№ 1 (2024)

Разработана модель формирования редкоземельных, включая иттрий, редких элементов и цветных металлов в платформенных и активизированных структурах Верхнего Приамурья. Рассмотрены генетические типы и степень обогащения лантаноидов, показана неравномерность их распространения по разрезу пластов угля и в продуктах их сгорания. В углях доминируют легкие редкоземельные элементы. Доказаны высокие сорбционные свойства торфа и углей из водных растворов. Рассмотрены критерии предварительной оценки угля в качестве сырья для извлечения лантаноидов и проанализированы перспективы их выявления.

Из тувинских углей Улуг-Хемского бассейна растворением в N-метилпирролидоне получены экстракты – гиперугли. Выход экстрактов составляет 27.3–79.4%, а их зольность равна 0.5–0.8%. Изучен состав продуктов пиролиза, проведенного при 420^оС, исходных углей и полученных из них гиперуглей. Показано, что эффективнее всего поддается экстракции уголь марки Ж (уголь Элегестского месторождения). Качественный и количественный составы продуктов пиролиза непринципиально отличаются в исходных углях и соответствующих им экстрактов. По данным ТГА, разложение экстрактов (гиперуглей) протекает при более низких температурах относительно исходных углей с большим выходом летучих компонентов.

Методом дифференциально-сканирующей калориметрии проведены исследования смесей графита и антрацита с карбонатом лития в атмосфере аргона и на воздухе. Установлено, что в интервале температур 100–500°С в аргоне происходит более сильная потеря массы, чем на воздухе. Указанное явление обусловлено удалением соединений кислорода с углеродом. На воздухе происходят конкурирующие процессы – образование соединений кислорода с углеродом, углем и десорбция кислородсодержащих веществ. Проведено сопоставление тепловых эффектов по кривым ДСК и гравиметрии для систем графит – карбонат лития в аргоне, на воздухе. Установлено, что до 700°С в продуктах реакции мольное соотношение оксидов углерода (IV; II) можно оценить на уровне 10 : 1. Эндотермические эффекты плавления карбоната лития в атмосфере аргона для смесей графита и антрацита с карбонатом лития наблюдали при 732 и 727°С соответственно. На воздухе пики эндотермических эффектов не соответствуют кривым поглощения теплоты в аргоне. Даны наиболее вероятные объяснения наблюдаемых эффектов – наличием фаз карбоната и оксида лития; проявлением растянутого характера предпереходной области карбоната лития. Методом порошковой рентгеновской дифрактометрии установлено, что выгорание углеродной фазы при 500°С в графите, антраците не приводит к существенному изменению межплоскостных расстояний в карбонате лития.

Исследованы процессы зажигания смесевых топлив, сформированных на основе угля марки 3Б месторождения Майкубен, и мелкодисперсных отходов лесопиления и деревообработки. Выполнен анализ процессов воспламенения и горения топливных смесей при различной организации процессов горения. Установлено, что концентрация древесной составляющей оказывает существенное влияние на процессы начала окисления и горения смесевых топлив. При увеличении доли древесной составляющей в смеси до 50% время задержки зажигания снижается в среднем на 18% во всех случаях выполняемых исследований.

Рассмотрены золошлаковые отходы от сжигания углей в качестве источника получения ценных металлов. Приведены результаты исследования золошлаковых отходов ТЭЦ Приморья, продуктов сжигания углей Амурской области и некоторых продуктов фракционирования золошлаковых отходов на содержание золота и скандия. Изучены уровни концентраций этих металлов для предварительной оценки их возможной промышленной значимости методом инструментального нейтронно-активационного анализа.