АО «ВНИПИпромтехнологии»

Новиков Е. А., научный сотрудник, канд. техн. наук

Горный институт «НИТУ МИСиС»:

Добрякова Н. Н., аспирант, e-mail: hope3089@rambler.ru

Шкуратник В. Л., зав. кафедрой ФТКП, проф., д-р техн. наук, e-mail: ftkp@mail.ru

Эпштейн С. А., зав. лабораторией физикохимии углей, д-р техн. наук, e-mail: apshtein@yandex.ru

Приведен аналитический обзор известных методов оценки окисленности ископаемых углей, являющейся одной из важнейших характеристик, определяющих их качество. Рассмотрены основные российские и зарубежные нормативные документы, регламентирующие определение указанной характеристики на основе микроскопии аншлиф-брикетов. а также оптической плотности щелочных экстрактов углей. Отмечено, что ни один из рассмотренных методов не может быть признан универсальным, позволяющим исследовать окисленность углей различных видов и типов, находящихся на различных стадиях окисленности. Предложено возможное решение задачи повышения эффективности определения окисленности углей.

Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» (Соглашение № 14.575.21.0062, уникальный идентификатор соглашения RFMEFI57514X0062).

1. ГОСТ 8930-94. Угли каменные. Метод определения окисленности. — М. : Изд-во стандартов, 1995. — 15 с.
2. ГОСТ 9414.2-93. Уголь каменный и антрацит. Методы петрографического анализа. Часть 2. Метод подготовки образцов угля. — М. : Изд-во стандартов, 1995. — 18 с.
3. ГОСТ 32356-2013. Угли каменные и антрациты окисленные Кузнецкого и Горловского бассейнов. Классификация. — М. : Стандартинформ, 2015.
4. ГОСТ 2111-75. Угли Кузнецкого бассейна для коксования. Метод установления границы зоны окисленных углей. — М. : Изд-во стандартов, 1975. — 6 с.
5. ASTMD:5263-93(2008). Standard Test Method for Determining the Relative Degree of Oxidation in Bituminous Coal by Alkali Extraction. — West Conshohocken : ASTM International, 2008.
6. Yun Y., Meuzelaar H. L. C. Development of a reliable coal oxidation (weathering) index — Slurry pH and its applications // Fuel Processing Technology. 1991. Vol. 27. P. 179–202.
7. Lowenhaupt D. E., Gray R. J. The alkali-extraction test as a reliable method of detecting oxidised metallurgical coal // International Journal of Coal Geology. 1980. Vol. 1. Р. 63–73.
8. Ingram G. R., Rimstidt J. D. Natural weathering of coal // Fuel. 1984. Vol. 63. Р. 292–296.
9. Клешня Г. Г., Лаврова О. Ю., Ревенко Н. М., Дроздник И. Д., Мирошниченко Д. В., Десна Н. А., Иванова Е. В. Использование метода определения окисленности углей в ЦЗЛ ПАО АКХЗ // Кокс и химия. 2013. № 11. С. 17–23.
10. Веселовский В. С., Алексеева Н. Д., Виноградова Л. П., Орлеанская Г. Л., Терпогосова Е. А. Самовозгорание промышленных материалов. — М. : Наука, 1964. — 246 с.
11. Веселовский В. С. Физические основы самовозгорания угля и руд. — М. : Наука, 1972. — 122 с.
12. А. с. 69518, МКП⁷, G01N5, G01N31. Способ сравнительного определения степени окисленности каменных углей / Г. Н. Подбельский ; заявл. 30.07.1946 ; опубл. 31.10.1947.
13. А. с. 1325343, МКП⁷, G01N27/02. Способ контроля окисления каменных углей / Р. В. Кучер, А. Ф. Сергатюк ; заявл. 15.05.1985 ; опубл. 23.07.1987, Бюл. № 27.
14. Шлезингер М. А. Люминесцентный анализ. — М. : Физ.-мат. литература, 1961. — 401 c.
15. Musa Sarikayaa, Gülhan Özbayoğlu. Flotation characteristics of oxidized coal // Fuel. 1995. Issue 2. Vol. 74. P. 291–294.
16. Fuerstenau D. W., Diao J. Characterization of coal oxidation and coal wetting behaviour by film flotation // Coal Preparation. 1992.Vol. 10. P. 1–17.
17. Вялов В. И., Гамов М. И., Эпштейн С. А. Изучение окисленности и минеральных примесей углей при петрографических и электронно-микроскопических исследованиях // Химия твердого топлива. 2013. № 2. С. 57–61.
18. Arisoy A., Beamish B. Mutual effects of pyrite and moisture on coal self-heating rates and reaction rate data for pyrite oxidation // Fuel. 2015. Vol. 139. P. 107–114.
19. А. с. 353196, МКП⁷, G01N31/22. Способ определения степени окисленности каменного угля в пласте / Р. Х. Гумаров, И. С. Софиев, Д. Т. Забрамный, Ф. Е. Мичникова ; заявл. 13.05.1970 ; опубл. 29.09.1972, Бюл. № 29.

20. Raja Sen, Sunil K. Srivastava, Madan Mohan Singh. Aerial oxidation of coal-analytical methods, instrumental techniques and test methods: A survey // Indian Journal of Chemical Technology. 2009. Vol. 16. Р. 103– 135.
21. Fredericks P. M., Warbrooke P., Wilson M. A. Сhemical changes during natural oxidation of a high volatile bituminous coal // Org Geochem, 1983. Vol. 5. P. 89–97.
22. Giroux L., Kolijn C. J., Pichler F. S. Storage of small samples of coking coal for thermal rheological tests // Fuel Process Technol. 2006. Vol. 87. P. 547–561.
23. Алехнович А. Н. Технические характеристики и реакционные свойства окисленных углей // Энергетик. 2010. № 8. С. 16–20.
24. Wagner N. J. The characterization of weathered discard coals and their behavior during combustion // Fuel. 2009. Issues 8-9. Vol. 87. P. 1687–1697.
25. Кухаренко Т. А. Химия и генезис ископаемых углей. — М. : Госгортехиздат, 1960. — 328 с.
26. Shkuratnik V. L., Novikov E. A. Correlation of thermally induced acoustic emission and ultimate compression strength in hard rocks // Journal of Mining Science. 2012, Issue 4. Vol. 48. Р. 629–635.
27. Новиков Е. А., Шкуратник В. Л., Эпштейн С. А., Нестерова В. Г., Добрякова Н. Н. О возможности оценки окисленности угля по акустической эмиссии, стимулированной в нем термоударным воздействием // ГИАБ. 2013. № 8. С. 90–96.