земельных участков.

6.1 СЛАНЦЕЗОЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ

Сланцезольное вяжущее производится в Германии на основе золы от сжигания посидонских сланцев. Последние бедны ОВ (6-18, в среднем 12%). Химический состав минеральной части горючих сланцев непостоянен. Особенно резкие колебания в содержании характерны для SiO2 - 12-51% и СаО - 18-60%. Теплота сгорания 3700-4200 кДж/кг. Сланцы сжигаются в ретортах Лурги в псевдоожиженном слое при 810-1000°С. В результате сжигания сланцев зольный остаток имеет следующий химический состав (%): п.п.п. - 8,21, SiO2 - 34,40, А12О3 - 9,87, СаО - 32,20, MgO - 1,67, SO3 - 9,54, S - 0,20.

Наиболее высокая экономичность разработки и переработки сланцев достигается при условии полного использования сланцезольного остатка в качестве гидравлического вяжущего. При годовой переработке горючих сланцев 246 тыс.т образующийся сланцезольный остаток 190 тыс.т полностью идет на изготовление цемента путем совместного помола клинкера (30%) и золы (70%). Цемент имеет марку 400.

Сланцевая зола месторождений Прибалтийского бассейна содержит довольно высокий процент окиси кальция - 40-45% и выше, свободной окиси кальция 10-20, в отдельных фракциях 25-30%. Такие золы обладают вяжущими свойствами, полностью или частично могут заменить портландцемент марок 300 и 400 при производстве некоторых видов строительных изделий и материалов.

Сланцевая циклонная зола может также найти применение в качестве минерального наполнителя в пластмассах с полной или частичной заменой таких известных наполнителей, как древесная мука, барит, тальк и каолин. Кроме того, сланцевые золы соответствующего химического состава можно использовать для каменного литья, получения стеклокристаллического материала типа ситалла, а также для производства легких наполнителей бетона - аглопорита, карпазита и др.

Добыча горючих сланцев многих месторождений сопровождается попутным извлечением пород кровли или межпластовых прослоев промышленного пласта. Нередко соотношение горючих сланцев и попутно добываемых так называемых пустых пород составляет 1:1 или даже 1:2. Эти породы в большинстве своем можно использовать в дорожном строительстве или при производстве различных строительных материалов и изделий (рис.10).

Рис. 10. Схема промышленного использования зольных остатков сжигания и термической переработки горючих сланцев Ленинградского месторождения Прибалтийского бассейна.

На основе летучих сланцевых зол, полученных при сжигании на. электростанциях прибалтийских сланцев, разработана технология получения вяжущих материалов различной активности:

-- кукермит получается в результате тонкого размола мелкой фракции золы, размером частиц 15-30 мкм, до размера частиц с удельной поверхностью не менее 3500 см2/г. По своим вяжущим свойствам кукермит отвечает марке цемента 200. Расход воды для получения кукермитного теста нормальной консистенции составляет 27-32% от массы вяжущего. Начало схватывания кукермита от 45 мин до 2 ч, конец от 2 до 6 ч;

-- кукермит-цемент изготавливается при совместном размоле мелкой фракции летучей золы (65-80%) и предварительно измельченного клинкера (35-20%). Расход воды 26-28%. Начало схватывания цемента 1-2, конец 2-6 ч. Кукермит-цемент отвечает требованиям марок 200-300;