ЗАВИСИМОСТЬ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ МЕТАМОРФИЗМА ОТ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

Дефицит традиционных коксующихся углей обуславливает необходимость вовлечения в состав коксовых шихт низко метаморфизованных углей марок ДГ, Г и Ж, технологические свойства которых существенно зависят от гранулометрического состава. В связи с этим исследование распределения зольности и выхода летучих веществ по фракциям различной дисперсности приобретает как фундаментальное, так и прикладное значение. Методом седиментации в жидкой среде из исходных угольных порошков выделены узкие фракции с преобладающим размером частиц от 0,5 до 5,0 мкм. Контроль гранулометрического состава осуществляли методом сканирующей электронной микроскопии; зольность и выход летучих веществ определяли по стандартным методикам технического анализа. Установлено, что характер зависимости зольности от размера частиц определяется маркой угля. Для образцов ДГ и Г при уменьшении размера частиц менее 1 мкм наблюдается резкое увеличение зольности, обусловленное накоплением высокозольных минеральных компонентов в тонких классах. В отличие от них, у угля марки Ж зольность наиболее тонких фракций снижается, приближаясь к показателям исходного угля, что указывает на иной характер распределения минеральной массы. Показано, что седиментационное разделение позволяет снизить зольность высокозольного угля марки Г на 7 – 8 % за счет удаления тонких высокозольных фракций. Обоснована перспективность использования ультрадисперсной фракции угля марки Ж с размером частиц около 1 мкм в качестве компонента коксовой шихты, что позволяет регулировать ее состав без ухудшения зольности.

1. Зинченко С.А., Давидзон А.Р., Казаков В.В., Мирошниченко Д.В., Сорокотяга К.Н., Борохович Д, Канунников И., Круш И. Совершенствование технологической схемы подготовки углей в условиях ПАО «ЯКХЗ». Углехимический журнал. 2013;6:20‒28.

2. Miroshnichenko I.V., Miroshnichenko D.V., Shulga I.V., Balaeva Y.S., Pereima V.V. Calorific Value of Coke. 1. Prediction. Coke and Chemistry. 2019;62(4):143‒149

3. https://doi.org/10.3103/S1068364X19040057.2

4. Karunova E.V., Kalko O.A., Sorokina I.V. Influence of the Granulometric Composition of Coking Batch on Coke Quality. Coke and Chemistry. 2025;68(2):91‒95.

5. https://doi.org/10.3103/S1068364X25600216

6. Кривонос В.В., Данилов А.Б., Вердибоженко Г.С., Лозинский О.Б., Дроздник И.Д., Кафтан Ю.С., Бидоленко Н.Б., Сорокотяга К.Н. Оптимизация схемы подготовки и уровня измельчения групп углей и шихты в углеподготовительном цехе № 1 ПАО «Алечеевкокс». Углехимический журнал. 2013;1-2:15‒22.

7. Пастернак А.А., Скрипченко Н.П., Косминс- кий А.В., Дроздник И.Д., Мирошничен- ко Д.В., Сорокотяга К.Н. Совершенствование схемы подготовки углей в УПЦ-2 ПАО «АКХЗ». Углехимический журнал. 2013;5:14‒22.

8. Fedorova N.I., Manina T.S., Ismagilov Z.R., Avid B. Composition and technological properties of coal from the Tavantolgoi deposit in Mongolia. Solid Fuel Chemistry. 2015;49(3):129‒134. https://doi.org/10.3103/S0361521915030064

9. Черкасова Т.Г., Баранцев Д.А. Распределение химических элементов в гранулометрических фракциях отходов углеобогащения АО ЦОФ «Березовская». Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2023;4(23):26‒40.

10. https://doi.org/10.26730/2618-7434-2023-4-26-40

11. Efimova O.S., Fedorova N.I., Sozinov S.A., Ismagilov Z.R. Chemical and Granulometric Composition of Coal Dust of a Mine Degas-sing Plant. Chemistry for Sustainable De-veloment. 2018;26(6):597‒601. https://doi.org/10.15372/CSD20180605

12. Мурко В.И., Заостровский А.Н. Выбор углей для приготовления водоугольных суспензий и закономерности формирования их структурно-реологических характеристик. Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2001;5(24):49‒54.

13. Stepanov Y.V., Popova N.K., Shestoperova A.V., Gilyazetdinov R.R., Tsarev N.V. Effectiveness of selective crushing for coking batch. Coke and Chemistry.2010;53(7):247‒249. https://doi.org/10.3103/S1068364X10070021

14. Zhuravleva E.V., Zhuravleva N.V., Mikhailova E.S., Sozinov S.A., Ismagilov Z.R. Study of the Granulometric and Morphological Composi-tion of Coal Powders. Chemistry for Sustainable Development. 2021;29(5):525‒535.

15. https://doi.org/10.15372/CSD2021330

16. Zhou R., He T., Liu Y., Mai P., Han G. Study on Coal Particle Properties and Critical Velocity Model in Coalbed Methane Horizontal Wells. Processes. 2025;13:1550.

17. https://doi.org/10.3390/pr13051550

18. Crawford R.J., Mainwaring D.E. The influence of surfactant adsorption on the surface characterisation of Australian coals. Fuel. 2001;80:313–320. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(00)00110-1

19. Xia W., G. Xie G. Changes in the hydrophobicity of anthracite coals before and after high temperature heating process. Powder Techno-logy. 2014;264:31–35.

20. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.05.016

21. Zhao L., Jian C., Cai R., He P. Study of rheological parameters due to coal particle size change in pipeline transported coal slurry. Scientific Reports. 2024;14:29333.

22. https://doi.org/10.1038/s41598-024-79696-2

23. Lu H., Guo X., Liu Y., Gong X. Effect of Particle Size on Flow Mode and Flow Characteristics of Pulverized Coal. KONA Powder and Particle Journal. 2015;32:143‒153.

24. https://doi.org/10.14356/kona.2015002

25. Liu Y., Guo X., Lu H., Gong X. An Investigation of the Effect of Particle Size on the Flow Behavior of Pulverized Coal. Procedia Engineering. 2015;102:698‒713.

26. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.170

27. Mohanta S., Meikap B. C. Influence of medium particle size on the separation performance of an air dense medium fluidized bed separator for coal cleaning. The Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy.2015;115:761‒766. https://doi.org/10.17159/2411-9717/2015/V115N8A13

28. Yang D., Li J., Du C., Zheng K., Liu S. Parti-cle size distribution of coal and gangue after impact-crush separation. Journal of Central South University. 2017;24:1252–1262.

29. https://doi.org/10.1007/s11771-017-3529-2

30. Hanson S., Patrick J.W., Walker A. The effect of coal particle size on pyrolysis and steam gasification. Fuel. 2002;81(5):531‒537.

31. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(01)00153-3