Создание метода получения горного воска из отходов добычи бурого угля

Е.Т. Бисенов, А.М. Назаров

 Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа

СОЗДАНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ГОРНОГО ВОСКА ИЗ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ БУРОГО УГЛЯ

Аннотация. Рациональное использование твердых горючих ископаемых (прежде всего, бурого угля) является составной частью задачи увеличения глубины переработки сырьевых ресурсов. Однако, использование в энергетике бурых углей, окисленных и выветрившихся форм каменных углей низкой степени углефикации, представляется экономически неэффективным вследствие их невысокой теплотворной способности и склонности к самовозгоранию при транспортировке на большие расстояния. С другой стороны, бурые угли содержат экстракционные битумы и гуминовые вещества, которые возможно использовать в различных отраслях промышленности. 

Ключевые слова: экстракция, горный воск, бурый уголь, алкилирование, отходы.

Проект направлен на создание эффективных низкотемпературных экстракционных методов выделения из бурого угля и его отходов ценных органических соединений, разработку способов направленного на модифицирование отходов бурого угля с целью увеличения выхода и улучшения качества целевых продуктов. Целью проекта является получение исходных веществ для органического синтеза из нового вида сырьевого ресурса – отходов бурого угля. Основные ценные продукты планируется получать из отходов бурого угля это – высокочистый горный воск, гуминовые сорбенты для отчистки сточных вод, гуминовые удобрения, продукты для косметики и фармацевтики и прессованные угольные брикеты.  В настоящее время особое значение приобретает не топливное использование ископаемых углей с низкой энергетической ценностью с получением товарной продукции повышенного спроса и стоимостью, значительно превышающей стоимость исходного сырья. Одно из наиболее перспективных направлений такого использования углей – переработка в жидкие продукты, буроугольные воски, гуминовые удобрения и сорбционные материалы различного назначения. Благодаря ряду ценных продуктов, получаемых из бурого угля они широко применяются во многих отраслях промышленности: в литейном производстве, при изготовлении полирующих и защитных композиций, в бумажной, кожевенной промышленности, в косметике, медицине, бытовой химии и многих других. Гуминовые сорбенты планируется использовать в очистке сточных вод, гуминовые органические удобрения – в сельском хозяйстве.

Экстракция углей органическими растворителями сложный диффузионно-массообменный процесс, на который влияют физические, химические и технологические факторы. Среди них наиболее важное значение имеют условия предварительной подготовки угля, включая размер частиц и их влажность, природа растворителя, условия предварительной термической или химической обработки сырья, тип экстрактора, продолжительность и температура процесса, давление в системе, соотношение уголь: растворитель и др.

Постановка задач исследования

Алкилирующее воздействие на органическую массу угля является одним из направлений исследования химического строения угля и возможным вариантом технологического воздействия при экстрактивной переработке углей.

В большинстве исследований вследствие применения редких и дорогостоящих реагентов и катализаторов, а также жестких условий проведения реакций, осуществление процесса в технологических масштабах затруднено. С целью повышения извлечения восков и гуматов из бурых углей применяют различные растворители или добавки к ним, а также экстракторы различной конструкции. В основном, методы ориентированы на традиционный вид сырья – высокобитуминозные бурые угли или торф. С другой стороны, селективное химическое модифицирование вещества торфов и углей в целях повышения выхода или получения облагороженных экстракционных продуктов может вовлечь в переработку низкобитуминозные формы ТГИ, либо кардинально улучшить существующие технологии