ИССЛЕДОВАНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ УГЛУБЛЕННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕЙ И ВСКРЫШНЫХ ПОРОД УГЛЕНОСНЫХ ФОРМАЦИЙ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

РЕФЕРАТ Отчет с.81, рис.23, табл.21, библ. 75 МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ. КАМЕННЫЙ УГОЛЬ. УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ОТХОДЫ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ПЕРЕРАБОТКА. ВСКРЫШНЫЕ ПОРОДЫ УГЛЕДОБЫЧИ. ГЕОХИМИЯ УГЛЯ. Цель работы – исследование состава, свойств, технологий переработки углей, а также вскрышных пород угледобычи и отходов кобальтового производства. Выполнен обзор современного состояния технологий по обогащению углей. Выделены перспективные методы обогащения, характеризующиеся высокой производительностью аппаратов и эффективностью разделения смесей. Проведена оценка реакционной способности кокса из углей Тувы на основе регрессионных уравнений, учитывающих параметр основности золы, петрографические и технологические характеристики углей. Выявлено, что сдерживающим фактором использования тувинских углей в качестве спекающей основы в шихте для коксования служит высокое значение параметра основности золы, невысокий показатель отражения витринита (Ror< 0,95 %) и высокий выход летучих веществ. При переработке тувинских углей в кокс с повышенной прочностью (индекс CSR) и меньшей реакционной способностью (индекс CRI) необходимо добиться снижения индекса основности шихты. На основании анализа инновационных разработок ТувИКОПР и научных институтов Сибири рассмотрена возможность создания и развития в республике предприятий по производству малотоннажной углехимической продукции. При исследовании термического растворения каменного угля Каа-Хемского месторождения в среде сверхкритического бензола установлено, при температуре 450°С повышение давления в интервале 5-15 МПа практически не влияет на общую конверсию ОВ угля, но способствует увеличению выхода жидких продуктов примерно в два раза. Исследование углей различной стадии метаморфизма методом ИК-спектроскопии показало на наличие значимых взаимосвязей между параметрами (индексы ароматичности AR1, AR2, доля алифатического водорода Hal/H, доля кислородсодержащий фрагментов "С=О", параметр спекаемости CHal/С=СAR) и показателями элементных анализов углей. На основании углепетрографических и геохимических исследований углей Межегейского месторождения установлено, что их формирование происходило в сильно обводненных застойных торфяных болотах; характер распределения н-алканов и изопреноидов в углеводородной фракции битумоидов свидетельствует о преобладании террагенного типа органического вещества при некотором присутствии сапропелевого и о высокой зрелости изученного угольного вещества. Выявлен оптимальный режим медленного ступенчатого озоления тувинских углей без воспламенения угля и без потери неопределенной части неорганического вещества угля, ему соответствует скорость подъема температуры в печи 3 град/мин (в ГОСТ 11022–95 рекомендована скорость 8 град/мин). По результатам сравнительного анализа состава различных золошлаков рассчитаны коэффициенты обогащения (в сравнении с исходным углем) золы и золошлаковых продуктов углесжигания золообразующими и малыми элементами. В рамках исследования минерального сырья рассмотрено влияние технологических способов, их параметров и режимов при получении силикатных и керамических стеновых материалов на основе вскрышных пород угледобычи. Выявлено влияние условий твердения и продолжительности тепловлажностной обработки на формирование структуры и свойств силикатного стенового материала на основе известковокремнеземистого вяжущего и заполнителя – песчаника и глиежа. Разработан оптимальный режим обжига керамических стеновых изделий на основе аргиллитовых вскрышных пород с учетом интенсивности и продолжительности термических процессов, протекающих при нагревании и химико-минералогических особенностей сырьевой массы. Исследована возможность использования шламовых отходов комбината «Тувакобальт» после их деарсенизации в производстве керамических изделий. Выявлено влияние химико-минералогического состава сырья на спекание керамической массы.