НПК «Механобр-техника», г. Санкт-Петербург, РФ:

Герасимов А. М., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, gerasimov_am@mtspb.com

Арсентьев В. А., главный научный сотрудник, д-р техн. наук, secretariat@mtspb.com

Гидротермальная обработка (ГТО) бурых высокозольных углей при температурах 200–250 °С вызывает изменение их структуры и физико-химических свойств, аналогичное низкотемпературному пиролизу. Продукт ГТО по теплотворной способности близок к полукоксу. При такой обработке поверхность угольной фазы становится более гидрофобной, у минеральной фракции уменьшается удельная поверхность и теряется способность к набуханию, что приводит к уменьшению ее адсорбционной активности. Это в совокупности существенно изменяет технологические свойства углей. При необходимости только обезвоживания бурых углей ГТО можно производить без добавления свободной воды.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект№ 18-17-00169).

1. Ревнивцев В. И. О теоретических основах направленного изменения технологических и технических свойств минералов при первичной переработке полезных ископаемых // Проблемы направленного изменения технологических и технических свойств минералов. Л.: Механобр, 1985. С. 3–8.
2. Арсентьев В. А., Герасимов А. М., Дмитриев С. В., Самуков А. Д. Исследование изменения физико-механических свойств каменного угля в процессе термохимического модифицирования // Обогащение руд. 2016. № 3. С. 3–8. DOI: 10.17580/or.2016.03.01.
3. Li C.-Z. Advances in the science of Victorian brown coal. Oxford: Elsevier, 2004. 466 p.
4. Evans D. G., Siemon S. R. Dewatering of brown coal before combustion // Journal of the Institute of Fuel. 1970. Vol. 43. P. 413–419.
5. Yu Y., Liu I., Wang R., Zhou J., Cen K. Effect of hydrothermal dewatering on the slurryability of brown coals // Energy Conversion and Management. 2012. Vol. 57. P. 8–12.
6. Wan K., Pudasainee D., Kurian V., Miao M., Gupta R. Changes in physicochemical properties and the release of inorganic species during hydrothermal dewatering of lignite // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2019. Vol. 58, Iss. 29. P. 13294–13302.
7. Zhao J., Rahman R., Gupta M., Zhang L., Liu Q. Effect of hydrothermal treatment on the low rank coal flotation // Preprints of Papers–American Chemical Society. Division of Fuel Chemistry. 2012. Vol. 57, Iss. 1. P. 205–206.
8. Исламов С. Р. Термическая переработка как новый уровень обогащения угля // Уголь. 2020. № 5. С. 50–55.
9. Колесниченко А. Е., Артемьев В. Б., Колесниченко Е. А., Черечукин В. Г., Любомищенко Е. И. Исследование влияния выхода летучих веществ на взрывоопасность угольной пыли // Уголь. 2016. № 2. С. 50–55.
10. Favas G., Jackson W. R. Hydrothermal dewatering of lower rank coals. 1. Effect of porous conditions on the properties of dried product // Fuel. 2003. Vol. 82, Iss. 1. P. 53–57.
11. Дроздник И. Д., Кафтан Ю. С., Мирошниченко Д. В., Бидоленко Н. Б. Совершенствование методики оценки технологической ценности углей как сырья для коксования // Кокс и химия. 2016. № 7. С. 15–20.
12. Ullah H., Liu G., Yousaf B., Ali M. U., Abbas Q., Zhou C., Rashid A. Hydrothermal dewatering of low-rank coals: Influence on the properties and combustion characteristics of the solid products // Energy. 2018. Vol. 158. P. 1192–1203.
13. Чернецкий М. Ю., Бурдуков А. П., Бутаков Е. Б., Ануфриев И. С., Стрижак П. А. Исследование воспламенения угольной пыли, полученной при различной механической обработке, в условиях высокоскоростного нагрева // Физика горения и взрыва. 2016. Т. 52, № 3. С. 79–81.
14. Li Q., Yang D., Liu Q., Zhang J. Effect of hydrothermal dewatering of lignite rheology of coal water slurry // Canadian Journal of Chemical Engineering. 2019. Vol. 97. P. 323–329.
15. Li Q., Yang D., Liu Q., Zhang J. Hydrothermal dewatering oflignite water slurries: Part 2. Surface properties and stability // Canadian Journal of Chemical Engineering. 2019. Vol. 97. P. 133–139.
16. Singh H., Kumar S., Mohapatra S. K. Improved slurryability and rheological characteristics of high ash Indian coal by hydrothermal treatment // International Journal of Coal Preparation and Utilizaton. 2018 DOI: 10.1080/19392699.2018.1461624.
17. Vishnoi N. Investigation of flow characteristics of coal and water slurry: Thesis for Masters of Engineering. Patiala, Thapar University, 2017.
18. Rao M. A., Kumar M. V. P., Rao S. S., Narasaiah N. Rheological behavior of coal-water slurries of Indian coals using carboxymethylcellulose as dispersant — a comparative study // International Journal of Coal Preparation and Utilizaton. 2018. DOI: 10.1080/19392699.2018.1515901.
19. Prasad V., Mehrotra S. P., Thareja P. Influence of additives, particle size and incorporation of coarse particles on the shear rheology Indian coal ash slurries // Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering. 2019. Vol. 14, Iss. 5. DOI: 10.1002/apj.2358.
20. Ma X., Fan Y., Dong X., Chen R., Li H., Sun D., Yao S. Impact of clay minerals on dewatering of coal slurry: An experimental and molecular-simulation study // Minerals. 2018. Vol. 8, Iss. 9. DOI: 10.3390/min8090400.
21. Zhang M., Cao Y., ChenY., Yu W. Influence of controlled dispersion on rheology of swelling clay suspensions in the presence of coal flotation reagents // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2017. Vol. 53, Iss. 2. P. 1148–1160.
22. Герасимов А. М., Арсентьев В. А. Слоистые силикаты и их влияние на процессы обогащения полезных ископаемых // Обогащение руд. 2018. № 5. С. 22–28. DOI: 10.17580/or.2018.05.04.
23. Будаев С. С., Александров И. В., Войтковский Ю. Б., Яновский А. Г., Коссов И. И. Влияние автоклавной обработки на физико-химические свойства бурых углей Канско-Ачинского бассейна // Химия твердого топлива. 1989. № 6. C. 97–104.
24. Sakaguchi M., Laursen K., Kosoku A., Nakagawa H., Miura K. Hydrothermal treatment of brown coal using inherent water and the characterization of treated coals. URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/apcche/2004/0/2004_0_546/_pdf (дата обращения: 22.10.2020).
25. Liu X., Hirajima T., Nonaka M., Sasaki K. Hydrothermal treatment coupled with mechanical expression for Loy Yang lignite dewatering and the microscopic description of the process // Drying Technology. 2016. Vol. 34, Iss. 12. P. 1471–1483.