Hidrológiai Közlöny 1950 (30. évfolyam)

11-12. szám - Értekezések - Takács Pál: A dorogi karsztszén és a bányavíz kölcsönhatása

Á dorogi szén humínsáv és humáttartalmánáí fogva ioncserélő sajátságú. így a vele érintkező bányavíz összetételét megváltoztathatja. Hatása lágyító, de keményítő is lehet. Egyes megfigyelések szerint a bányaművelésekben az utóbbi eset fordul elő, a laboratóriumi kísérletekben azonban minden vizsgált minta lágyító hatású volt. Szerző megfigyelései és kísérletei nagyfontosságúak ötéves tervünk szénbányászati részének sikeres teljesítése szempontjából. U. D. C. 551.497:551.444:622.5 (439.115 Dorog) A dorogi karsztszén és a bányavíz kölcsönhatása*) (Hozzászólás Venkovits István : Dorogi vízvizsgálatok c. cikkéhez.) TAKÁCS PÁL A dorogi paleogén szén a tipikus karsztszenek közé tartozik, és ennek megfelelően hamuképző anyagai jórészt kémiailag megkötött bázisok (1). E bázisok vizsgálataink szerint részben a bitumenanyagokhoz, részben a huminsavakhoz kapcsolódnak, mely vegyületcsoportok közül a liumátok és a szabad huminsavak közismerten ioncserélő sajátságúak. Ezeknek az anyagoknak permutitos (ioncserélő) jellege olyan kifejezett, hogy pl. Fuchs (2) ezt a tulajdonságot használja fel a szén humát, illetve huminsav tartalmának kvantitatív kimutatására és számos technikai eljárás (3) ajánl vízlágyítókba permutit helyett megfelelően preparált lignitet. Mivel a bányavíz földalatti útjában a széntelepekkel is érintkezhetik, mint a bányavíz összetételét kialakító tényezőt egyéb kémiai és geológiai faktorok mellett a szén permutitos jellegét is tekintetbe kell vennünk. A víz és a szén között — megfelelő ideig tartó és intenzív érintkezés esetén — az alábbi egyensúlyi reakciók lehetségesek : 2 iVo-humát + Ca(HC0

3)

2 Ca-humát + 2 NaHC0

3 2 iVa-humát + CaSO

t iVa-humát -f Jí

2C0

3 Ca-humát + 2 II

2C0

3 VIII. aknai paleocén szén. Lúgosság Karbonát Összes keménység N® Eredeti víz 7,2 20,1 22,0 1. lágyítás után . . 7,0 — 5,4 2. lágyítás után .. 6,7 — 2,1 X. aknai paleocén szén. Eredeti víz 7,1 20,0 22,7 1. lágyítás után .. 6,3 17,6 19,7 2. lágyítás után . . 4,9 13,7 15,6 3. lágyítás után .. 3,8 10,7 11,8 XII. aknai eocén (fornai II.) szén : Eredeti víz 7,1 1. lágyítás után . . 6,2 2. lágyítás után . . 7,2 3. lágyítás után . . 8,2 20,0 22,7 — 8,9 — 3,6 Állandó 1,9 2,7 2,1 1,9 1,1 2,7 2,5 — XII. aknai eocén (fornai III.) szén : Eredeti víz 1. 6,8 19,0 22,5 1. lágyítás után .. 6,6 — 14,5 2. lágyítás után 6,1 — 8,9 3,5 Jf-humát + NaHC0

3 2 H-humát + Ca(HC0

3)

2 Mivel* a lágyítás folyamán kicserélhető ionok száma csökken, ha ugyanazon szénnel egymásután több adag vizet lágyítunk, a lágyítás hatásfoka mind rosszabb lesz, a permutit kimerül. VIII. aknai paleocén szén : Lúgosság Karbonát keménység N° Állandó Hangsúlyozni kell, hogy fenti reakciók mind egyensúlyi reakciók, vagyis a folyadék-, illetve szilárd fázis ionkoncentrációjától függően mindkét irányban lejátszódhatnak, tehát a szén kalcium és nátrium ion-arányának, illetve a víz összetételének megfelelően a szén lágyíthatja is, de más esetben keményítheti is a vele érintkező bányavizet. Venkovits István (4) a felhagyott fejtésekben ez utóbbi esetet tapasztalta, míg a dorogi laboratórium ioncserélő kísérleteiben minden vizsgált szénmintánál lágyító hatást találtunk. Kísérleteink során különböző dorogi széntelepek mintáiból 100—100 g szenet 500 cm

3 ismert keménységű vízzel 30 percen át rázógépben ráztunk, majd a víz aliquot részéből meghatároztuk mind az állandó, mind a változó keménységet. A változó keménységmeghatározást metilorange-indikátor mellett sósavas titrálással, az összes keménységet a Blocherféle palmitátos eljárással határoztuk meg. Egyszeri kirázással természetesen a víz keménysége csak bizonyos mértékig csökken, újabb adag szénnel (több lépcsős lágyítás) azonban a már lágyult víz még tovább lágyítható. Ezzel kapcsolatos eredményeink az alábbiak : *) Közlemény a Nehézvegyipari Kutató Intézet Dorogi Laboratóriumából. The interaction between karst-coal and mine-water in Dorog. — By P. Takács. (English text on p. 478.) Eredeti víz 7,2 20,1 22,0 1,9 Friss szénnel lágyítva 7,0 — 5,4 — Kétszer használt szénnel lágyítva 6,6 — 12.3 — Háromszor használt szénnel lágyítva 6,6 — 19,2 — X. aknai paleocén szén : Eredeti víz 7,1 20,0 22,7 2,7 Friss szénnel lágyítva 6,3 17,6 19,7 2,1 Egyszer használt szénnel lágyítva 6,7 18,7 20,9 2,2 Kétszer használt szénnel lágyítva 7,0 19,6 21,8 2,2 XII. aknai (fornai II.) szén : Eredeti víz 7,1 20,0 22,7 2,7 Friss szénnel lágyítva 6,1 — 4,6 — Egyszer használt szénnel lágyítva 8,2 — 8,9 — XII. aknai eocén (fornai III.) szén : Eredeti víz 6,8 19,0 22,5 3,5 Friss szénnel lágyítva 6,6 — 14,5 — Egyszer használt szénnel lágyítva 6,6 — 18,5 — 414-