PETROGRAFSKI SESTAV NEKATERIH VZORCEV RASKEGA PREMOGA Z RAZLIČNO KOKSAVOSTJO Milan Hamrla S 6 fotografijami v prilogi Splošno Raški premog je zaradi njegovih posebnih lastnosti težko uvrstiti v normalno karbonizacijsko vrsto. Značilno zanj je, da ima obenem lastnosti nizke in visoke stopnje karbonizacije. Vsebina hlapnih snovi ustreza manj zrelemu premogu. Količina vode, kurilna vrednost, vne-tišče in koksavost pa kažejo na znatno višjo zrelost. Koksavost je za vsebino hlapnih snovi okrog 48% nenavadno visoka. Premogi s tako visoko vsebino hlapnih snovi dajo običajno le prašnat koks. Pri iskanju vzroka tej lastnosti domnevamo, da je v zvezi z izredno visoko vsebino žvepla (okrog 10 %), katerega večina je kemično' vezana kot organsko žveplo. Ta domneva temelji zaenkrat na izkustvu, da so premogi, bogati z organsko vezanim žveplom vedno bolje koksavi kot enako zreli premogi z nižjo vsebino žvepla. V raškem premogu žveplo najbrž zamenjuje elementarne delce kisika (Kreulen, 1952). Na ta način moremo tolmačiti tudi jj visoko molekularno razmerje-, ki je karakteristični indeks za koksa- O + N vost premoga; pri normalnih nemških koksavih premogih znaša 8—12, pri raškem pa celo 13. Raški premog zaradi visoke vsebine žvepla sam ni primeren za izdelavo koksa. Uporabljati ga moremo v omejeni količini le kot vezivo drobcev manj zrelih, nekoksavih premogov, pri izdelavi koksa iz mešanic premogov. Njegova vloga je v razvoju naše koksarniške industrije zaradi tega pomembna. Koksavost raškega premoga ni stalna. Razlike so med sloji pa tudi v posameznih slojih. Najmanj koksav je premog iz najnižjega »krednega« sloja. Dilatometerske krivulje premoga iz tega sloja ne kažejo skoraj nobene dilatacije ter se bistveno ločijo od značilnih krivulj z izrazitimi dilatacijskimi maksimi (650 %) dobro koksavega premoga višjih slojev. Vsebina pepela je v slabo koksavih različkih običajno nekoliko višja." Ta zanimiva ugotovitev je pomembna tudi z gospodarskega vidika, ker je v »krednem« sloju največji del zalog raškega premogovnika. Številnim Po podatkih preiskav Kemičnega inštituta SAZU v Ljubljani. vprašanjem v zvezi s študijem raškega premoga se je tako pridružii nov problem: kje so vzroki nestalni koksavosti? Da je premog primeren za koksanje, je v prvi vrsti potrebna zadostna kemična starost. Koksavi so običajno črni premogi, ki so v kar-bonizacijski vrsti dosegli stadij, karakteriziran pri normalnih humulitih s približno 84—90 °/o C, 4—6 °/o H, 6—10 °/o O + N in 18—28 % hlapnih snovi (vpp). Tehnološke lastnosti premoga so odvisne tudi od njegovega petrografskega sestava. Pri dosti zrelih premogih moremo z mikroskopsko analizo sestava precej dobro presoditi, ali je premog primeren za koksanje ali za kakšen drug tehnološki postopek. Za koksavost sta odločilni petrografski komponenti vitrit in klarit. Vitrit, ki prevladuje pri humulitih, je sestavljen v glavnem iz vitrinita, bodisi gelastega kolinita, večinoma pa telinita z več ali manj razločno ohranjeno strukturo prvotnega rastlinskega materiala. Klarit sestavlja vitrinitna osnova z bitumenskimi telesi eksinita v obliki odpornih kutikul, spor in polena ali morfološko nedoločenih vključkov. Ostali dve petrografski komponenti, durit in fuzit, sta koksno neaktivni. Pravi durit sestavlja inertna osnova mikrinita, sklerotinita, fuzinita in semifuzinita, v kateri so bitumenska telesa eksinita. Fuzit je kemično skoraj sam ogljik. Medtem ko ima durit določeno vlogo pri procesu odplinjevanja med koksanjem ter vpliva na količino in sestav plinskih in tekočih produktov, je fuzit popolnoma inerten. Vmesne stopnje med duritom in klaritom so glede koksavosti odvisne cd količinskega razmerja posameznih petrografskih komponent oziroma maceralij. Anorganske primesi v večji količini neugodno vplivajo pri procesu koks an j a premoga. Poleg kemičnega in petrografskega sestava premoga utegnejo na potek koksanja vplivati tudi drugi faktorji. Termični razkroj premoga pri koksanju je kemični proces; pri dodajanju toplotne energije se od-cepljajo določene spojine ob izpreminjanju agregatnega stanja. Možno je, da pri poteku teh reakcij pridejo v poštev še dodatni, na primer katalitični vplivi nekaterih anorganskih ali drugih spojin, ki se nahajajo v premogu. V zvezi z nakazanim problemom nestalne koksavosti raškega premoga je bilo treba ugotoviti petrografski sestav in druge mikroskopske značilnosti nekaterih vzorcev premoga, ki se sicer makroskopsko ter po osnovnih kemičnih karakteristikah med seboj skoraj ne razlikujejo. Pri tujih avtorjih najdemo praktično zelo malo podatkov o raškem premogu (Petrascheck, 1927, Beck, 1948, Abramski, 1951, K r e u 1 e n , 1952, M. Teichmiilier, ustno sporočilo 1954). Med zrelostno stopnjo premoga, njegovim sestavom in geološko situacijo premogdšča je vedno določena zveza. Ker se podatki medsebojno dopolnjujejo, naj navedemo v kratkem geološke značilnosti raškega premogišča: Produktivne plasti pripadajo po Stacheju ipresu spodnjega eocena, po Salo peku in italijanskih geologih zgornjemu paleocenu. Premogovi sloji so v spodnjem delu tako zvanih kozinskih apnencev, ki leže večinoma neposredno na erodirani površini senonskih rudistnih apnencev. Pred transgresijo kozinskih plasti, ki so razvite v limničnem in brakičnem faciesu, je bila površina krednih usedlin denudirana ter skrasela ob nastajanju boksita. Na meji teh in mlajših kozinskih plasti se pojavljajo ponekod konglomerati in boksitne breče (Salopek, 1954, 10). Premogišče ima v spodnjem delu značaj talnih slojev, više so sloji pravilnejši. Najnižji, »kredni« sloj je bil odložen neposredno na erodirano in skraselo apnenčevo podlago. V globelih in vdolbinah je število slojev večje ter so le-ti tudi debelejši kot nad izboklinami kredne površine. Isto velja za vmesne plasti in vložke med sloji. Vseh slojev, ki so precej neenakomerni in tanki, je blizu 40; med njimi jih je le nekaj (okrog 10) primernih za odkopavanje. Sloji so razdeljeni na tri skupine. V spodnji, »kredni« skupini je 2—5 slojev, debelih skupno 1,2—2,5 m. Najnižji je običajno najdebelejši ter često apofizasto zapolnjuje razpoke in žepe na razčlenjeni senonski površini. Mestoma najdemo pod njim breoo z apnenim in premogastim vezivom. Po več slojev se tudi združuje v en sloj. Nad serijo brakično-lagunamih kozinskih plasti slede morski zgornji foraminiferni miliolidni, alveolinski in numulitni apnenci ter najviše fliš. Debelina vseh plasti znaša največ še nekaj sto metrov. Mlajše plasti niso bile sedimentirane na tem območju. Debelina plasti nad premogom torej relativno ni bila velika; statični pritisk krovnih plasti in temperatura zato nista mogla imeti večjega vpliva pri procesu karhonizacije v geo-kemični fazi zorenja premogišča. Tudi tektonika je zmerna (Salopek, 1954, 25), zato dinamometamorfni vplivi niso mogli biti posebno pomembni pri poteku karbonizacije. Za mikroskopsko preiskavo so bili na razpolago vzorci premoga iz naslednjih slojev oziroma iokalitet jame Podlabin: Vzorec IV; »kredni« sloj. Prekop 424. (Tik pod premogom je bila po nekih podatkih tanka plast gline.) Vzorec Via; »kredni« sloj; najnižji del ob kontaktu s kredno podlago. Prekop 424. Vzorec XIV; »kredni« sloj; spodnji del. Prekop 204, nadkop 201. Vzorec XIII; »kredni« sloj; spodnji del. Prekop 204, nadkop 201. Vzorec VII; »kredni« sloj; srednji del. Prekop 204, nadkop 201. Vzorec XII; »kredni« sloj; zgornji del. Prekop 204, nadkop 201. Vzorec X; 7. sloj. Odkop 217 — jug. Vzorec VIb; 9. sloj. Prekop 214. Vzorce smo vzeli točkasto, zato ne predstavljajo povprečka. Izdelali smo kosovne, zrnaste in grobozrnaste preparate. Nadalje smo preiskali še nekaj vzorcev normalnega, dobro koksavega premoga iz višjih slojev, ki so jih v Kemičnem inštitutu SAZU v granulaciji 0,2 mm večinoma predhodno kemično obdelali s kislinami z namenom, da se zniža vsebina anorganskih primesi. Vzorce smo preiskali kvalitativno glede udeleženih maceralij in anorganskih primesi. Ker vzorci niso povprečni, bi bila kvantitativna izmera brez smisla. V kratkem opišem uporabljeno tehniko izdelave mikroskopskih preparatov; pri raškem premogu je namreč marsikdaj težko doseči brezhibno polituro, ki je predpogoj za opazovanje podrobnosti pod mikroskopom. (Kreulen tudi poudarja, da se raški premog težko polira; 1952.) Za zrnaste preparate v granulaciji