Научные основы создания ресурсосберегающих технологий использования отходов добычи и переработки углей Печорского бассейна

Нифонтов, Юрий Аркадьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Научные основы создания ресурсосберегающих технологий использования отходов добычи и переработки углей Печорского бассейна
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Научные основы создания ресурсосберегающих технологий использования отходов добычи и переработки углей Печорского бассейна"

На. правах рукописи

РГб од

НИФОНТОВ Юрий Аркадьевич " Э ИгОг) Ш

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕЙ ПЕЧОРСКОГО БАССЕЙНА

Специальность 11.00.11 - Охрана окружающей среди

и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете)

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Ю.В.Шувалов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ф.Н.Воскобоев

доктор технических наук, профессор Г.А.Холодняков

доктор технических наук, профессор ВВ.Софронов

Ведущее предприятие: ОАО «СПб-Гипрошахт»

Защита диссертации состоится 16 июня 2000 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 063.15.11 в Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В.Плеханова по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. № 2211.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совет

доцент

А.Н.МАКОВСКИИ

1 / /, J Q J П\

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Экологическая напряженность в угледобывающих регионах страны во многом определяется высоким уровнем отходов производства угля. Причем значительная часть отходов представлена тонкой фракцией (0-3,0) мм углей, образующейся в процессе добычи, при обогащении, внутришахтном транспортировании, складировании и транспортировании потребителю. Так, тонкодисперсных угольных отходов - шламов в наружных шламонакопителях и конусах только на угледобывающих объектах Печорского бассейна в настоящее время сосредоточено около 5000 тыс. т, что составляет примерно 20-25 % годового объема добычи угля в бассейне. Ежегодный прирост шламов в бассейне не опускается ниже уровня 150-200 тыс. т. При этом задействуются значительные площади для размещения шламоотстойников и шламонакопителей. Приведенные значения количества тонкодисперсных отходов следует дополнить ежегодно накапливающейся на складах угольной мелочью, объемы которой из года в год растут, что вызвано как наличием в углях хрупких компонентов, представленных витринитом и фюзинитом, так и высоким уровнем механизации добычи, транспортирования и погрузки угля.

Исследованиями установлено, что экологическая напряженность, порождаемая сбросом в окружающую среду тонких классов углей, территориально не ограничивается районом добычи и переработки. С угольными потоками в районы потребления доставляется огромное количество тонких классов угля (0-13 мм), которые по самым приближенным подсчетам, достигает 60-80% от объема всего поставляемого угля. Часть тонких классов углей выдувается и просыпается из вагонов при транспортировании. Потери в результате переизмельчения при погрузо-разгрузочных работах и транспортировании не прекращаются и на месте потребления угля, в районе размещения крупных складов, терминалов, сортировок.

Все это, кроме нарушений окружающей среды, влечет за собой ощутимые экономические потери. Гак, из-за недожога, провала через колосники и уноса в атмосферу органической массы при слоевом сжигании печорских углей марок Д, Г и Ж с содержанием мелочи (0-6 мм) 70 % потребление угля увеличивается на 7-10% по сравнению с классифицированным углем.

Сокращение уровня потерь угля в виде шламов и мелочи путем прямого сжигания затруднительно из-за сложности погрузки и транспортирования к месту сжигания. Особенно сложно это выполнить при транспортировании влажных шламов, которые можно сжигать в виде водо-угольной пульпы без дополнительной подготовки, но для доставки к месту

сжигания необходимо строительство сложного технического сооружения -пульпопровода или специализированные транспортные механизмы.

Наиболее доступным, изученным и технически подготовленным методом утилизации является метод окускования угольной мелочи способом брикетирования. Учитывая то, что каменноугольная мелочь скапливается в различных местах в ограниченных количествах и совершенно непригодна для транспортирования, сооружение брикетных фабрик с традиционно используемой технологией, основанной на применении битумных связующих материалов, нерационально. Этот способ включает в себя дорогостоящий и трудоемкий процесс подготовки связующего и шихты, требует сооружения крупного предприятия и может быть эффективным только при значительных объемах производства. Кроме того, имеются ограничения в области применения топливных брикетов с битумным связующим в качестве бытового топлива, как показал опыт, это экологически небезопасно. Способ брикетирования термическими методами, разработкой и внедрением, которой занимается ряд ведущих специалистов страны (В. А. Рубан, А. П. Фомин, О. Г. Потапенко и др.), в настоящее время обладает ограниченной областью применения. Окускование без применения связующих материалов не позволяет получить брикеты с необходимыми потребительскими свойствами. Поэтому наиболее перспективной в этих условиях представляется способ брикетирования с применением тонкодисперсных активных связующих материалов. В условиях разбросанности участков скопления угольной мелочи, как на местах производства, так и в местах потребления, этот способ становится экономически целесообразным. Брикетирование этим способом может осущестиляться на установках небольшой производительности от 10 до 100 тыс. т брикетов в год. Размещение, проектирование и строительство таких брикетных установок и фабрик должно производиться на основе специально разработанной многоуровневой системы схеме с учетом наличия объемов сырья и рынков потребления брикетного топлива. Данный способ позволит развернуть сеть брикетных установок и фабрик с небольшими объемами производства, привязав их территориально к крупным складам, сортировкам, терминалам энергетических и коксующихся углей.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение экологической безопасности угледобывающих регионов за счет рационального использования отходов добычи и переработки угля.

ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в использовании отходов добычи, обогащения и переработки угля способом брикетирования с применением

тонкодисперсного активного связующего для обеспечения экологической безопасности районов добычи и переработки. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

-анализ количественного и качественного состояния отходов угледобычи и ресурсного потенциала Северных регионов с учетом экологических особенностей этих регионов;

-изучение свойств и качества отходов обогащения и продуктов переработки угля для их рационального использования с целью снижения экологической напряженности в районах добычи и переработки;

-исследование процессов структурообразования при брикетировании с применением тонкодисперсного активного связующего;

-обоснование новой гипотезы брикетирования каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего;

-разработка технологии брикетирования каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего;

-разработка эффективной системы утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования с использованием новых организационно-технологических форм;

-оценка эффективности утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Методологической основой диссертационной работы послужили фундаментальные исследования отечественных и зарубежных авторов в области утилизации отходов угледобывающей промышленности, теории брикетирования каменноугольной мелочи, геодинамики глубинных вод, химии растворов, гелей и студней.

В качестве основных методов исследований использовались; аналитические, петрографические, определения микротвердости минералов, полного полуколичественного спектрального анализа, электронной микроскопии при. увеличении от 20 - до 8000, натурные исследования и эксперименты в производственных условиях. Кроме этого, выполнен комплекс экспериментальных исследований процесса формования брикета на аналоговой установке, процесса сушки на установке с фильтрующим слоем.

На основе выполненных исследований на защиту выносятся следующие ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

поверхности угольных частиц сопровождается циклическим выпадением из них твердой фазы на радиально расположенных относительно центра уровнях, обеспечивающих дополнительное армирование и упрочнение брикета без увеличения расхода связующих материалов.

2. Структурообразование брикета из каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсных активных связующих материалов происходит в соответствие с гипотезой, которая, определяя брикет как открытую сильно неравновесную систему в качестве основного фактора самоструктурирования выделяет, протекающую под воздействием внешнего возмущения - давления и температуры, миграцию сложных флюидных систем, состоящих из внутренней влаги, растворенного в ней связующего, минеральных компонентов и органических частиц угля.

3. Эффективная утилизация каменноугольной мелочи с различными качественными показателями возможна посредством ее окускования способом брикетирования с применением тонкодисперсных активных связующих материалов при использовании специально разработанной технологии, основанной на управлении процессом структурообразования и миграции сложных флюидных систем.

4. Снижение экологической напряженности при разработке месторождений Севера и рациональное использование отходов обогащения угля достигаются посредством крупномасштабного использования способа брикетирования с расположением модульных брикетных установок стационарного и мобильного типа в соответствие со специально разработанной многоуровневой системой, учитывающей объемы и условия образования отходов.

ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ, выводов И РЕКОМЕНДАЦИЙ обеспечивается применением современных методов анализа, обширным привлечением статистических данных угольной отрасли, проектных и фактических материалов брикетного производства страны и Печорского угольного бассейна, близкой сходимостью результатов моделирования и теоретических исследований с практическими результатами в области брикетирования, подтверждается положительным опытом практического использования разработок.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные и отдельные положения работы, разработанные в процессе ее выполнения докладывались на Международной конференции "Город в Заполярье и окружающая среда" (Воркута, Нарьян-Мар, Ухта 1994 г., 1996 г., 1997 г.), на научно-технических советах в ОАО "Воркутауголь", на XXVI годичной сессии ученого совета института ИОТТ (г.Люберцы, февраль 1996 г), на межвузовской научно-практической конференции "Освоение минеральных

ресурсов Севера: проблемы и решения" (г. Воркута, апрель 1998 г.), на XIII Международном конгрессе по обогащению угля в Брисбене (Австралия, октябрь 1998 г.), на научно-практической конференции "Неделя горняка" (г.Москва, январь 1999 г.), на конференции "Научно-педагогическое наследие проф. И. И. Медведева" (г. Санкт-Петербург, февраль 1999 г.), на III Всемирном конгрессе по экологии в горном деле (г.Люберцы, сентябрь 1999 г.), на Межрегиональной конференции "Север и экология - 21 век: экологическое образование и воспитание" (г. Ухта, сентябрь 1999 г.).

Образцы продукции - угольные брикеты выставлялись и получили одобрение на выставке 13 Международного конгресса по карбону и перми в (г.Краков, Польша) в 1995 году, на выставке-ярмарке "Современные технологии: ОАО "Авиапром" - март 1996 г. (г.Сыктывкар), на первом республиканском съезде представителей малого бизнеса - май 1996 года, на выставке "Будущее России" - сентябрь 1996 г. в (г. Нижний Новгород), на Международной конференции института Адама Смита "Ваши новые возможности: инвестиции в российские регионы" - (Великобритания, г.Лондон) в март 1997 г., на Международной универсальной республиканской выставке "КОМИ ЭКСПО-97 - сентябрь 1997 г. (Финляндия, г. Хельсинки), на универсальной республиканской выставке "КОМИ - ЭКСПО-98 - сентябрь 1998 г. (Венгрия, г. Будапешт), постоянно действующая универсальная выставка "КОМИ ЭКСПО" - сентябрь 1998 г. (г. Сыктывкар), на выставке промышленно-экономического форума "Дни Республики Коми в Кировской области" - май 1999 г. (г. Киров), универсальная республиканская выставка "КОМИ ЭКСПО - 99" (Совет Федерации федерального собрания РФ, ОАО "Газпром" - ноябрь 1999 г. (г. Москва).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в следующем:

- в научном обосновании гипотезы структурообразования брикетов из каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим, основанной на механизме миграции сложных флюидных систем под действием давления формования и температуры послеформовочной обработки;

- в выявлении закономерностей изменения прочностных свойств брикетов из каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим, зависящих от интенсивности массопереноса, осуществляемого сложными флюидными системами, который обусловлен параметрами режимов брикетирования;

- в выявлении в сечении брикета новообразующихся под действием давления и температуры в процессе миграции сложных флюидных систем

микроминеральных кристаллических структур, обеспечивающих сшивание отдельных частиц брикетной шихты в единый комплекс;

- в обосновании метода утилизации отходов добычи, обогащения и переработки каменных углей способом брикетирования с применением тонкодисперсного активного связующего.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ:

- определены возможности утилизации конкретных видов каменноугольной мелочи способом брикетирования с тонкодисперсным активным связующим;

- в целях снижения экологической нагрузки в районах размещения и хранения каменноугольной мелочи на основе многоуровневой системы выполнена схема размещения модульных брикетных установок стационарного и мобильного типа;

- на базе выявленных закономерностей структурообразования брикетов разработана универсальная экологически безопасная технология утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования с тонкодисперсными активными связующими материалами;

- обоснованы методические рекомендации для управления процессом структурообразования брикета из каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА работы заключается в постановке цели, задач и разработке методики исследования, в личном участии в проведении основной части комплекса исследования, в разработке модели механизма структурообразования и доказательстве ее справедливости, в разработке технологии брикетирования каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего, в обосновании метода утилизации каменноугольной мелочи посредством крупномасштабного ее брикетирования в соответствии многоуровневой системой и во внедрении практических разработок в системе ОАО "Воркутауголь".

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ:

1. Строительство брикетной установки на шахте "Воркутинской" ОАО "Воркутауголь" производительностью 5 тыс. т брикетов в год - 199192 гг., выпуск брикетов с применением цементного связующего.

2. Выполнен проект строительства брикетной установки на шахте "Воркутинской" ОАО "Воркутауголь" производительностью 60 тыс. т брикетов в год - 1994 г.

год - Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых - г. Люберцы, 1995 г.

4. Строительство брикетной установки производительностью до 5 тыс. т брикетов в год с использованием цемента в качестве связующего в городе Инте- 1995-96 гг.

5. Завершается строительство брикетной установки производительностью 72 тыс. т брикетов в год на промпдощадке шахты "Северной" ОАО "Воркутауголь".

6. Ведется работа над проектом строительства брикетной фабрики производительностью 100 тыс. т брикетов в год на объекте ОАО "Гуковуголь" (проектная организация - Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых - г. Люберцы).

7. Научные и практические результаты работы используются в учебном процессе при подготовке специалистов горного профиля в Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете) им. Г. В. Плеханова при чтении лекций по дисциплинам: экология, управление качеством и комплексное использование природных ресурсов.

8. Предложена методика определения цены каменноугольных отходов, учитывающая теплофизические свойства горючих материалов.

ПУБЛИКАЦИИ: По теме диссертации опубликовано 34 печатные работы, в том числе 1 монография, получено два патента.

Работа выполнялась в Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете) им. Г.В. Плеханова. Программа исследований и решение отдельных вопросов по теме диссертации предусматривалась планом НИР института, экологической программой города Воркуты, региональной экологической программой Республики Коми "Экология 2005", отраслевыми программами.

БЛАГОДАРНОСТЬ:

подготовке данной работы, проф. Шувалову Ю. В., за научные консультации в проведении исследований и оформлении настоящей диссертации, д.г-м.н. Остащенко Б. А. за помощь в выполнении специальных лабораторных исследований, а также инженерам Никулину А. А. и Симоновой Н. А.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложена на 308 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка, 29 таблиц, список использованной литературы из 176 наименований, приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. На стадии термообработки брикетов из каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим происходит интенсивная миграция флюидных систем от центра к периферии, которая в результате температурной деструкции и адсорбции компонентов этих систем на поверхности угольных частиц сопровождается циклическим выпадением из них твердой фазы на радиально расположенных относительно центра уровнях, обеспечивающих дополнительное армирование и упрочнение брикета без увеличения расхода связующего материала.

Классической теорией брикетирования, ее общепринятыми гипотезами детально не рассматривается вопрос самоструктурирования за счет массопереноса в процессе формования и последующей термообработки. При исследовании образования структуры гранулированного угольного топлива при термической обработке гранул рядом исследователей (Рубаном В.А.. Щукиным П.А., Солдатенко А.Х. и др.) отмечалось наличие миграции жидкой фазы, содержащей дисперсные частицы, от центра к периферии. Нами было установлено наличие массопереноса в процессе термообработки брикетов из каменноугольной мелочи с применением активного тонкодисперсного связующего за счет миграции сложных флюидных систем. Флюидные системы представляют собой стабильную коллоидную систему, обладающую определенной структурой и вязко-прочностными свойствами, способную захватывать и удерживать в себе тонкие частицы шихты. Под действием прилагаемого к прессуемой шихте давления сложные флюидные системы мигрируют по капиллярам и порам брикета в зону пониженного давления - центральную часть, избирательно увлекая при этом частицы мелких (< 0,02 мм) классов. При последующей термической обработке флюидные системы под действием высоких температур (150-200 °С) мигрируют к периферийной

части брикета. Другими словами, сложными флюидными системами следует считать коллоидный флюид непостоянного (изменяющегося) состава с захваченными им и частично растворенными наиболее мелкими частицами шихты. При этом установлено наличие цикличного распределения ряда компонентов шихты в виде концентрически расположенных сфер в сечении брикета. Наличие этого явления в топливных брикетах и определение закономерностей в распределении компонентов шихты, мигрирующих под действием ряда внешних сил, подтверждается путем послойного изучения вещества брикета. Исследуемый брикет в соответствии с предложенной кавитационной моделью истечения (миграции) флюида из центральной части брикета к периферийной рассекался по специально разработанной схеме и полученные от рассечения слойки подвергались комплексному изучению аналитическими, углепетрографическими и методом полного полуколическтвенного спектрального анализа.

В процессе аналитических исследований слойков брикета установлено циклическое размещение минеральных компонентов шихты (золы) и соответствующее ему циклическое распределение основных золообразуюших окислов в сечении брикета (Рис.1.), подтверждает наличие цикличности в распределении компонентов шихты под действием внешних сил: давления формования и температуры термообработки (Табл.1).

БЮ2 в шихте

Рис. 1. Содержание минерального компонента и основного золообразующего окисла 8Ю2 в сечении брикета

Цикличность распределения компонентов шихты брикета также подтвердилась результатами углепетрографических исследований при

изучении литотипов в углебрикетных препаратах под микроскопом. Выявлено, что в целом брикет содержит больше витрена и кларена, чем рядовые воркутинские угли. Это обусловлено тем, что блестящие хрупкие компоненты при обогащении уходят в значительном количестве в отходы. Периферийная часть брикета содержит больше блестящих литотипов -витрена и кларена, и меньше матовых. Кроме того, оказалось, что периферийная часть брикета слагается более крупными частицами, а центральная - более мелким аттритом - частицами угля с размером микрокомпонентов 0,1 мм по мощности и 0,2 мм длиной. Для количественной характеристики этих различий были выполнены подсчеты углепетрографических литотипов в аншлифах в отраженном свете при увеличении 90х, параллельно по двум препаратам в каждом случае для контроля. Подсчеты показали, что периферийная часть брикета обогащена витреном, что особенно хорошо обнаруживается в шлифах (Табл.2). В центральной части брикета наблюдается повышенное содержание кларено-дюрена и дюрена. Она также обогащена мелко-атгритовой частью, слагающейся мелко раздробленными частицами отдельных микрокомпонентов с минеральной примесью (Рис.2). Повышенное содержание в центральной части брикета аттрита можно объяснить только медленной миграцией под действием давления и высоких температур сложных флюидных систем, образовавшихся при растворении внутренней влагой активного связующего материала и тончайших (<0,001 мм) минеральных частиц шихты. В периферийной части брикета, ближайшей к

Таблица 1

Послойное содержание золы и основных золообразующих окислов в сечении брикета

N/N Лабораторный номер Ad, % Si02, %

1 Н01 23,825 54,20

2 Н02 23,060 53,60

3 НОЗ 23,330 54,90

4 Н04 23,650 59,10

5 Н05 24,145 57,51

6 1106 23,115 57,83

7 Н07 24,265 58,50

8 Н08 23,150 56,96

9 Н09 23,665 57,35

10 НЮ 22,570 55,80

прессующим элементам, происходит значительное уплотнение шихты, которое плавно уменьшается к центру брикета. Это и приводит к повышению содержания крупных частиц витринита на единицу объема в периферийной части брикета относительно центральной.

По степени углефикации, характеризуемой величиной показателя отражения R°r (reflectance random in oil immersion) частицы витринита

Таблица 2.

Петрографический состав брикета_

Содержание ингредиентов

Вид препарата Витринит Кларен 1 Кларен, дюрен и фюзен Фюзинит Минеральные частицы

■е- s Центральная часть брикета 48 11 30 1 10

3 I < Периферийная часть брикета 54 22 15 1 8

■В-s Центральная часть брикета 33 12 45 8 2

□ Периферийная часть брикета 50 9 32 7 2

оказались довольно разными, отвечающими маркам Г и Ж. В периферийной части брикета средний показатель отражения (из 50 замеров в каждом

>1мм 1-0,5мм 0,5-0,1 < 0,1 мм < 0,05мм аттрнт мм

Рис. 2. Распределение содержание зерен в сечении брикета, %

аншлифе) ниже, чем в центральной части, то есть, центральная часть обогащена частицами витринита, обладающего более высокой степенью углефикации.

Послойные исследования сечения брикета посредством полного полуколичественного спектрального анализа методом просыпки по методике В. В: Недлера-А. К. Русакова, использованной для этих целей впервые, дали аналогичные результаты. В процессе анализа полученных результатов выделена группа малых элементов: кадмий, медь, мышьяк и др. по которым вне зависимости от применяемого связующего и качества сырья наиболее наглядно прослеживалась циклическая закономерность изменений их содержания в радиальных слоях сечения брикета (рис.3).

Исследования посредством высокоэнергетической электронной микроскопии штуфовых аншлифов приготовленных из распилов в центральном поперечном и продольном сечении брикета проводились на сканирующем электронном микроскопе JSM-6400 при увеличении 20х -8000* с выполнением микроанализа на волновом спектрометре WDX-400, а элементы-примеси на энергетическом спектрометре Link по методике института геологии Коми НЦ УрО РАН.

При увеличении 20х - 600х было установлено повсеместное, равномерное распространение связующего (ЛСТП) одинаково низкой

Шаг сканирования, мм

Рис. 3. Цикличность распределения малых элементов в слоях.брикета

концентрации. Это говорит;, о том, что смешение связующего и его растворение в процессе формования и термообработки прошло очень эффективно, т.е. состав шихты однороден. Изучение локальных областей аншлифа в заранее заданных точках при увеличении ЮООх - 8000х позволило выявить по всему сечению брикета новообразования - микро - и нанодисперсные структуры, пластинчатого, чешуйчатого и глобулярного

строения (рис. 4) с различной степенью уплотнения в центральной и периферийной зоне. Сравнительный анализ результатов локальных исследований в периферийной и центральной части сечения брикета позволил выявить закономерности структурообразования и изменений элементного состава брикета. Повсеместность распространения обнаруженных исследованиями новообразований в сечении брикета, их размеры и отсутствие иных, неприсущих углям в естественном состоянии структур, позволили сделать вывод о том, что они возникли на основе компонентов связующих материалов, а также минеральных компонентов шихты в процессе термической послеформовочной обработки брикетов.

Рис.4. 11лотность упаковки микроминеральных структур брикекта в центральной и периферийной частях

Анализ элементного состава новообразований (в точке и по площади) позволил выявить некоторые разновидности алюмосиликатов, гематита, сульфата натрия, хлоридов кальция и Натрия, кристаллов гипса или ангидрида. Образование последних возможно ввиду наличия в исходном связующем материале (ЛСТП) ангидрида. При этом, никаких признаков склеивания угольных частиц связующим материалом ни в центральной, ни в приповерхностной зоне брикета не обнаружено. В то же время на микрофотографиях при увеличении 1000*, 2000* совершенно отчетливо просматриваются клиновидные микроблоки полимеризованного связующего (в случае применения ЛСТП) пронизывающие, расклинивающие и армирующие микро-инаноминеральные ассоциации описанных выше новообразований (Рис. 46). Сравнительный анализ микро-и наноминеральных ассоциаций образующихся в центральной и приповерхностной части брикета позволяет установить существенные различия в составе и поперечных размеров микро - и наноминеральных

структурах новообразований: поперечные размеры микро- и нанокристаллов в приповерхностной части значительно меньше чем аналогичные параметры микро- и нанокристаллов в центральной части брикета, химический состав новообразования также имеет существенные различия. Результаты исследований природы новообразований позволили определить условия сцепления частиц шихты и, соответственно, усовершенствовать технологию брикетирования каменноугольной мелочи за счет управления процессом структурообразования. Уточнение характера изменений прочностных свойств вещества в плоскости сечения брикета было выполнено на большом исследовательском микроскопе М11-2Е фирмы Карл-Цейс с приставкой для определения микротвердости стандартным методом по специально разработанной методике в точках, расположенных вдоль главных осей продольного и поперечного сечения брикета с шагом 2 мм и осевой нагрузкой на алмазную пирамидку Юг. Это позволило выявить наличие цикличного распределения слоев вещества брикета с различным (достигающим порой многократного превышения над близлежащими слоями) уровнем прочности - флуктуации плотности (Рис.5).

VI ■ По оси 2 В По оси 1

гггп 1 5

13 17 21 25 29

точка

Рис.5. Цикличность распределения флуктуаций плотности (микротвердости) в поперечном сечении брикета по осям-диагоналям аншлифа (по 32 точки на 60 мм длины)

Таким образом, послойными исследованиями состава брикета аналитическими методами, методами углепетрографии и спектрального анализа, электронной микроскопии и определения микротвердости установлено, что под действием температуры обработки во всех опробованных брикетах устойчиво наблюдается циклическое выпадение вещества сложных флюидных систем с образованием концентрически расположенных замыкающихся эллиптических оболочек в теле брикета,

характеризующихся близкими по составу и свойствам значениями. Образование этих оболочек происходит в результате хаотического саморегулирования открытой сильно неравновесной, высоко над'критичной системы вследствие воздействия внешних возмущающих факторов (давления формования и температуры обработки), что делает возможным управление прочностными характеристиками брикета без увеличения уровня содержания связующего за счет создания своеобразного послойного армирования толщи брикета.

2. Структурообразованне брикета из каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсных активных связующих материалов происходит в соответствие с гипотезой, которая, определяя брикет как открытую сильно неравновесную систему в качестве основного фактора самоструктурирования выделяет, протекающую под воздействием внешнего возмущения — давления и температуры, миграцию сложных флюидных систем, состоящих из внутренней влаги, растворенного в иен связующего, минеральных компонентов и органических частиц угля.

Первые научно обоснованные представления о механизме структурообразования брикетов были даны известными" учеными -классиками брикетирования: К. Кегелем, И. Иепельтом,

И. Д. Ремесниковым, Л. А. Лурье. Наиболее современные представления о прочности и механизме структурообразования описаны авторами: А. Т. Елишевичем, И. Е; Святцем и Л. М. Хавкиным. Благодаря работам этих ученых были созданы основные классические гипотезы брикетирования, которые представляют собой теоретическое обоснование процесса структурообразования брикетов при формообразовании и упрочнении для конкретного вида твердого топлива.

Наиболее близкими, по характеру протекания процессов, протекающих при брикетировании каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим являются: гидрационно-молекулярная гипотеза брикетирования бурых углей без применения связующего НЕ. Святца, гипотеза брикетирования со связующим А. Т. Елишевича и комбинированная гипотеза ХавкинаЛ. М. для формования силикатных смесей (аналог брикетной шихты).

В результате выполненных исследований брикетов из влажных углей тонких классов с применением тонкодисперсных активных связующих материалов (цемент, лигносульфонат и др.) установлено, что механизм структурообразования брикета в процессе формования и термообработки не соответствует традиционным представлениям, базирующимся на существующих гипотезах брикетирования. Подготовка

шихты с порошкообразным связующим и полусухое формование брикета сопровождается появлением повышенной подвижности угольной массы -псевдоожижением, что обычно не наблюдается при формовании традиционным способом. На сломе готового брикета явно прослеживался более прочный слой в приповерхностной зоне. При сравнении брикетов с послеформовочной термической обработкой и без нее именно в приповерхностной зоне было обнаружено остеклование полимера (ЛСТП), которое обеспечивало необходимую прочность и водонепроницаемость брикета. В то же время, в самой толще брикета полимер практически отсутствует, по крайней мере, в объемах, достаточных для образования видимого сплошного полимеризованного слоя, или находится в ином состоянии, чем в приповерхностной зоне. Очевидно, что процесс склеивания частиц шихты может наблюдаться только на стадии ее подготовки и в короткий промежуток времени между формованием и термической обработкой. На стадии формования и термообработки статические адгезионные структуры разрушаются и элементы, слагающие их, принимают участие в миграции сложных флюидных систем, образовавшихся при растворении внутренней влагой активного связующего материала и тончайших (< 0,001 мм) частиц шихты.

Все это говорит о том, что общепринятый механизм структурообразования брикета требует пересмотра или, по крайней мере, уточнения, корректировки применительно конкретных условий брикетирования. С этой целью, на основе полученных данных на первом этапе исследований, была разработана модель механизма структурообразования брикетов из каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим.

Идея модели разработана по аналогии с поведением водных растворов в надкритическом (термобарическом) состоянии, которое наблюдается в недрах Земли на глубинах 12-15 км в континентальной и 23 км в зоне современного вулканизма при высоких гидростатических давлениях и температурах больших 150 °С воды находятся в парокритическом или надкритическом состоянии. С ростом глубин продолжают нарастать давление и температура самих вод. Рост давления непрерывно опережает возможности превращения воды в пар, даже при достижении и превышении критической температуры (343,15 °С). Фазовые различия воды, характерные для нормальных состояний, стираются. Скорости молекул воды достигают скорость движения молекул газа. Вода приобретает несвойственную ей подвижность и сверхвысокую растворяющую способность (в десятки раз). То есть, в этих условиях воды находятся в виде различных неорганических и органических растворов -

флюидов с постоянно изменяющимся составом. Вертикальная миграция флюидов происходит из зон повышенной температуры и давления в соседние, менее прогретые и с меньшим гидростатическим или гидродинамическим давлением. Этому интервалу условий соответствуют условия разрушения кристаллической решетки минералов и образованию новых. Считается, что основная миграция органогенных, очевидно, и неорганогенных, флюидов происходит при температуре большей 150 °С.

Сущность модели заключается в том, что брикет рассматривается как сильно неравновесная открытая термодинамическая система с самопроизвольным (хаотическим) структурированием. В процессе формования и последующей термообработке брикета из каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим структурообразование определяется миграцией подвижного компонента шихты, представленного сложными флюидными системами. Под действием высоких давлений и температур (р = 25-30 МПа, t = 180-220 °С) флюидные системы непрерывно растворяющие минеральные включения углей и обогащаясь мигрируют во взаимно-противоположных направлениях, перемещая растворенные и вовлеченные в миграцию материалы, формируя этим на различных стадиях структуру брикета.

Механизм структурообразования брикета из каменноугольной мелочи тонких классов с тонкодисперсным активным связующим на первой стадии брикетирования в некоторой степени происходит в соответствии и двумя из общепринятых гипотез. На последующих стадиях соответствия уже не наблюдается. На стадии подготовки шихты в процессе гомогенизации частицы шихты образуют субстрат-связующие комплексы, затем вторичные ассоциаты. Полученные ССК и вторичные ассоциаты (гранулы) отличаются повышенной сыпучестью, не слеживаются и не образуют свода в бункере. При длительном хранении (более года) в закрытом сосуде слеживание, полученных гранул не наступает. Таким образом, можно говорить, что на стадии подготовки шихты происходит первичное сближение частиц и их временное склеивание в соответствии с гипотезой Елишевича А. Т. Процесс склеивания на стадии подготовки шихты протекает посредством растворения связующего материала внутренней влагой. Что вполне согласуется и с комбинированной гипотезой Хавкина JI. М. При формовании брикетной шихты с активным тонкодисперсным связующим и повышенным содержанием массовой доли влаги процесс склеивания выражен слабо. Наблюдается псевдоожижение шихты, сопровождающееся низкой механической прочностью свежесформованного брикета. При брикетировании ССК и вторичные

ассоциаты, полученные на стадии подготовки шихты, разрушаются, происходит дальнейшее сближение частиц.

Очевидно, что процесс склеивания (цементирования) частиц играет роль лишь на стадии первичного сближения частиц - подготовки шихты и формообразовании. Далее, в процессе структурообразования на стадии термообработки, его влияние на сцепление частиц не подтверждается - в основной части сечения брикета он отсутствует. В то же время в периферийной части брикета наравне с новообразованиями - скоплениями чешуйчатых кристаллов хлорита натрия и гипса обнаруживаются клиновидные микроблоки, состоящие из полимеризованного связующего (в случае применения ЛСТП), роль которых заключается в расклинивании, уплотнении (закупоривании) приповерхностного порового пространства -зоне повышенной концентрации связующего (рис. 4). Подтверждением этому служат результаты электронно-микроскопических исследований и наличие несколько более уплотненной части новообразований в приповерхностной зоне брикета и ее высокими водоупорными свойствами.

Таким образом, становится очевидным, что в случае брикетирования угольной мелочи тонких классов с применением активных тонкодисперсных материалов механизм структурообразования брикета в полной мере не подчиняется ни одной из действующих гипотез. Результаты приведенных выше исследований и выполненный анализ может служить теоретическим обоснованием новой гипотезы брикетирования - гипотезы брикетирования каменноугольной мелочи с активным тонкодисперсным связующим. В соответствии с которой при формовании реальной брикетной шихты из каменноугольной мелочи с активным тонкодисперсным связующим, механизм структурообразования брикета объясняется на основе ряда положений трех, описанных выше гипотез, дополненных и уточненных представлением о механизме, выявленной в процессе проведенных исследований, миграции сложных флюидных систем в его толще. Процесс структурообразования начинается уже на стадии подготовки шихты. При гомогенизации смеси происходит растворение внутренней влагой связующего и минеральных частиц шихты класса менее 0,001 мм. Связующее вводится в шихту в незначительных объемах, в пределах 4-6 %, что при гомогенизации шихты приводит к образованию второго типа ССК.

В процессе активного перемешивания на всех стадиях подготовки шихты происходит образование первичных комплексов ССК с последующим агрегированием и образованием вторичных ассоциатов. Активное тонкодисперсное связующее при.,, этом выступает в роли дисперсионной среды - клея, но влияние связующего как адгезива невелико. Шихта помещается в формовочные гнезда пресса и подвергается

всестороннему обжатию. Под действием формовочного усилия происходит сближение частиц шихты (также ССК и вторичных ассоциатов) за счет сокращения первоначальной пустотности вследствие размещения мелких частиц между крупными, а мельчайших - между мелкими и крупными. Первыми уплотняются слои шихты, находящиеся в непосредственной близости от прессующих элементов. Далее происходит уплотнение следующих слоев. Давление прессования распространяется волнообразно, уменьшаясь в глубину брикета. При уплотнении ближайших к прессующим элементам слоев шихты из зоны повышающегося давления (уплотнения) начинается перемещение сложных флюидных систем с избирательным растворением минеральных включений и вовлечением мелких фракций вещества в зону пониженного давления - центральную часть брикета. С уплотнением шихты увеличивается количество флюида, перемещающегося к центру формирующегося брикета, и происходит заполнение последним оставшихся пустот. Уплотнение прекращается вследствие погашения давления от места возбуждения.

Структурообразование прекращается на последующей стадии брикетирования - послеформовочной обработке (термоупрочнении). На этом этапе разогретые до температуры 150 °С флюидные системы (флюид с вовлеченными в перемещение частицами класса <0,02 мм) начинают интенсивно перемещаться из, так называемой, точки кавитации (узловой точки, называемой также источником к поверхности брикета). В толще брикета флюидные системы, находясь в состоянии повышенного давления, не превращаются в пар - остаются в жидком виде. При этом с повышением температуры и понижением давления на каждом последующем уровне брикета флюидные системы претерпевают температурную деструкцию, что влечет за собой снижение вязкопрочностных показателей и растворяющей способности системы и резкое возрастание водоотдачи. На стенки капилляров и пор в центральной части брикета происходит выпадение из флюидных систем, растворенных внутренней влагой, а также увлеченных флюидом более крупных частиц материала и некоторого количества связующего материала. Далее, к поверхности брикета, продвигается флюид, состоящий в основном из влаги и растворенного в ней избыточного количества активного связующего. В поверхностной, уплотненной зоне брикета происходит адсорбирование связующего материала и испарение из нее, освобождающейся в процессе термодеструкции и адсорбции влаги. При этом, в сечении брикета, в центральной его части наблюдается не склеивание частиц шихты связующим, а скрепление (сшивание) их новообразованиями, имеющими кристаллическую структуру. В то же время, в приповерхностной зоне брикета происходит наравне с сшиванием частиц

шихты посредством новообразований - хлоритов натрия и гипса, очевидно, уплотнение, расклинивание порового пространства брикета (в случае использования органического полимерного связующего - ЛСТП) посредством полимеризации поступившего сюда в составе мигрирующих флюидных систем полимера - ЛСТП (в случае использования неорганического связующего - цемента, извести, гипса и др. происходит только сшивание частиц новообразуклцимися структурными элементами), представленного новообразованиями в виде клиновидных микро- и наномоноблоков (Рис. 46).

3. Эффективная утилизация каменноугольной мелочи с различными качественными показателями возможна посредством ее окусковання способом брикетирования с применением тонкодисперсных активных связующих материалов при использовании специально разработанной технологии, основанной на управлении процессом структурообразования и миграции сложных флюидных систем.

Радикальным способов утилизации каменноугольной мелочи на объектах добычи и переработки является окускование методом брикетирования с упрощенной, но достаточно эффективной схемой подготовки сырья. Традиционно применяемый способ брикетирования каменных углей с применением битумного связующего в данном случае непригоден, так как включает в себя дорогостоящий и трудоемкий этап подготовки связующего, сушки сырья и смешения со связующим, требует использования громоздкого технологического оборудования, значительных производственных площадей. Он экономически целесообразен при больших объемах производства, что явно не годится при разбросанности небольших по объему объектов накопления (шламонакопителей, складов, термналов и т.д.) как это наблюдается в действительности. В таких условиях наиболее рациональным способом окускования каменноугольной мелочи является брикетирование в небольших по мощности (до 100 тыс. т брикетов в год) установках. Это должны быть спутники обогатительных фабрик, сортировок, складов и терминалов с применением технологий на основе активных тонкодисперсных связующих материалов, не требующих дополнительной подготовки связующего и исключающих дорогостоящий процесс предварительной сушки угольной мелочи.

Выполнение поставленных условий становится возможным при использовании разработанной принципиально новой технологии брикетирования. Суть, которой заключается в следующем: каменоугольная мелочь, хранящаяся в естественных природных условиях путем шихтования доводится до влажности 8-14 %, после чего производится предварительное

смешение с тонкодисперсным активным связующим материалом, вводимом в шихту в сухом порошкообразном состорянии, полученная брикетная шихта проходит вторичную обработку с окончательным смешением и избирательным измельчением, формуется в гидравлическом прессе и полученный брикет призматической формы подается на послеформовочную термическую обработку. Термоупрочненный брикет после охлаждения пакетируется.

Первый этап брикетирования - подготовка брикетной шихты, которая предусматривает шихтование углей с менее влажной угольной продукцией до 14-16% содержания массовой доли влаги и подготовку по гранулометрическому составу. С введением 4-5 % сухого лигносульфоната или цемента влажностью не более 3-5 % и интенсивной обработкой на первой стадии смешивания в лопастном смесителе удается уменьшить влажность брикетной шихты до допустимой - 13-15 %. Подгтовка шихты по гранулометрическому составу необходима для максимального уплотнения частиц. По качеству упаковки частиц наиболее плотной считается смесь Фуллера (Фуллера-Томпеона), ситовая характеристика которой при заданных классах отвечает соотношению:

р = юо4Щл\)

где Р - количество угля в весовых процентах,

которое проходит через отверстия (1 мм;

О - наибольший диаметр частиц, мм.

Для практического использования в классической технологии принимают за оптимальный ситовой состав для углей крупностью 0-6 мм: более 6 мм - 2-3 %; 3-6 мм - 28-30 %; 1-3 мм - 30-32 мм; 0-1 мм - 38-42 %. Для углей крупностью 0-3 мм содержание класса более 3 мм должно быть 510 %; - 1-3 мм - 45-50 % и 0-1 мм - 40-45 %. Подготовка шихты такого состава выполняется путем разделения брикетного сырья по заданным классам и дозированного введения в приготавливаемую шихту. При исключении из технологической цепочки этапа сушки каменноугольной мелочи разделение ее по классам становится трудновыполнимым. Поэтому в технологии, разработанной на основе новой гипотезы брикетирования, подготовка шихты по гранулометрическому составу производится иначе. Она выполняется на стадии вторичной обработки совместно с окончательным глубоким смешиванием и гомогенизацией шихты в стержневом смесителе - растирателе-гомогенизаторе (СРГ). При этом важное значение приобретает знание качества проведенной обработки, то есть достигнутой степени гомогенизации шихты.

Большинство современных методов оценки качества смешивания основаны на методах статистического анализа. Как правило, смесь условно

принимается за двухкомпонентную. При этом один из компонентов считается ключевым, остальные объединяются во второй условный компонент. Полученная смесь оценивается по содержанию в исследуемых объемах ключевого компонента — случайной величины. Различные подходы к оценке степени смешивания компонентов изложены в работах таких авторов как А. М. Ластовцев, Ю.И.Макаров, X. Рис, Л. М. Хавкин, И. А. Хинт, М. Э. Купершмидт и др.

Исследование процесса подготовки брикетной шихты из каменноугольной мелочи Печорского бассейна выполнены на технологическом оборудовании НИЙСТРОМ с использованием метода оценки степени смешивания компонентов шихты М. Э. Купершмидта, применяемой ранее для оценки силикатных смесей, а также и путем определения удельных энергозатрат на образование новой поверхности при обработке шихты в СРГ. В первом случае качество обработки оценивается по обобщенному критерию, имеющему физический смысл и учитывающему процессы смешения и измельчения одновременно. За такой критерий принимается число контактов между компонентами смеси. Это основано на том, что химические реакции в смеси идут по поверхности контактов между компонентами. Поэтому для интенсификации химических реакций и повышения прочности новообразований требуется увеличить количество контактов между компонентами брикетной шихты. Этому способствуют как измельчение компонентов, так и их смешение:

п _ 0,2 ехр[-2,9{2а -I)4]- Рехр[2,1{2а -1)4 ] 3,6-102-угс13

где п - количество контактов между компонентами смеси;

а - оценка математического ожидания содержания ключевого компонента;

О - оценка дисперсии содержания ключевого компонента;

с! - средний диаметр частиц шихты, мм;

7( - плотность брикетной шихты, равная 1360-1400 кг/мЛ

По результатам расчета количества контактов между компонентами в одном килограмме брикетной шихты установлено, что оптимальным является содержание отсева 30, шлама 70 и активного тонкодисперсного связующего - 4-5 масс. %. При этом обеспечивается наиболее плотная упаковка частиц в процессе формования при минимально допустимом, с точки зрения эффективности упрочнения периферийной зоны брикета, содержании связующего.

Проведенные исследования по определению режимов смешения и интенсивности гомогенизации брикетной шихты в стержневом растирателе-

гомогенизаторе (СРГ) подтвердили верность оценки качества брикетной шихты путем определения количества контактов между компонентами смеси (2) и целесообразность ее обработки в СРГ.

Интенсивность обработки вычислялась путем преобразования системы двух уравнений:

где: X - коэффициент, характеризующий интенсивность обработки

шихты;

I - время обработки шихты; п0 - удельное число контактов между компонентами, т.е. качество

исходного материала; П[ - удельное число контактов между компонентами после

первичной обработки; п2 - удельное число контактов между компонентами после

вторичной обработки; пт- максимальное качество обработки материала. Самым сильным, отрицательным влиянием обладает производительность ц, что подтверждает очевидное положение о том, что с увеличением количества обрабатываемой материала понижается интенсивность его обработки. Угол наклона, коэффициент заполнения и частота вращения барабана действуют слабее, и это влияние -положительно. Их суммарное действие имеет меньшее влияние, чем производительность, т.к. коэффициент множественной корреляции величины (X) с факторами равен 0,4.

Кроме описанного метода интенсивность обработки брикетной шихты в СРГ оценивалась посредством определения удельных энергозатрат

Регрессионный анализ полученных значений X и Еуд показал, что их коэффициент корреляции равен 0,596. Достоверность вывода, по сравнению с предыдущими анализами, резко возросла и превысила 99,9% (Р=!8,2), что говорит о наличии корреляционной и функциональной зависимости между X и Еуд, которая, как это установлено в результате исследований, носит нелинейный характер: скорость изменения Еуд при

(3)

- и • '-уд-

Е,> = Кп/д (4)

увеличении заполнения и частоты вращения барабана больше, чем скорость увеличения X, а при значениях ф = 0,4 иц/ = 0,6 интенсивность (X) вообще не растет. Перебор большого количества вариантов выявил, что наилучшим образом изменение X описывается следующей зависимостью:

1=0.000036 1„ |(|_с),ЧЛ (5)

где Ы, - составляющая полезной мощности, затрачиваемой на подъем и удержание сегмента загрузки;

N2- составляющая полезной мощности, затрачиваемой на придание стержням кинетической энергии.

Влияние остальных факторов на X достоверно описывается графически (рис. 6). Эти зависимости получены после проведения исследований шихты на экспериментальной установке производительностью я = 1 кг/с. При увеличении частоты вращения барабана (рис. 6) величина интенсивности обработки шихты X сначала растет равномерно, затем достигает своего максимума и медленно уменьшается. Экстремум X смещается при уменьшении коэффициента заполнения <р в сторону увеличения ц/. Зависимость X от ф также сначала прямолинейна, достигает максимума, а затем резко уменьшается. Экстремум X смещается при увеличении ф в сторону увеличения у. Особый интерес представляет влияние угла наклона барабана р на X. Величина А. почти прямо пропорциональна (3 (рис. 6).

Установленная двумя независимыми методами закономерность изменения интенсивности обработки брикетной шихты из каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим в зависимости от параметров режимов работы растирателя-гомогенизатора позволяет обеспечивать направленное регулирование состава и свойств шихты без регулирования гранулометрического состава шихтованием.

Придание брикету заданного объема и формы - одна из самых важных операций брикетирования. От нее зависят плотность, прочность и влагоустойчивость. Оптимальные параметры формования, обеспечивающие придание заданных свойств брикету, определены по пробам каменноугольной мелочи Воркутского месторождения шахты "Северной" ОАО "Воркутауголь". Исследования выполнены на экспериментальной установке ИОТТ по методике, за основу которой была принята методика Егорова Н. С., разработанная для определения оптимальных параметров брикетирования с применением высокопроизводительных вальцевых брикетных прессов:

Р = (Ед<04) - Ед°(04)) Мр, (6)

где

Р - удельное давление, Па (кг/см");

Едо4 - количество единиц четвертого канала на диафрагме,

соответствующей данной точке измерений, ед; Мр - масштаб давления (коэффициент пропорциональности), Па (кг/см2)/ед.;

Ед°04 - показание датчика, соответствующее нулевому значению давления, ед.

Относительное уплотнение рассчитывалось по формуле:

1+2 2+3

(е

£сР2 = "

и т.д., (7)

где

- Е

IМ

'1,2,3. ..л

£1,2,3.. .п

ЕД02

ЕДо2°

^ср

Расчет

образование (8)

брикетов,

относительное уплотнение, отн. ед. в каждой точке;

- количество единиц второго канала, соответствующего данной точке измерения;

- показания датчика, соответствующие нулевому значению уплотнения, ед;

- масштаб уплотнения, мм/ед;

- среднее значение двух смежных замеров уплотнения, ед;

- высота засыпки шихты в пресс форме перед прессованием, мм.

энергии, затраченной на производился по формуле:

А = Р е V, Дж (кгм) где Р - давление прессования, Па (кт/см"); е - относительное уплотнение, отн. ед.; V - объем прессуемого угля, м'\ Мощность на валу двигателя, необходимая призматических брикетов, рассчитывалась по формуле:

N = 1,83 х 10 ~4 х V х Ь х В х п, кВт (9) где V - объем одной пресс формы, см'; Ь х В - количество пресс-форм; п - частота прессований в минуту.

Термическая обработка свежесформованных брикетов выполняется в условиях фильтрующего слоя продувкой газообразным теплоносителем. С целью определения рациональных режимов термического упрочнения брикетов были проведены исследования кинетики сушки по специально

для производства

разработанной методике. Установлено, что кинетика сушки зависит от температуры и режима. Температура теплоносителя определяется расчетным путем:

Т3 = Т2 -2,268 х 104(Т2-Токр)2'3, (10) где Т2- температура воздуха в колене, °С;

Тз~температура воздуха непосредственно над брикетом, °С;

Токр- температура окружающей среды, °С;

2,268 х Ю4 - коэффициент пропорциональности.

Кривые сушки, снятые при 150-200 °С представлены тремя периодами: периодом прогрева, периодами постоянной и падающей скорости сушки (рис. 7). Период падающей скорости сушки начинается при достижении влажности 3-4 %. Такие кривые характерны для капиллярно-пористых тел. В период постоянной скорости сушки происходит удаление свободной (усадочной) влаги. При снижении содержания массовой доли влаги до уровня максимальной гигроскопической начинается удаление влаги из пор и адсорбционной влаги монослоя.

При ступенчатом режиме в начальный период сушки при температуре 150°С происходит мягкая сушка с небольшим градиентом влажности по длине образца, что предотвращает вынос связующего вместе с удаляемой влагой. С повышением температуры до 220 °С происходит досушка брикета и его термоупрочнение (рис. 7).

В процессе сушки влажных брикетов при нагреве материала от 60 до 150°С и выше влага, растворяя в себе связующий материал, перемещается к поверхности брикета. Первоначально, при массовой доле влаги в брикете выше максимальной гигроскопической, влага с растворенным лигносульфонатом перемещается в виде жидкости за счет диффузионно-осмотических сил. На следующем этапе, когда массовая доля влаги в брикете становится ниже максимальной гигроскопической, перемещение осуществляется в парокритическом состоянии. Это наблюдается при интенсивном нагреве влажного брикета в интервале температур от 60 до 150 °С и выше, и обусловлено избыточным давлением флюида. Достигая поверхностных слоев брикета (примерно 5-10 мм), более уплотненных в процессе формования, имеющих более развитую суммарную поверхность частиц и значительно меньшее сечение капилляров, влага испаряется с поверхности брикета. Связующее, перемещенное влагой (подвижным компонентом шихты) из центральной части брикета к поверхности, адсорбируется в приповерхностной части брикета и образует угольно-лигносульфонатный слой мощностью 5-10 мм. Разработанную технологию брикетирования каменноугольной мелочи с тонкодисперсныМ' активным связующим от традиционных технологий отличает то, что в ней

X'IO'C

Зависимость Хот ф, при р = 10е

А,* ю с

Зависимость Хот у/, при р = 10е

Зависимость X от р, при ф=0.2; »+/=0,6

1 i J 1

------ / / 2

5 10 15

1 - к, при ср = 0,2. 2 • X, при ip = 0,4. 3 - X, при ф = 0.6; 4 - к, при <|-08

1 - X. при v s 0,4; 2 - X, при ч> = 0,3. 3 - X, при vy - 0,2. 4-Х, при у ж 0.1

Рис. 6. Зависимость производительности СРГ от режимов обработки шихты

Кинетика сушки топливных брикетов при Кинетика сушки топливных брикетов цилиндрической различных температурах е сушильном шкафу и| а/ формы в фильтрующем слое

20 40 60 ВО Ш »20 uî ' 160 С~йи>1 1 - кривая еуижиобразц» при 1»150*С. Вес брикет»-153 г. 2-кривая суики образца пои 1»195'С Вес бришта • 155 г Э - «риваи cymet образца при t»tS0*C. 30-40мин Cvuxanpwt«150*C Вес брикете-149 г. 60-70 мин. Сушка noMt"195*C. Вес брикете« 149 г.

\ i I

% i i -V i ! ----- — — - ™

—\—

V \ _____i V

Л \ 1 \ ЛЛ1 | \J

Î/Î 1

20 40 60 t0 100 120 (40 t,u 1 -U«.» 150*C.V^" 1 Wc г-^-гоох.у^» i u/c 3 • ■ 200'C, VMa « 5 Wc

Рис. 7. Кинетика сушки брикетов в фильтрующем слое

активно используется имеющаяся в брикетной шихте избыточная влага. Это сделало возможным и целесообразным исключение из технологического процесса этапа подготовки связующего и угольной мелочи по влажности и температуре, и введение термической обработкой свежесформованной продукции.

4. Снижение экологической напряженности при разработке месторождений Севера и рациональное использование отходов обогащения угля достигаются посредством крупномасштабного использования способа брикетирования с расположением модульных брикетных установок стационарного и мобнльного типа в соответствие со специально разработанной многоуровневой системой, учитывающей объемы и условия образования отходов.

Интенсификация и механизация производства на всем пути следования добываемого угля от отбойки в забое до потребителя приводит к интенсивному его измельчению. Наряду с увеличивающейся зольностью и влажностью угля увеличение содержания мелкозернистых частиц в объеме поставляемого угля отрицательно влияет на его качество и, как следствие, на стоимость. Объемы мелочи класса 0-13(6) мм только на пути следования угля от забоя до пункта погрузки потребителю по Печорскому бассейну достигают (по данным ОАО "Воркутауголь" и ОАО "Компания Интауголь") 79%. Из 18,444 млн. т энергетического и коксующегося угля, добытого угледобывающими предприятиями бассейна в 1998 г. - 14,570 млн. т составляет каменноугольная мелочь класса 0-13(6) мм. При доставке угля потребителю выход класса 0-13(6) мм, в зависимости от пути следования и условий транспортирования, увеличивается еще на 20-40 % без учета дополнительного измельчения на складах, терминалах и обогатительных фабриках потребителя (на металлургических комбинатах).

Повышение содержания в общей массе угля тонких классов влечет за собой потери товарной продукции на всем пути следования угля от места производства к потребителю. С промплощадок шахт тонкодисперсные угли сдуваются ветром, повышая уровень запыленности, засоряя атмосферу и почвы. Огромные объемы пылевых выбросов в угледобывающих районах способствуют разбалансировке климата. Пылевые скопления в атмосфере способствуют конденсации водяных паров и образованию осадков. По данным наблюдений в восьмидесятых годах, в период наибольшего подъема угольной промышленности, в Воркутском геолого-промышленном районе резко повысилось количество осадков (на 32 мм), в то время как на фоновых метеостанциях было зарегистрировано их значительное снижение, по сравнению с 70 годами на 80 и более мм.

Показателем запыленности атмосферы служит также величина запыленности снежного покрова. В Воркуте этот показатель в 26 раз выше

чем в Нечерноземной зоне России - 260 и 10 кг/км2 в сутки соответственно. При такой пылевой нагрузке детская заболеваемость бронхиальной астмой и конъюнктивитом возрастает в 2,5 раза по сравнению с районами имеющими запыленность около 150 кг/км2. Угольные частицы с ветром или дождевыми (паводковыми) водами попадают в водоемы. Отходы обогащения, угольный шлам и угольная мелочь характеризуются повышенным содержанием многих микрокомпонентов. Это отрицательно сказывается на водной и наземной флоре и фауне.

Несмотря на значительные объемы шламов, хранящихся в наружных шламонакопителях на угледобывающих предприятиях, основные объемы угольной мелочи с массой поставляемого потребителям угля перемещаются из районов добычи в районы потребления. Увеличивая свои объемы за счет дополнительного измельчения при транспортировании в железнодорожных вагонах до складов потребителя, а впоследствии и на самих складах и терминалах, каменноугольная мелочь сосредотачивается в определенных районах. Основная часть каменноугольной мелочи используется вместе с сортовым углем по назначению, снижая при этом его потребительские свойства, кпд топочных устройств и качество выплавляемого чугуна. Другая часть, так и не найдя потребителя, остается на складах в виде механических смесей с почвами и мусором, окисляясь и теряя свои свойства, бесконечно перемещаясь складской техникой по территории, зарастая бурьяном, смываясь паводковыми и дождевыми водами в водоемы и т.д.

Потери угля посредством недожога, провалов через колосники при слоевом сжигании и выбросов в атмосферу с топочными газами могут составлять 10-12 %. Такое же количество угля теряется в виде нетоварной мелочи, которая выдувается из автомобилей, ж/д вагонов, а так же на складах и терминалах из-за невостребованности. При транспортировании в районы потребления и потреблении в самих районах, независимо от области применения топлива, суммарно ежегодно теряется до 20-25 % топлива. Эти объемы следует оценивать, как "виртуальные" склады топлива, которое могло бы рационально использоваться.

Таким образом, экологический ущерб от сбрасываемой в окружающую среду угольной мелочи в виде потерь при транспортировании, складировании и неэффективном использовании (сжигании) наносится в районах производства, транспортирования и потребления угля.

В результате анализа условий образования и накопления мелочи каменных углей месторождений Печорского бассейна бала разработана методика ранжирования объектов, в основу которой заложено определение объемов накопления и качественного состава угольной мелочи исходя из мощности перерабатывающих установок.

Достоверная информация о наличии и качестве каменноугольной мелочи хранящейся на объектах накопления в районах добычи и обогащения Печорского угольного бассейна имеется в достаточном объеме. В то же время информация об объемах и качестве каменноугольной мелочи на объектах районов потребления углей по причине неравномерных поступлений и отгрузок продукции носит изменчивый, отрывочный характер и не отражает действительного положения вещей. Поэтому в расчетах учитывается мелочь класса 0-13 мм, поступающая в районы потребления углей с основными потоками угольной продукции, поставляемой угледобывающими предприятиями Печорского угольного бассейна, в объеме 80 % от годовой поставки без учета дополнительного измельчения при транспортировании, погрузо-разгрузочных работах и перемещения на складах и терминалах (табл. 3).

Значительные по своим объемам хранилища шламов в районах добычи представляют интерес как объекты переработки, а некоторые из них (до 1000-2000 тыс. т) могут быть квалифицированы как техногенные месторождения. Переработка таких объемов шламов возможна

Таблица 3

Объемы поставок для коммунально-бытовых нужд углей и угольной мелочи

предприятиями Печорского бассейна

Объемы поставок ОАО "Воркутауголь", тыс. тонн

Адресат отгрузки 1997 1998 1999 Класс -13 мм

Республика Карелия 5,4 58,0 4,3 4,6

Республика Коми 105,7 353,8 251,7 268,5

Архангельская обл. 8,1 523,7 196,8 209,9

Вологодская обл. 13,9 24,1 4,2 4,5

Ленинградская обл. 19,3 16,9 153,3 163,5

Кировская обл. 12,6 88,7 36,0 38,4

Тюменская обл. 14,6 68,6 24,7 26,3

Костромская обл. 8,3 34,4 11,6 12,4

Чувашия 3,6 22,0 8,0 8,5

Ярославская обл. 7,7 17,9 3,6 3,8

Остальные потребители 10,5 130,6 241,5 257,6

Коммунально-бытовые нужды, всего: 209,7 1338,7 935,7 998,1

промышленным способом и при правильном подходе может оказаться экономически целесообразной. Основная же часть таких складов имеет малые и средние объемы и поэтому не представляет промышленного интереса как самостоятельные техногенные месторождения, переработка

которых традиционными методами с целью утилизации не может обеспечить экономический эффект. В то же время, комплексный подход к переработке таких скоплений шламов может оказаться эффективным. Для утилизации каменноугольной мелочи на объектах накопления могут быть использованы мобильные брикетные установки как стационарного, так и мобильного типов, использующие различные организационно-технологические формы на базе технологий брикетирования каменноугольной мелочи с тонкодисперсным активным связующим. При этом, мобильные модульные установки могут работать в двух режимах, стационарном - при крупных обогатительных или сортировочных установках, терминалах, прирельсовых складах и мобильном - при утилизации малообъемных, разбросанных на больших расстояниях друг от друга, объектов накопления каменноугольной мелочи (рис. 8). Примером модульной установки стационарного типа может служить строящаяся брикетная установка производительностью 72 тыс. т брикетов в год на промплощадке шахты "Северной" ОАО "Воркутауголь" в городе Воркуте.

Эффективная единичная мощность брикетной установки такого типа определяется производительностью гидравлического пресса с неподвижным рабочим столом АО СМАиК и равняется 1,1 т брикетов в час. Такой же уровень единичной производительности следует принимать для основного технологического оборудования при выпуске брикетов неправильной формы многощелевого экструдера. То есть, брикетная установка, имеющая одну технологическую линию производительностью 1,1 т брикетов в час (одно смесительное устройство, один пресс, один агрегат термоупрочнения), принимается за единичный брикетный модуль. Исходя из часовой производительности единичного брикетного модуля определена годовая производительность модуля и необходимые годовые объемы сырья. Годовая производительность единичного брикетного модуля составляет 5300 т брикетов в год. Необходимый годовой объем сырья (С?к) для производства брикетов одним единичным брикетным модулем составит:

(}к - количество вырабатываемых единичным модулем брикетов

о)} - содержание массовой доли влаги в брикетах, %;

со2 - содержание массовой доли влаги в каменноугольной

, тыс. т

(П)

где к

коэффициент, учитывающий потери угля в производстве = 1,05;

в год, тыс. т;

мелочи, %;

ш.Воргашорсхая

ш. Октябрьская

ш.Промышленная

т.Шнтрапьная

ш.Юр 41100

ш.Комсомовьская

ЦОФ "Печорская"

СТ ш.Заполярная

Брикетная фабрика ОАО "Воркутынское брикетное ^ $

производство "

ш. Аяч-Яга

ш.Юнь-Ягэ

Рис. 8. Схема перемещения мобильной модульной брикетной установки (7) - действующая шахта | | - обогатительная фабрика

| | - строящаяся стационарная брикетная установка

- шахта закрыта

[ | - наружные шламонакопители

Р~| - мобильная модульная брикетная установка в автономном режиме

- мобильная модульная брикетная установка в стационарном режиме

g - расход связующего, %.

„ 1,05 х 7,200 х (100-5)х (100-15)

(Л, =-—-Нг1-—L = 6,166 тыс. т.

* 100 х (l 00 — l)

При годовом расходе каменноугольной мелочи для производства годового объема брикетов единичным брикетным модулем равным 6,2 тыс. т брикетов год, определен с учетом срока окупаемости модуля (1,5 года) и срока амортизации технологического оборудования (8 лет), объем необходимых запасов сырья на весь период работы модуля: 6,2 х 8 = 49,6 т.

Учитывая имеющиеся объемы запасов каменноугольной мелочи на существующих складах и терминалах и ожидаемое поступление, по крайней мере, в течение последующего после ввода в эксплуатацию модуля года (гарантированный срок исполнения условий существующих договоров поставки), определен объект накопления с имеющимися запасами в объеме 25,0 тыс. т каменноугольной мелочи как объект накопления первого ранга (Ro.„.). С увеличением объемов накопления на величину кратную 2, 3,... п, соответственно объект накопления ранжируется как объект 2, 3, и так далее ранга. То есть, механизм ранжирования объекта определяется в соответствии с наличием гарантированного объема накопления каменноугольной мелочи за два ближайших года для производства брикетов установкой состоящей из соответствующего количества модулей в течение 8 лет. Ранг объекта Ro„ предлагается устанавливать в соответствие с формулой (12):

_М + т_ 100(Л/ + ^Х100 ~ fe>2) р ~ aq'k "лл&ооо-яхюо-ю,) (12)

где: А - срок полной амортизации модуля, лет (принимаем, А = 8); Ron — ранг объекта накопления, 1,2, ... п; М — каменноугольной мелочи на объекте накопления, тыс. т; ш - ожидаемое поступление каменноугольной мелочи на объект в последующий год, тыс. т;

Пример расчета ранга объекта угленакопления по формуле (12): = 40,0 + 10,0 8x6,2

Были определены объекты первых четырех рангов с соответствующими двухгодичными объемами накопления каменноугольной

1-Х - объекты накопления угольной мелочи 1-10рангов

Рис. 9. Многоуровневая система утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования

мелочи на объектах потребления: 1 - 50 тыс. т, 2 - 100 тыс. т, 3 - 150 тыс. т, 4 - более 200 тыс. т угольной мелочи в год.

Наличие апробированной на практике технологии брикетирования каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего, а также метода ранжирования объектов накопления каменноугольной мелочи в районах добычи и потребления послужило основой для разработки многоуровневой системы утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования, предусматривающей размещение брикетных модульных установок различных рангов на территории европейского Центра и Севра России с учетом ранжирования объектов накопления в зависимости от объемов. Она должна покрыть территорию европейского Центра и Севера России как некогда существовавшая в СССР и, поддерживаемая длительное время, триангуляционная сеть с переходом от всесоюзной к республиканской, областной и районной. На объектах накопления каменноугольной мелочи, в соответствие с этой системой, располагаются брикетные модульные установки с понижением ранга от региональной к областной и далее районной (рис. 9).

Согласно разработанной многоуровневой системе, включающей в себя 10 рангов объектов (1 ранг - 50 тыс. т, 2 ранг - 100 тыс. т, 3 ранг -150 тыс. т, 4 ранг - 200 тыс. т, 5 ранг - 250 тыс. т, 6 ранг - 300 тыс. т, 7 ранг - 350 тыс. т, 8 ранг - 400 тыс. т, 9 ранг - 450 тыс. т, 10 ранг - 500 и более тыс. т), на объектах 5-10 рангов, которые приурочены к региональным и областным угольным терминалам, а также объектам первичного накопления каменноугольной мелочи (шламонакопители при обогатительных фабриках в городах Воркуте и Инте), размещаются модульные установки стационарного типа с производительностью 35-100 тыс. т брикетов в год. Стационарные установки 3-6 рангов, с производительностью 20-45 тыс. т размещаются в районе базирования областных и районных угольных терминалов и складов. На районных угольных складах и узловых ж/д станциях целесообразно размещать установки 2-4 ранга с производительностью 15-30 тыс. т брикетов в год. Для утилизации каменноугольной мелочи на объектах 1 ранга, разбросанных на значительном расстоянии друг от друга, будет целесообразным использование мобильных модульных установок, функционирующих в осенне-летний период или круглогодично (рис. 8).

Использование такой системы размещения модульных брикетных установок позволит со сравнительно небольшими входными затратами решить важную экологическую проблему утилизации каменноугольной мелочи посредством переработки в экологически чистое коммунально-бытовое топливо, что, в свою очередь, обеспечит значительный

экономический эффект. Кроме этого, такой комплексный подход к решению проблемы утилизации каменноугольной мелочи обеспечивает более полное использование природных ресурсов и снижает экологическую напряженность в районах добычи и потребления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно работу, на основании выполненных автором исследований разработаны новые теоретические положения, которые можно квалифицировать как теоретическое обоснование и технологическое решение метода широкомасштабной утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования с применением активного тонкодисперсного связующего.

Основные научные и практические выводы, сделанные автором в результате выполненных исследований заключаются в следующем:

1. На основании полученных результатов лабораторных анализов и подсчета запасов каменноугольной мелочи, имеющейся на объектах добычи угля и в районах его потребления - обоснован метод ее широкомасштабной утилизации способом брикетирования.

2. Определен критерий оценки качества брикетной шихты из влажных каменноугольных шламов, имеющий физический смысл, отражающий степень измельчения частиц и степень смешения - количество контактов между компонентами смеси. На основе полученных результатов произведен расчет оптимального состава брикетной шихты из каменноугольной мелочи.

3. Научно обоснованна технология подготовки брикетной шихты из каменноугольной мелочи посредством достижения высоких степеней ее гомогенизации.

4. Разработан и научно обоснован принципиально новый способ брикетирования каменноугольной мелочи с применением активных тонкодисперсных связующих.

5. Оптимальные параметры брикетирования, определенные при проведении экспериментальных исследований, заключаются в следующих пределах: давление прессования брикетов - 25 кг/см2; содержание массовой доли влаги в шихте - 10,5%; содержание связующего 4%; температура формования - 60 °С.

скорости (первый период) и период убывающей скорости сушки (второй период), при этом последний делится на две части. При этом, первый период сушки заканчивается при достижении содержания массовой доли влаги 4-3 %. Скорость удаления влаги в этот период зависит от температуры теплоносителя, его скорости. С увеличением температуры теплоносителя от 150 до 200 °С (для ЛСТП) продолжительность первого периода сокращается на 40 %. С увеличением скорости теплоносителя относительно поверхности брикета (от 1 до 1,5 м/с) продолжительность первого периода сокращается на 20%. С увеличением скорости обдува брикета выше 1 м/с скорость второго периода практически уже не зависит от скорости теплоносителя. С увеличением температуры теплоносителя скорость второго периода увеличивается. При достижении массовой доли влаги 1 % скорость второго периода резко падает, начинается удаление наиболее прочносвязанной влаги, мономолекулярного слоя и адсорбционной. Продолжительность охлаждения брикета до 45 °С после сушки и термоупрочнения составляет не менее 45-50 мин при скорости теплоносителя 1 м/с.

7. На основании проведенного комплекса исследований брикетов из каменноугольной мелочи с активным тонкодисперсным связующим определен механизм структурообразования брикетов при формовании и последующей термической обработке, который послужил теоретическим обоснованием для подготовки новой гипотезы - гипотезы брикетирования каменноугольной мелочи с активным тонкодисперсным связующим брикетирования. В соответствие, с которой брикет оценивается как открытая сильно неравновесная система, в которой под действием давления и температуры в процессе миграции сложных флюидных систем происходит самоструктурирование выражающееся циклическим выпадением из них на концентрических уровнях (слоях) сечения брикета различных подвижных компонентов шихты. Последние армируют сечение брикета, способствуя тем самым увеличению его прочности без увеличения содержания связующего.

8. В целях наиболее полного использования природных ресурсов предложен метод утилизации каменноугольной мелочи посредством использования новых организационно-технологических форм на основе стационарных, мобильных и прирельсовых модульных брикетных установок.

9. Для выполнения широкомасштабной утилизации каменноугольной мелочи, как в районе производства, так и в районе потребления предложена многоуровневая система утилизации, основанная на наличии объемов каменноугольной мелочи на объектах добычи и накопления, а также на основании технических данных единичного

брикетного модуля выполнено ранжирование объектов накопления, с определением возможной мощности брикетной установки.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Воркутинские угольные '1иламы - ценное сырье// Материалы IV Коми Республиканского семинара "Передовые технологии разведки и добычи полезных ископаемых, особенности строительства и экологии в условиях Крайнего Севера", Сыктывкар, 1991, - с.117-121 (соавторы: Приходько Ю.Н., Сегаль А.З., Орешкин А.В.).

2. UTILIZATION OF COAL PREPARATION WASTE PRODUCTS IN VORCUTA POSSIB1LITES OF RADIKAL SOLUTIONS ,// ARKTIK TOWN AND ENVIROMENT: International cjnference, 1994, 11-15 September Vorkuta, Komi Republik, Syktyvkar, 1994, - p. 69 (Abstracts) (соавторы: Yu. Prikhodko, A. Gusenko, N. Kanev.).

3. Утилизация отходов обогащения в городе Воркуте. Возможности радикальных решений// Народное хозяйство Республики Коми. Воркута -Сыктывкар, 1994,- с. 121-128 (соавторы: Приходько Ю.Н., Гузенко А.И., Канев Н.И.).

4. К вопросу о технологии переработки отходов углеобогащения в Воркуте// Народное хозяйство Республики Коми, - Сыктывкар, 1995, - с. 618-622.

5. К вопросу о структурообразующих процессах в брикетировании// Народное хозяйство Республики Коми. - Сыктывкар, 1995, - с.284-287 (соавторы: Приходько Ю.Н., Волкова И.Б., Прокашев А.Н.).

6. Воркутинское брикетное производство / Народное хозяйство Республики Коми, специальный выпуск, Воркута, 1997, - с.53-54.

7. Метод утилизации влажных каменноугольных шламов // Материалы Второй Международной конференции "Город и окружающая Среда", серия: Экологически безопасное развитие арктических территорий" Нарьян-Мар, Воркута, 1997, С. 5 (соавторы: Приходько Ю.Н., Киляков А.А., ЭкгардтВ.И.). . <■

8. Комплексный подход к вопросу переработки влажных каменноугольных шламов методом брикетирования в условиях Заполярья // "Уголь", М., N 4, 1998, С. 55-57 (соавтор: Экгардт В.И.).

9. The ecological aspect of coal refuse utilization under conditions of sub-polar' region// Proceedings of the XIII • International Congress on the Carboniferous and Permian/ 28 August-2"d September, 1995 Krakow. Poland, Part 3, Warszawa, 1997, 27-28 (соавтор: Yu. Prikhodko).

10. Техническое перевооружение углеобогатительных предприятий ОАО "Воркутауголь" и конкурентоспособность товарной продукции// Народное хозяйство Республики Коми, № 1, т. 7, Сыктывкар - Воркута -Ухта, 1998 г., - с. 72-75 (соавторы: Гузенко А.И.. Экгардт В.И., Приходько Ю.Н.).

11. Конструктивные особенности агрегата термоупрочнения брикетов из влажных каменноугольных шламов// Народное хозяйство Республики Коми, № 1, т. 7, Сыктывкар - Воркута - Ухта, 1998 г., - с. 159161 (соавтор: Киля ков А. А.).

12. К вопросу о методах переработки влажных каменноугольных шламов месторождений Печорского бассейна // Народное хозяйство Республики Коми, № 1, т. 7, Сыктывкар - Воркута - Ухта, 1998 г., - с.215 -217 (соавтор: Приходько Ю.Н., Экгардт В.И.).

13. YU. N1FONTOV, S. S. BUDAEV, В. 1. L1NEV DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR THE PRODUCTION OF IMPROVED BRIQUETTIED FUEL FROM COAL SLIMES AND FINES // XIII INTERNATIONAL COAL PREPARATION CONGRESS, BRISBANE, AUSTRALIA 4-10 OCTOBER 1998, 723-726 (соаваторы: Будаев C.C., Линев Б.И.).

14. Проблемы использования тонкодисперсных отходов углеобогащения // материалы конференции "Неделя горняка" , № 8, МГГУ, 1999. с. 2 (соавтор: Будаев С.С., Линев Б.И.).

15. Избирательное разрушение отвальных масс в отвалах угледобывающих предприятий Севера// материалы конференции "Неделя горняка" , № 8, МГГУ, 1999, с. 2 (соавтор: Нифонтова Т.Н.).

16. Экология Севера. Утилизация отходов обогащения ископаемых углей // Груды межрегиональной конференции "Север и экология - 21 век: экологическое образование и воспитание", Ухта, 21-24 сентября 1999 г., 26 с. (соавтор: Приходько Ю.Н., Нифонтова Т.И.).

17. Результаты углепетрографических исследований структуры топливных брикетов из угольных шлама Воркутинского месторождения и порошкообразных лигносульфонатов // Научно-технический вестник, ИОТТ, N 7, 1998, С. 69-74. (соавтор: Будаев С.С.).

18. Печорский угольный бассейн и проблемы обеспечения эколого-экономической стабильности // Сборник трудов III всемирного конгресса по экологии в горном деле. ННЦ ГП - ИГД им. А. А. Скочинского, 7-11 сентября 1999, Т. 1, Люберцы, С. 59-66 (соавтор: Экгардт В.И., Смирнов М.И., Гецен М.В.).

19. Утилизация отходов обогащения угля в Печорском бассейне // Тезисы докладов X Всероссийского угольного совещания «Ресурсный

потенциал твердых горючих ископаемых на рубеже XXI века», изучение, воспроизводство, использование и охрана/ 27-30 сентября 1999 г. Ростов-на-Дону, 1999, С. 149-150 (Соавторы: Приходько Ю.Н., Нифонтова Т.И.).

20. К вопросу о механизме оценки стоимости отходов обогащения каменных углей Воркутского ГПР // Народное хозяйство Республики Коми, 1999, № 4, с. 623-628 (соавторы: Рейшахрит Е. И., Нифонтова Т.Н., Пивнева А.Ю.).

21. Переработка отходов углеобогащения в г. Воркуте // Геология и геохимия горючих ископаемых, № 2, 1996, с. 135-139 (соавтор: Приходько Ю.Н.).

22. Особенности процессов структурообразования угольных брикетов в результате исследования на микро-и наноуровне // сборник трудов научной конференции "Актуальные проблемы геологии горючих ископаемых осадочных бассейнов европейского Севера России", ИГ КОМИ НЦ УрО РАН, 2000, 3 с. (соавторы: Коршунов Г.И. Остащенко Б.А., Приходько Ю.Н.).

23. Использование порошкообразных технических лигносульфонатов при брикетировании влажных каменноугольных шламов //тезисы к международной практической конференции "Научно-технический прогресс в лесном комплексе", Сыктывкарский лесной институт, Сыктывкар, апрель 2000 г., с. 1 (соавтор: Нифонтова Т.И.).

24. К вопросу об использовании порошкообразных технических лигносульфонатов // труды международной практической конференции "Научно-технический прогресс в лесном комплексе", Сыктывкарский лесной институт, Сыктывкар, апрель 2000 г., с. 3 (соавтор: Нифонтова Т.И.).

25. О механизме оценки стоимости твердых горючих отходов // труды международной практической конференции "Научно-технический прогресс в лесном комплексе", Сыктывкарский лесной институт, Сыктывкар, апрель 2000 г., с. 3 (соавторы: Рейшахрит Е.И., Нифонтова Т.И.).

26. Рациональное использование отходов обогащения угля и снижение экологической напряженности при разработке месторождений Севера России// РИО СПГГИ (ТУ), СПб, 2000, 138 с.

Содержание диссертации, доктора технических наук, Нифонтов, Юрий Аркадьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. УГЛЕДОБЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ И СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1.1. Горная промышленность Севера России.

1.2. Общая характеристика Печорского угольного бассейна.

1.3. Качество товарной продукции.

1.4. Экология регионов Севера.

1.5. Современные методы снижение нагрузки на окружающую среду.

Ф 1.6. Анализ технологий брикетирования отходов угледобычи.

Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ

И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЯ.

2.1. Условия накопления каменноугольной мелочи.

2.2. Исследование качества каменноугольной мелочи.

2.3. Особенности процесса утилизации влажных каменноугольных шламов и штыбов.

2.4. Рациональные способы утилизации каменноугольной мелочи ф 2.5. Основные направления совершенствования технологии брикетирования каменноугольной мелочи с применением связующего.

Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ # ПРИ БРИКЕТИРОВАНИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ

ТОНКОДИСПЕРСНОГО АКТИВНОГО СВЯЗУЮЩЕГО.

3.1. Модель механизма структурообразования брикета.

3.2. Результаты исследования брикетов методом аналитической химии.

3.3. Результаты углепетрографических исследований.

3.4. Результаты исследования брикетов методом спектрального анализа и электронной микроскопии.

3.5. Анализ современных гипотез брикетирования с учетом выявленной цикличности и механизма структурообразования.

3.6. Гипотеза брикетирования каменноугольной мелочи с активным тонко дисперсным связующим.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БРИКЕТИРОВАНИЯ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ МЕЛОЧИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТОНКОДИСПЕРСНОГО АКТИВНОГО СВЯЗУЮЩЕГО.

4.1. Разработка технологии подготовки брикетной шихты из каменноугольной мелочи.

4.2. Оценка качества обработки брикетной шихты.

4.3. Исследование влияния параметров режимов смесителя (СРГ) на интенсивность обработки шихты.

4.4. Исследование процесса формования брикетов из каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего.

4.5. Исследований процесса термической обработки угольных брикетов.

4.6. Оценка технологического процесса с учетом современного опыта брикетирования.

Выводы.

5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УТИЛИЗАЦИИ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ МЕЛОЧИ СПОСОБОМ БРИКЕТИРОВАНИЯ.

5.1. Ранжирование объектов накопления каменноугольной мелочи по условиям образования и накопления.

5.2. Разработка многоуровневой системы утилизации каменноугольной мелочи.

5.3. Влияние брикетной установки на окружающую среду на примере установки на промплощадке ш. "Северной".

5.4. Экономическая и экологическая оценка эффективности утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования на примере установки на промплощадке ш. "Северной".

Выводы.

Введение Диссертация по географии, на тему "Научные основы создания ресурсосберегающих технологий использования отходов добычи и переработки углей Печорского бассейна"

Экологическая напряженность в угледобывающих регионах страны во многом определяется высоким уровнем отходов производства угля. Причем значительная часть отходов представлена тонкой фракцией (0-3,0) мм углей, образующейся в процессе добычи, при обогащении, внутришахтном транспортировании, складировании и транспортировании потребителю. Так, тонкодисперсных угольных отходов - шламов в наружных шламонакопителях и конусах только на угледобывающих объектах Печорского бассейна в настоящее время сосредоточено около 5000 тыс. т, что составляет примерно 20-25 % годового объема добычи угля в бассейне. Ежегодный прирост шламов в бассейне не опускается ниже уровня 150-200 тыс. т. При этом задействуются значительные площади для размещения шламоотстойников и шламонакопителей. Такая же картина наблюдается и в других бассейнах страны, Кузнецком, Донецком, Кизеловском и т.д. Приведенные значения количества тонкодисперсных отходов следует дополнить ежегодно накапливающейся на складах угольной мелочью, объемы которой из года в год растут, что вызвано как наличием в углях хрупких компонентов, представленных витринитом и фюзинитом, так и высоким уровнем механизации добычи, транспортирования и погрузки угля.

Исследованиями установлено, что экологическая напряженность, порождаемая сбросом в окружающую среду тонких классов углей, территориально не ограничивается районом добычи и переработки. С угольными потоками в районы потребления доставляется огромное количество тонких классов угля (0-13 мм), которые по самым приближенным подсчетам, достигает 60-80 % от объема всего поставляемого угля. Часть тонких классов углей выдувается и просыпается из вагонов при транспортировании. Потери в результате переизмельчения при погрузо-разгрузочных работах и транспортировании не прекращаются и на месте потребления угля, в районе размещения крупных складов, терминалов, сортировок.

Все это, кроме нарушений окружающей среды, влечет за собой ощутимые экономические потери. Так, из-за недожога, провала через колосники и уноса в атмосферу органической массы при слоевом сжигании печорских углей марок Д, Г и Ж с содержанием мелочи (0-6 мм) 70 % потребление угля увеличивается на 7-10 % по сравнению с классифицированным углем.

Наиболее доступным, изученным и технически подготовленным методом утилизации является метод окускования угольной мелочи способом брикетирования с последующим сжиганием в различных видах топок со слоевым сжиганием. Учитывая то, что каменноугольная мелочь в виде штыба или шламов скапливается в различных местах в ограниченных количествах и совершенно непригодна для транспортирования, сооружение брикетных фабрик с традиционно используемой технологией, основанной на применении битумных связующих материалов, нерационально. Этот способ включает в себя дорогостоящий и трудоемкий процесс подготовки связующего и шихты, требует сооружения крупного предприятия и может быть эффективным только при значительных объемах производства. Кроме того, имеются ограничения в области применения топливных брикетов с битумным связующим в качестве бытового топлива, как показал опыт, это экологически небезопасно. Бытовые топочные устройства при отсутствии принудительного дутья не обеспечивают достаточной полноты сгорания связующего и пары битума попадают в помещение, о чем говорит появление в нем характерного запаха. Способ брикетирования термическими методами, разработкой и внедрением, которой занимается ряд ведущих специалистов страны (В. А. Рубан, А. П. Фомин, О. Г. Потапенко и др.), в настоящее время обладает ограниченной областью применения, в основном, из-за необходимости подготовки сырья по влажности. Окускование без применения связующих материалов не позволяет получить брикеты с необходимыми потребительскими свойствами. Поэтому наиболее перспективной в этих условиях представляется способ брикетирования с применением тонкодисперсных активных вяжущих материалов (лигносульфонат технический - многотоннажный отход целлюлозно-бумажного производства, производящейся в настоящее время отраслью в огромных количествах, который также нуждается в эффективном решении утилизации, цемент, отходы местного производства и др.), базирующаяся на новой гипотезе брикетирования, разработанной автором. В условиях разбросанности участков скопления угольной мелочи, как на местах производства, так и в местах потребления, этот способ становится экономически целесообразным.

Брикетирование этим способом может осуществляться на установках небольшой производительности от 10 до 100 тыс. т брикетов в год. Размещение, проектирование и строительство таких брикетных установок и фабрик должно производиться по специально разработанной на основе многоуровневой системы схеме с учетом наличия объемов сырья и рынков потребления брикетного топлива. Данный способ позволяет развернуть сеть брикетных установок и фабрик с небольшими объемами производства, привязав их территориально к крупным складам, сортировкам, терминалам энергетических и коксующихся углей.

Цель работы. Повышение экологической безопасности угледобывающих регионов за счет рационального использования отходов добычи и переработки угля.

Идея работы, заключается в использовании отходов добычи, обогащения и переработки угля способом брикетирования с применением тонкодисперсного активного связующего для обеспечения экологической безопасности районов добычи и переработки.

Основные задачи работы:

- анализ количественного и качественного состояния отходов угледобычи и ресурсного потенциала Северных регионов с учетом экологических особенностей этих регионов;

- изучение свойств и качества отходов обогащения и продуктов переработки угля для их рационального использования с целью снижения экологической напряженности в районах добычи и переработки;

- исследование процессов структурообразования при брикетировании с применением тонкодисперсного активного связующего;

- обоснование новой гипотезы брикетирования каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего;

- разработка технологии брикетирования каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего;

- разработка эффективной системы утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования с использованием новых организационно-технологических форм;

- оценка эффективности утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования.

Методы исследований. Методологической основой диссертационной работы послужили фундаментальные исследования отечественных и зарубежных авторов в области утилизации отходов угледобывающей промышленности, теории брикетирования каменноугольной мелочи, геодинамики глубинных вод, химии растворов, гелей и студней.

В качестве основных методов исследований использовались; аналитические, петрографические, определения микротвердости минералов, полного полуколичественного спектрального анализа, электронной микроскопии при увеличении от 20 - до 8000, натурные исследования и эксперименты в производственных условиях. Кроме этого, выполнен комплекс экспериментальных исследований процесса формования брикета на аналоговой установке, процесса сушки на установке с фильтрующим слоем.

На основе выполненных исследований на защиту выносятся следующие защищаемые положения:

2. Структурообразование брикета из каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсных активных связующих материалов происходит в соответствие с гипотезой, которая, определяя брикет как открытую сильно неравновесную систему в качестве основного фактора самоструюурирования выделяет, протекающую под воздействием внешнего возмущения - давления и температуры, миграцию сложных флюидных систем, состоящих из внутренней влаги, растворенного в ней связующего, минеральных компонентов и органических частиц угля.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением современных методов анализа, обширным привлечением статистических данных угольной отрасли, проектных и фактических материалов брикетного производства страны и Печорского угольного бассейна, близкой сходимостью результатов моделирования и теоретических исследований с практическими результатами в области брикетирования, подтверждается положительным опытом практического использования разработок.

Апробация работы. Основные и отдельные положения работы, разработанные в процессе ее выполнения докладывались на Международной конференции "Город в Заполярье и окружающая среда" (Воркута, Нарьян-Мар, Ухта 1994 г., 1996 г., 1997 г.), на научно-технических советах в ОАО "Воркугауголь", на XXVI годичной сессии ученого совета института ИОТТ (г. Люберцы, февраль 1996 г), на межвузовской научно-практической конференции "Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения" (г. Воркута, апрель 1998 г.), на XIII Международном конгрессе по обогащению угля в Брисбене (Австралия, октябрь 1998 г.), на научно-практической конференции "Неделя горняка" (г. Москва, январь 1999 г.), на конференции "Научно-педагогическое наследие проф. И. И. Медведева" (г. Санкт-Петербург, февраль 1999 г.), на III Всемирном конгрессе по экологии в горном деле (г.Люберцы, сентябрь 1999г.), на Межрегиональной конференции "Север и экология - 21 век: экологическое образование и воспитание" (г, Ухта, сентябрь 1999 г.).

Образцы продукции - угольные брикеты выставлялись и получили одобрение на выставке 13 Международного конгресса по карбону и перми в (г. Краков, Польша) в 1995 году, на выставке-ярмарке "Современные технологии: ОАО "Авиапром" - март 1996г. (г.Сыктывкар), на первом республиканском съезде представителей малого бизнеса - май 1996 года, на выставке "Будущее России" - сентябрь 1996 г. в (г. Нижний Новгород), на Международной конференции института Адама Смита "Ваши новые возможности: инвестиции в российские регионы" - (Великобритания, г. Лондон) в март 1997 г., на Международной универсальной республиканской выставке "КОМИ ЭКСПО-97 - сентябрь 1997 г. (Финляндия, г. Хельсинки), на универсальной республиканской выставке "КОМИ - ЭКСПО-98 - сентябрь 1998 г. (Венгрия, г. Будапешт), постоянно действующая универсальная выставка "КОМИ ЭКСПО" - сентябрь 1998 г. (г. Сыктывкар), на выставке промышленно-экономического форума "Дни Республики Коми в Кировской области" - май 1999 г. (г. Киров), универсальная республиканская выставка "КОМИ ЭКСПО - 99" (Совет Федерации федерального собрания РФ, ОАО "Газпром" - ноябрь 1999 г. (г. Москва).

Научная новизна заключается в следующем:

- в выявлении в сечении брикета новообразующихся под действием давления и температуры в процессе миграции сложных флюидных систем микроминеральных кристаллических структур, обеспечивающих сшивание отдельных частиц брикетной шихты в единый комплекс;

Практическая значимость работы:

Личный вклад автора работы заключается в постановке цели, задач и разработке методики исследования, в личном участии в проведении основной части комплекса исследования, в разработке модели механизма структурообразования и доказательстве ее справедливости, в разработке технологии брикетирования каменноугольной мелочи с применением тонкодисперсного активного связующего, в обосновании метода утилизации каменноугольной мелочи посредством крупномасштабного ее брикетирования в соответствии многоуровневой системой и во внедрении практических разработок в системе ОАО "Воркутауголь".

Реализация результатов работы:

1. Строительство брикетной установки на шахте "Воркутинской" ОАО "Воркутауголь" производительностью 5 тыс. т брикетов в год - 1991-92 гг., выпуск брикетов с применением цементного связующего.

3. Выполнен рабочий проект на строительство опытно-экспериментальной брикетной установки на промплощадке шахты "Северной" ОАО "Воркутауголь" производительностью 72 тыс. т брикетов в год - Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых - г. Люберцы, 1995 г.

5. Завершается строительство брикетной установки производительностью 72 тыс. т брикетов в год на промплощадке шахты "Северной" ОАО "Воркутауголь".

Публикации: По теме диссертации опубликовано 34 печатные работы, в том числе 1 монография, получено два патента.

Благодарность:

Автор выражает глубокую благодарность проф., д.т.н. Коршунову Г. И., д.э.н. Рыбкину В. К., доц., к.т.н. Экгардту В. И., доц., к.г-м.н. Приходько Ю. Н. за методическую и организационную помощь в подготовке данной работы, проф. Шувалову Ю. В., за научные консультации в проведении исследований и оформлении настоящей диссертации, д.г-м.н. Остащенко Б. А. за помощь в выполнении специальных лабораторных исследований, а также инженерам Никулину А. А. и Симоновой Н. А.

Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Нифонтов, Юрий Аркадьевич

Выводы

1. На основе выполненного анализа условий образования и накопления мелочи каменных углей Печорского бассейна класса - 13 мм, в целях обеспечения экологической безопасности в районах производства и потребления, разработана методика и выполнено ранжирование объектов накопления с учетом качества и объемов накопленного сырья. Система включает в себя 10 рангов объектов с объемом запасов на объекте 1 ранга -50 тыс. т, 2 - 100 тыс. т, 3 - 150 тыс. т, 4 - 200 тыс. т, 5 - 250 тыс. т, 6 -300 тыс. т, 7 - 350 тыс. т, 8 - 400 тыс. т, 9 - 450 тыс. т, 10 - 500 и более тыс. т. С учетом выполненного ранжирования разработана многоуровневая система широкомасштабной утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования.

2. Разработаны научно обоснованные технические и технологические решения аппаратурного обеспечения стационарной брикетной установки на промплощадке шахты "Северной" на объекте 10 ранга в Воркуте, на основе которых был выполнен рабочий проект, строящейся брикетной установки производительностью 72 тысячи тонн брикетов в год.

3. В результате проведенных исследований установлено, что при организации брикетного производства следует отдавать предпочтение установкам модульного типа небольшой (до 100 тыс. т брикетов в год) производительности с расположением вблизи накопления или складирования влажных каменноугольных шламов.

4. Предложены рациональные конструктивные решения по компоновке модульной брикетной установке мобильного и стационарного типа, а также комплекс нетрадиционных организационно-технологических решений по использованию мобильных модульных брикетных установок.

5. На основе метеорологических параметров и систематических наблюдений за состоянием окружающей среды с учетом данных рабочего проекта выполнена оценка влияния на окружающую среду брикетной установки на промплощадке шахты "Северной" на объекте 10 ранга, разработаны мероприятия по сокращению выбросов.

6. Выполнена экономическая оценка эффективности утилизации каменноугольной мелочи способом брикетирования с применением тонкодисперсного активного связующего на примере брикетной установки объекта 10 ранга производительностью 72 тыс. тонн брикетов в год, строящейся на промплощадке шахты "Северной" в городе Воркуте,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5. Оптимальные параметры брикетирования, определенные при проведении экспериментальных исследований, заключаются в следующих пределах: давление прессования брикетов - 25 кг/см2; содержание массовой доли влаги в шихте - 10,5 %; содержание связующего 4 %; температура формования - 60 °С.

6. В результате выполненных исследований кинетики сушки и термоупрочнения топливных брикетов в сушильном шкафу в условиях фильтрующего слоя установлено, что процесс сушки топливных брикетов протекает в несколько периодов: период прогрева, период постоянной скорости (первый период) и период убывающей скорости сушки (второй период), при этом последний делится на две части. При этом, первый период сушки заканчивается при достижении содержания массовой доли влаги 4-3 %. Скорость удаления влаги в этот период зависит от температуры теплоносителя, его скорости. С увеличением температуры теплоносителя от 150 до 200 °С (для ЛСТП) продолжительность первого периода сокращается на 40 %. С увеличением скорости теплоносителя относительно поверхности брикета (от 1 до 1,5 м/с) продолжительность первого периода сокращается на 20%. С увеличением скорости обдува брикета выше 1 м/с скорость второго периода практически уже не зависит от скорости теплоносителя. С увеличением температуры теплоносителя скорость второго периода увеличивается. При достижении массовой доли влаги 1 % скорость второго периода резко падает, начинается удаление наиболее прочносвязанной влаги, мономолекулярного слоя и адсорбционной. Продолжительность охлаждения брикета до 45 °С после сушки и термоупрочнения составляет не менее 45-50 мин при скорости теплоносителя 1 м/с.

Библиография Диссертация по географии, доктора технических наук, Нифонтов, Юрий Аркадьевич, Санкт-Петербург

1. ШабалинаН. В. Особо охраняемые территории Севера России// Международная конференция "Город в Заполярье и окружающая среда (11-16 сентября 1994 г в Воркуте)".- Тезисы докладов. Сыктывкар, 1994.- С. 98.

2. Крючков В. В. Деградация природной среды Севера// Международная конференция "Город в Заполярье и окружающая среда (11-16 сентября 1994 г в Воркуте)".- Тезисы докладов. Сыктывкар, 1994.- С. 54

3. Даувальтер В. М. Исследование состояния экосистем Норильского промышленного района// Международная конференция "Город в Заполярье и окружающая среда (11-16 сентября 1994 г в Воркуте)".- Тезисы докладов.-Сыктывкар, 1994.- С. 21.

4. Садиков М. А. Методологические вопросы экологического изучения Арктического шельфа и результаты исследований// Международная конференция "Город в Заполярье и окружающая среда (11-16 сентября 1994 г в Воркуте)".- Тезисы докладов,- Сыктывкар, 1994.- С.85.

5. Евсеев А. В. Природная индикация в мониторинге окружающей среды Заполярья// Международная конференция "Город в Заполярье и окружающая среда (11-16 сентября 1994 г. в.г. Воркуте), Сыктывкар, 1994, с. 25.

6. Игамбердиев В. М. Исследование состояния экосистем Норильского промышленного района // Международная конференция "Город в Заполярье и окружающая среда (11-16 сентября 1994 г. в.г. Воркуте), Сыктывкар, 1994, с. 31.

7. Юшкин Н. П. Минеральные ресурсы Арктики и проблемы ее освоения// Международная конференция "Город в Заполярье и окружающаясреда (11-16 сентября 1994 г в Воркуте)".- Тезисы докладов.- Сыктывкар, 1994.- С. 105.

8. YushkinN/ Mineral resources of Arctic and problems of their developing// Arctic Town and Environment. Abstracts. Syktyvkar, 1994.-P. 94-95.

9. Баренц-уотч/ Статьи, обзоры и факты из Баренцева региона. -Svanhovdmiljosenter- Svanvik. 1996. P. 7.

10. Некоторые аспекты радиационной обстановки в Арктике и направления экологических исследований. Санкт-Петербург, ВНИИОкеангеология, 1994. - С. 20-21.

11. Arctic Planning and Engineering/ Presentation of N & R Consult A/S, -Denmark, 1993.-P. 5.

12. Парамонов В. И. Добыча угля на о. Шпицберген// Уголь, № 3, 1996, с. 34-35.

13. Арктиуголь// Горная энциклопедия, № 1, Советская энциклопедия, М., 1984, с.144-145.

14. Гнилорыбов Н. А. Угольные шахты на Шпицбергене. -М., Недра, 1988,191 с.

15. ДедеевВ., Аминов А., Малышев Н. Топливно-энергетическая база Европейского Северо-Востока России// Геолог Севера, № 20,1998.

16. Боровинских А. П., Бурцева И. Г., Коковкин А. В., ЛаженцевВ. Н. и др. Минерально-сырьевой комплекс Республики Коми: Проблемы и перспективы развития. Сыктывкар, 1999,99 с.

17. Воркутский угленосный геолого-промышленный район: структура запасов и направления комплексного освоения. Сыктывкар, 1994, - 272 с.

18. Олыкайнен А. М., Шуреков Н. А. Угольные месторождения Интинского района (Печорский бассейн).- Инта: из-во АО "Интауголь", 1997, 292 с.

19. Итоги работы угольной промышленности России за 1999 год// Уголь, № 3,2000.

20. Итоги работы угольной промышленности России за 1998 год// Уголь, № 3,1999, с. 21-32, 63-70.

21. Итоги работы угольной промышленности России за 1997 год// Уголь, № 3, 1998, с. 51-64.

22. Борьба с горными ударами на шахтах Воркутского месторождения/ Колл. авторов под ред. И. М. Петухова, 1984.-С.23.

23. Исследование товарной продукции и шлама АООТ ГОФ "Капитальная"/ Отчет о НИР, научн. руководитель Орел В. Г., ПЕЧОРНИИПРОЕКТ, Воркута, 1996.

24. Ястребкова О. А., Климов С. Л., Каплунов Ю. В. О правовом регулировании техногенеза в угольной промышленности России// Уголь, № 12,1998, с. 53-55.

25. Юшкин Н. П. Роль геотехнологий в экономике сырьевых регионов// Республика Коми: Научно-техническая политика, материалы научно-аналитической конференции, 17-18 октября 1996 г./ Сыктывкар, 1997, с. 9-12.

26. Какунов Н. Б. Воздействие климатических флуктуаций и техногенных процессов на природную среду Европейского Северо-востока/ в сборнике "Рациональное природопользование", Институт мерзлотоведения СО АН СССР, Якутск, 1990, с. 96.

27. Путеводитель научной почвенной экскурсии// II Международная конференция "Криопедология 97",- Сыктывкар: КНЦ УрО РАН, 1997.- 25 с.

28. Красавин А. П. Защита окружающей среды в угольной промышленности. М. Недра, 1991. - 221 с.

29. ЗАКОН РСФСР "Об охране окружающей природной среды" (19.12.1991г.)

30. РЕШЕНИЕ Исполкома Воркутинского горсовета от 28.02.91 г, № 152 "О введении платы за загрязнение природной среды в городе Воркуте". -1991 г.

31. РЕШЕНИЕ Воркутинского городского совета народных депутатов от 10.10.91 года "О состоянии экологической обстановки в городе и мерах по ее оздоровлению". -1991

32. Хорунжая Т. А. Методы оценки экологической опасности, -М., "Экспертное бюро-М", 1998,224с.

33. Методология оценки воздействия на окружающую среду, связанного с добычей и использованием угля/Уголь, № 11,1994, с. 39-43.

34. Методология оценки воздействия на окружающую среду, связанного с добычей и использованием угля/Уголь, № 12, 1994, с. 47-51.

35. БрачБ.Я. Мониторинг окружающей среды в Республике Коми: учебное пособие.- Сыктывкар: Коми кн. Изд-во, 1995.- 208 с.

36. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Коми.- КНЦ УрО РАН, Сыктывкар, 1997,- С. 50.

37. Оберман Н. Г., Какунов Н. Б., Рубцов А. И. Основные экологические проблемы Печорского бассейна и пути их решения// Народное хозяйство Республики Коми, 1998.- т.7, № 1.- С. 199-203.

38. Куклев В. П., Подмарков А. В. Ресурсная база и перспективы дальнейшего освоения метаноугольных месторождений Печорского бассейна// Народное хозяйство Республики Коми, Т. 7, № 1,1998, с. 55-60.

39. Гецен М. В., Перминова Г. Н. Изменение состава водорослевых группировок биогеоценозов тундры в связи с ее освоением // Географические аспекты охраны флоры и фауны на Северо-Востоке европейской части СССР. Сыктывкар, 1977. 4 С.

40. Сумина О. И. Техногенные воздействия на тундровые экосистемы и рекультивация нарушенных территорий С-Пб, из-во С-Пб университета, 1992, -43с,

41. ШпекторИ. Л., Коршунова Л. М. Охрана водных ресурсов в Воркутинском промышленном районе // Докл. к II Международной конференции "Город в Заполярье и окружающая среда" (Нарьян-мар, 1997). -Сыктывкар, 1997.- 12с.

42. Головин Г. С., Крапчин И. П., Кирсанова О. П., Головина Н. Г. Эколого-экономические аспекты процессов переработки углей и утилизации угольных отходов// Химия твердого топлива, № 2,1998, с. 21-29.

43. Кричко А. А., Малолетнев А. С., Мазнева О. А., Эйтингон А. И. Токсикология продуктов гидрогенизации бурого угля// Химия твердого топлива, № 6,1997, с. 46-52.

44. Евдокимова Т. В., Кузнецова Е. Г. "Организация мониторинга на урбанизированных территориях с учетом Ландшафтной структуры (на примере г. Воркуты) // некоторые подходы к организации экологической мониторинга в условиях Севера. Сыктывкар, 1996. — с.815

45. Биоиндикация состояния природной среды Воркутинской тундры. Сыктывкар, 1996 (Тр. КНИ УрО РАН, № 143). - 138 с.

46. Пальянова Н. В., Приходько Ю. Н., Пальянов И. Э. Разработка экологических мероприятий при закрытии угольных шахт Заполярья // Докл.к II Международной конференции "Город в Заполярье и окружающая среда" (Нарьян-Мар, 1997). -Воркута, 1997. 16 с.

47. Рекомендации научно-практической конференции "Эколого-Экономические проблемы охраны окружающей среды". Сыктывкар, СЛИ, 1998.-6 с.

48. ОберманН. Г. Выбор источников хозяйственно-бытового водоснабжения на востоке Европейской субарктики// Народное хозяйство Республики Коми, Т. 3, № 1, 1994, с. 26-31

49. Вильчек Г. Е. Антропогенная трансформация и устойчивость тундровых экосистем Воркутинского Промышленного района// Взаимодействие организмов в тундровых экосистемах (Тезисы Всесоюзного совещания). Сыктывкар, 1989. - с. 172.

50. Большаков Н. М., Жиделева В. В. Ресурсы вторичного сырья и пути их комплексного использования// Республика Коми: ресурсы и производительные силы. Материалы научно-аналитической конференции в Сыктывкаре 10-12 ноября 1993 г., Сыктывкар, 1999, с. 160-168.

51. Монтайт И. Л., Текиниди К. Д., Николадзе Г. И. Очистка шахтных вод, М.: Недра, 1978,173с.

52. Лебедев В. В., Рубан В. А., Шпирт М. Я. Коплексное использование углей/ М.: Недра, 1980, с. 239.

53. Инструкция по изучению токсичных компонентов при разведке угольных и сланцевых месторождений/ В. Р. Клер и др. АН СССР, МГ СССР, 1983.- 83 с.

54. Коксующиеся угли Печорского бассейна. Колл. авторов под ред. В. А. Дедеева, Ю. В. Степанова. Сыктывкар, КФ АН СССР.- 1985 -128 с.

55. Энергетические угли Печорского бассейна. Колл. Авторов под ред. В. А. Дедеева, Ю. В. Степанова. Сыктывкар, КФ АН СССР. - 1987.- 176 с.

56. Нифонтов Ю. А., Нифонтова Т. И. Избирательное разрушение отвальных масс в отвалах угледобывающих предприятий Севера// материалы конференции "Неделя горняка", № 8, МГГУ, 1999, с. 70-71.

57. Сает Ю. Е., Ревич Б. А., Янин Е. П. и др. Геохимия окружающей среды.- М.; Недра. 1999, 335 с.

58. Нифонтов Ю. А., Приходько Ю. Н., Нифонтова Т. И. Экология Севера. Утилизация отходов обогащения ископаемых углей// Труды межрегиональной конференции "Север и экология 21 век: экологическое образование и воспитание", Ухта, 21-24 сентября 1999 г., 26 с.

59. Приходько Ю. Н., Нифонтов Ю. А. Переработка отходов углеобогащения в г. Воркуте // Геология и геохимия горючих ископаемых, № 2, 1996, с. 135-139.

60. Нифонтов Ю. А. Рациональное использование отходов обогащения угля и снижение экологической напряженности при разработке месторождений Севера России// РИО СПГГИ (ТУ), СПб, 2000, 138 с.

61. Будаев С. С. Новые решения техники и технологии брикетирования углей/ Научно-технический вестник ИОТТ., Люберцы, 1994. С. 61-76.

62. Концепция развития производства облагороженного угольного топлива для коммунально-бытовых нужд Российской Федерации: под общей редакцией С. С. Будаева, ИОТТ, Люберцы, 1994.- 510с.

63. ГОСТ 21289-75 ГОСТ 21291-75. Брикеты угольные, методика испытаний. Госкомитет СССР по стандартам. М., 1978.

64. Солдатенко А. X. Изучение возможностей получения гранулированного бездымного бытового топлива из каменных и бурых углей/ автореферат кандидатской диссертации, ИГИ, М., 1975.

65. Головин Г. С., Рубан В. А., Фомин А. П., Потапенко О. Г. Современные направления получение окускованного бездымного топливамалых энергетических установок и бытовых печей//Уголь.-К 2.-1996.- С. 38 -42.

66. А.с. N1010146 СССР, С22В 1/24. Способ получения угольных и рудных брикетов / Московский горный институт, з. N 3314554 от 06.07.81., СССР, МГИ, опубл. Б.И. N 13, 1983.

67. Патент N 2006500, Россия, 5С10Ь 5/00, 5/02. Способ получения топливных брикетов/ Лезгин Л. А., Нифонтов Ю. А., Блинов В. А., з. N 4948226/26 от 24.06.91., опубл. Б.И. N 2, 1994.

68. Патент N 5025152, Великобритания, СЮЬ 5/00, Таблетированное топливо и способ его получения/ Великобритания, з, N 2081302 от 01.08.80, опубл. 17.02.82.

69. Каварма И. И. Безотходная технология вибрационного окомкования тонкоизмельченных материалов/ Экологические проблемы горного производства, переработки и размещения отходов: 2 Научно-техническая конференция, Докл. т.1, М., 1995.- С. 423-425.

70. Тарасов Ю. Д. Новая технология производства бытовых топливных брикетов// Уголь.- 1995.- N 1.- С. 44-45.

71. Елишевич Т. А. Окатыши из высокозольных шламов как сортовое промышленное топливо// Химия твердого топлива.- 1994.- N 2.- С.43 48.

72. Патент N 5231797 США, С 101 Б 5/00, Способ гранулирования мокрой угольной мелочи/ США, з. N 687816 от 19.04.91, опубл. 3.08.93.

73. Брехуненко Ф. Ф. Способ приготовления углесвязующих порошков и их применение для брикетирования углей/ "Обогащение и брикетирования угля" (ЦНТИугля) 1962, N 3.

74. СвятецИ. Е., Афанасьев В. Н., Морозова J1. А., Семенченко М. И. Брикетирование гидролизного лигнина с бурыми углями и каменноугольной мелочью// Уголь Украины.- 1993.- N 5.-С. 48-49.

75. Чаус А. П. Исследование брикетируемости и комкуемости угольных шламов илонакопителей// Материалы конференции молодых обогатителей, Донецк, 1993/ Донец, техн. ун-т.- Донецк, 1993,- С.- 37.-Деп. в НИИТЭХИМ г. Черкассы 23.12.93, N 210-XII93.

76. Начало и развитие брикетирования буроугольной мелочи и пыли. Ursprung und Entwicklung der Stuckigmachung von Braunkohle feinkohle und Braunkohlenstaub/ Schafer H.-G.// Bergbau.-1993&-44, N 1 .-С.-24-27.-Нем.

77. Брикетирование углей и углеродистых материалов// М.: Недра, ИОТТ, 1973, с.153.

78. Егоров Н. С. К вопросу брикетирования механически жестких углей/ отдельный оттиск. "Наука", М., 1969. С 14-18.

79. Елишевич А. Т. Брикетирование полезных ископаемых М.: Недра, 1989.-300 с.

80. Показатели работы ОАО "Воркутауголь" за 1998 год/ ОАО "Воркутауголь", Воркута, 1999, 187 с.

81. Основные показатели работы ОАО "Компания "Интауголь" за январь-декабрь 1998 года/ ОАО "Компания "Интауголь", Инта, 1999, 153 с.

82. Ревич Б. А., Сает Ю. Е., Смирнова Р. С. Использование метода геохимического картирования в геохимических исследованиях/ Гигиена и санитария. № 7,1981.

83. Экгардт В. И., Нифонтов Ю. А. Комплексный подход к вопросу переработки влажных каменноугольных шламов методом брикетирования в условиях Заполярья // "Уголь", М., N 4, 1998, С. 55-57.

84. Молчанов А. Е., Рубан В. А., Крапчин И. П. Рациональное использование угольных ресурсов составная часть энергетической стратегии России// Уголь, № 4,1996, с. 57-60.

85. Планирование, поставки и отгрузки угольной продукции в новых условиях хозяйствования/ М.: Угольная промышленность, ИПК, 1987.

86. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Коми в 1994 году / Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Рспублики Коми и Институт биологии Коми НЦ УрО РАН.- Сыктывкар, 1995. 225 с.

87. Приходько Ю. Н., Гузенко А. И., Канев Н. И. Нифонтов Ю. А. Утилизация отходов обогащения в городе Воркуте. Возможности радикальных решений // Народное хозяйство Республики Коми.- Воркута -Сыктывкар, 1994.- С.121-128.

88. Нифонтов Ю. А. К вопросу о технологии переработки отходов углеобогащения в городе Воркуте // Народное хозяйство Республики Коми. -Сыктывкар, 1995.-С.618-622.

89. Борзов А. И., Мерзляк М. И., Космич Л. М. Выбор первоочередного объекта для внедрения углепровода на Канско-Ачинском угле // Уголь.- 1994.- N 4.- С. 27-28.

90. Приходько Ю. Н., Нифонтов Ю. А., Волкова И. Б., Прокашев А. Н. К вопросу о структурообразующих процессах брикетирования // Народное хозяйство Республики Коми. Сыктывкар, 1995.-С. 284-287.

91. Лурье Л. А., Звенигородский Г. 3. Связующие материалы для углебрикетного производства: М., Углетехиздат, 1958,- 41 с.

92. Сафонов Ю. С. Исследование брикетируемости многокомпонентной углесодержащей шихты// Материалы конференции молодых обогатителей, Донецк, 1993/ Донец, техн. ун-т.- Донецк, 1993.-С.-29.

93. ТУ 13-0281036-15-90 Лигносульфонаты технические порошкообразные/ Министерство лесной промышленности СССР, 1990.

94. Сапотницкий С. А. Использование сульфитных щелоков/ М., Лесная промышленность, 3 изд., 1981.- 283 с.

95. Забигайло В. Е., Васючков Ю. Ф., Репка В. В. Физико-химические методы управления состоянием угольно-породного массива// Киев, Наукова думка, 1989.-192 с.

96. КистерЭ. Г. Химическая обработка буровых растворов/ Химия, М., 1977.-272 с.

97. Краткая химическая энциклопедия/ М., Советская энциклопедия, 1963.- т.2.- 962 с.

98. Бэр Я., ЗаславскиД., ИрмейС. Физико-математические основы фильтрации воды/ Мир, М., 1971.- 452 с.

99. Петрология органических веществ в геологии горючих ископаемых/ И. И. Амосов, В. И. Горшков, Н. П. Гречишников и др. М.: Наука, 1987.-234 с.

100. О. Esterle TEN THESES OF A CONCEPTIONOF THE INTEGRAL KNOWLEDGE (OF NATURE)// в сборнике "История и философия минералогии. Материалы II международного минералогического семинара. -Сыктывкар, 1999, с. 10-11.

101. Седенко М. В. Гидрогеология и инженерная геология// М.: Недра, 1971,272 с.

102. Князева E.H., КурдюмовС. П. Синергетика как новое мировидение: диалог с И. Пригожиным// Вопросы философии, № 12, 1992, с.3-20.

103. Хакен Г. Синергетика/М.: 1980.

104. НаймаркА. А. Эволюция геодинамических систем: Хаос или порядок// Известия Высших учебных заведений; Геология и разведка, № 1, МГГА, М.: 1998,с.11-17.

105. Нифонтов Ю. А. Разработка технологии окускования каменноугольных шламов Печорского бассейна методом брикетирования с порошкообразными лигносульфонатами/ автореферат кандидатской диссертации, ИОТТ, М.: 1996,27 с.

106. Будаев С. С., Нифонтов Ю. А. Результаты углепетрографических исследований структуры топливных брикетов из угольных шлама Воркутского месторождения и порошкообразных лигносульфонатов// Научно-технический вестник, ИОТТ, N 7, 1998, С. 69-74.

107. Песков Н. П. Физико-химические основы коллоидной науки, 2 изд., М.-Л., 1934,412 с.

108. РакинВ. И., КоданевИ. В. Модель роста халцедона в агате// вестник ИГ Коми НЦ, УрО РАН, № 3, 1999, Сыктывкар, с. 8-9.

109. Ракин В. И., Коданев И. В. Периодическое зарождение микроиндивидов в агатах// в сборнике "Микро-и нанодисперсные структуры минерального вещества" под общей редакцией академика Юшкина Н. П., Сыктывкар, 1999, с.105-113.

110. Кирюков В. В. Методы исследования вещественного состава твердых горючих ископаемых/ Недра, Л., 1970.- 239с.

111. Геологи месторождений угля и горючих сланцев СССР- М.: Недра, Т. 3,1965,491 с.

112. ХавкинЛ. М, Технология силикатного кирпича/ М., Стройиздат, 1982.-384 с.

113. Кегель К. Брикетирование бурых углей/ под редакцией И. Д. Ремесникова, Углетехиздат, М., 1957.- 659 с.

114. Атлас спектральных линий. Наука, Алма-Ата, 1988.

115. Котова О. Б., Поверхность минералов: от визуального уровня на электронный// История и философия минералогия, ИГ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, 1999, с. 34.

116. ЮшкинН. П., АсхабовА. М., Котова О. Б., Микро- и нанодисперсное состояние минерального вещества // Микро- и нанодисперсные структуры минерального вещества, ИГ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, 1999, с. 5-41.

117. Юшкин Н. П. Механические свойства минералов, издат. "Нуака", Л., 1971,284с.

118. ХотунцевЛ. А. Использование дисперсных систем в процессах переработки топлив/ Автореферат докторской диссертации. Калининский торфяной институт, М., 1960.

119. Клер В. Р. Изучение и геолого-экономическая оценка качества углей при геологоразведочных работах/ М., Недра, 1975.- 310.

120. Прейгерзон Г. И. Обогащение угля/ Углетехиздат, М., 1948.311 с.

121. Перов В. А., Андреев Е. Е. Биленко Л. Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых/ 4-е издание, переработанное и дополненное, М., Недра, 1990. 282 с.

122. Сапожников М. Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. М., Высшая школа, 1971.-382 с.

123. Бауман В. А. и др. Механическое оборудование предприятий строительных материалов и конструкций. 2-е издание переработанное.- М., Машиностроение, 1981.- 324 с.

124. Андреев С. Е., Перов В. А., Зверович В. 3. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. 3-е издание переработанное и дополненное.- М., Недра, 1980.- 415 с.

125. Андрееве. Е., Товаров В. В., Перов В. А. Закономерности измельчения и исчисление характеристик гранулометрического состава// М., Металлургиздат, 1959,- 437 с.

126. Купершмидг М. Э. Обоснование конструктивно-технологических параметров растирателей-гомогенизаторов для обработки силикатных смесей// автореферат кандидатской диссертации, МИСИ, М., 1989.

127. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества/ Пер. с нем., М., Мир, 1970.- 368 с.

128. Макаров Ю. И. Смешение сыпучих материалов/ Химия, М.,1977.272 с.

129. Чижский А. Ф. Сушка керамических материалов и изделий/ издательство литературы по строительству, М., 1979.-264 с.

130. Никитин М. И. Химия древесины/ Химия, М.-Л., 1951.

131. Веселовский В. С., Орлеанская Г. Л. Поверхностное окисление углей/ В сборнике трудов МГУ, "Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции". М., Издательство московского университета, 1957.-С. 65-68.

132. Дубинин М. М. Поверхностные окислы и адсорбционные свойства активных углей/ В сборние трудов МГУ, "Поверхностные химические соединения" В сборние трудов МГУ, М., Издательство московского университета, 1957.-С. 65-68.

133. Адсорбция органических веществ из воды/ А. М. Когановский, Н. А. Клименко, Т. М. Левченко, И. Г. Рода.-Jl., Химия, 1990.-256 с.

134. Киреев В. А. Курс физической химии. М., Химия, 1975.

135. Киреев В. А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций/ изд. 2-е исправленное и дополненное. М,,Химия, 1975.

136. ЛыковА. В. Тепло- и массообмен в процессе сушки/ Госэнергоиздат, М., 1956.

137. А.с. N 1286613 СССР, С ЮГ 7/06. Способ получения топливных брикетов / Белорусский политехнический институт, з. N 3894281 от 13.05.85. опубл. Б.И. N4, 1987.

138. Патент N137378, Польша, C10L 5/16. Способ получения брикетов для коксования из угля и смолы коксования в качестве связующего/ Польша, з. N 242673 от 24.06.83., опубл. 31.03.87.

139. Пономарчук А. В., ЕлишевйчА. Т. К вопросу о термической устойчивости брикетов/ Матер, конф. молодых обогатителей, Донец, техн. ун-т.- Донецк, 1993, С. 32.

140. Патент N157355, Польша, С 10 L 5/08, Способ брикетирования бурого угля/ Польша, з. N 273576 от 05.07.88., опубл. 29.05.92.

141. Белик Т. М., Кирсанов Ю, Г., Коняева А. П. Научно-обоснованный выбор связующих для частичного брикетирования угольных шихт и производства коксобрикетного топлива// Волгоградский политехнический институт. Череповец, 1989

142. Production of water-resistent brikettes from Turkish using sulfite lignoz binders/ Saglam M., Yksel M., Yanik J./Fuel. 1990 69, N 1 РЖХ 1990 19 nN 20П 33.

143. Окускование прессованием угольной мелочи и пылевидного угля / Каталог фонда переводов с предметным указателем, 1990, N 5.

144. Патент на изобретение № 2059690 от 10.05.96. Способ получения угольных брикетов/ Лурий В. Г., Евтушенко А. Е., Терентьев Ю. И. и др.

145. Балабанов В. А. и др. Комбинированное использование крекинг-остатков и спекающей добавки при брикетировании и коксовании слабоспекающихся углей // Химия твердого топлива.-1994.-N 1.-С.89-91.

146. Die Festigkeit polivinilatkoholgebandener steinkohlenbrikets./ Schaler flans-beorg "Glukauf-Forshungeh". 1986,47, N 5 РЖХ 1987, N 3.

147. Патент N 4666522, США, C08 97/02, Стабильная эмульсия лигносульфонатов/ США, з. N 701121 от 13.02.85, опубл. 19.05.87.

148. МолявкоА. Р., Онищенко А. М., Горлов Ю. И. Международный симпозиум "Анализ угля в потоке"// Уголь, N 6, 1994.- С.40-42.

149. Давыдов М. В. Пути перехода к определению качества угля приборными методами// Уголь, N 6,1994.- С. 38-39.

150. Давыдов М. В., Михайлов Г. И. Роль инструментальных средств контроля качества в повышении конкурентоспособности угольной продукции// Уголь, N 3, 1996,- С. 59-60.

151. Рабочий проект строительства опытно-промышленной установки брикетирования на промплощадке шахты "Северная" ПО "Воркутауголь"/ пояснительная записка, ИОТТ, Люберцы, 1995.

152. Хвостенков С. И., Золотухин А. А., Купершмидт М. Э. Закономерности полусухого прессования кирпича и пустотелых камней/ Строительные материалы. N 11,1985.- С. 24-25.

153. Цейтлин Д. Г., Михайлов И. Г. Углебрикетное производство/ М., Углетехиздат, 1950.-207 с.

154. Санитарные правила по охране атмосферного воздуха населенных мест. М., Минздрав СССР, 1989.

155. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

156. Жихарев С. Я. Состояние подготовительных выработок в объединении "Воркутауголь". Проблемы и пути решения// У голь.-1996.-N1.-С. 13-16.

157. Прейскурант договорных цен на угольную продукцию ОАО "Воркутауголь" на январь 1999 г., ОАО "Воркутауголь", Воркута, 1999.

158. Нифонтов Ю. А., Рейшахрит Е. И., Нифонтова Т. И., Пивнева А. Ю. К вопросу о механизме оценки стоимости отходов обогащения каменных углей Воркутского 1 IIP // Народное хозяйство Республики Коми, 1999, № 4, с. 623-627.

159. РавичМ. Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. -М.: Наука, 1964.

160. Янченко Г. А., ДзюбаН. В. О взаимосвязи жаропроизводительности углей с их теплотой сгорания, зольностью и влажностью/ сборник научных трудов: "Исследование физических свойств и горных пород и процессов горного производства", М., МГИ, 1984, с. 157-158.

Информация о работе

Нифонтов, Юрий Аркадьевич
доктора технических наук
Санкт-Петербург, 2000
ВАК 11.00.11

Диссертация

Научные основы создания ресурсосберегающих технологий использования отходов добычи и переработки углей Печорского бассейна - тема диссертации по географии, скачайте бесплатно

Автореферат

Научные основы создания ресурсосберегающих технологий использования отходов добычи и переработки углей Печорского бассейна - тема автореферата по географии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы