Исследование ресурсосберегающих процессов углубленной переработки углей и вскрышных пород угленосных формаций и техногенных отходов

Реализация проекта проводится за период 2021-2023 гг.Проектом предусмотрено, с одной стороны, исследование состава, свойств, технологий переработки и обогащения углей, а также вскрышных пород угледобычи в целях обеспечения комплексного использования сырья, с другой стороны - мышьяксодержащих отходов кобальтового производства с получением товарной продукции. Исследование возможностей обогащения, влияния предварительной активации и физико-химического модифицирования углей Улуг-Хемского бассейна на состав и свойства продуктов переработки угля. Выявление особенностей физико-химических характеристик углей методами петрографии, ТГА, ДТА, ЭПР-, КР-спектроскопии. Определение фундаментальных взаимосвязей между петрографическим составом и параметрами геохимии органического и неорганического вещества углей. Исследование технологических процессов углубленной переработки вскрышных пород угледобычи и отходов кобальтового производства в товарные продукции. Комплексная переработка угольного ископаемого, базирующаяся на глубоком обогащении горной массы, предварительной активации угля методами механохимического воздействия, селективной химической обработки, а также сверхкритической экстракции, может обеспечить существенное улучшение технико-экономических и экологических показателей в процессах его высокотемпературной переработки. В этой связи актуально исследование влияния специальных зольных добавок к низкозольным концентратам угля. Повышение качества коксующегося угля на современном этапе возможно только с применением методов обогащения углей. [О.И. Усольцева, Ю.В. Передерин, Р.И.Крайденко. Обогащение углей: современное состояние технологий, обогащение углей: современное состояние технологий.-2017, № 3.- С.131-136. Планомерное изучение Улуг-Хемского бассейна (УХБ), начавшееся в середине прошлого столетия, велось с различных позиций: геологическое строение, стратиграфия, петрография, технологические свойства. Но в ранних исследованиях углей не могли быть использованы современные методы количественного и качественного анализа. Петрографический состав углей (один из основных классификационных параметров)определяется ботанической принадлежностью растений-углеобразователей и условиями их разложения в торфянике, а последнее есть следствие фациальных, климатических и геотектонических факторов угленакопления. Изучение углеводородов-биомаркеров позволяет получить важную геохимическую информацию об условиях накопления ОВ, стадии термического преобразования, типе исходного ОВ. Анализ опубликованных данных ЭПР-спектров по углям Кузбасса [Хабибулина Е.Р. Изучение углей Кузбасса различных стадий метаморфизма методом ЭПР-спектроскопии // Материалы Ежегодной конференции молодых ученых ФИЦ УУХ СО РАН «Развитие – 2018» Кемерово, 10-12 апреля 2018 г, с. 134-141] показал, что величина g-фактора зависит от петрографического состава углей и отражательной способности витринита. Геохимия неорганического вещества (НОВ) в тувинских углях относится к слабоизученной области знания, описанной по данным полуколичественной спектроскопии в период геологоразведочных работ до1993 г. Выявление фундаментальных взаимосвязей между петрографическим составом углей и параметрами геохимии ОВ и НОВ может использоваться для прогноза качества углей УХБ, а также свойств получаемых из них продуктов углубленной переработки. Вскрышные породы угледобычи относятся к крупнотоннажным отходам промышленности, но перерабатывается их не более 10 % общего объема. Исследования технологий получения керамических, теплоизоляционных и композиционных материалов на основе вскрышных пород угледобычи в Республике Тыва, начатые нами в 2017 г., актуальны и требуется их дальнейшее развитие. Актуальна проблема утилизации мышьяксодержащих отходов бывшего комбината «Тувакобальт» как техногенного сырья для извлечения металлов и других ценных компонентов.