Utilisation de la préparation de déchets de charbon par briquetage des boues

introduction

En termes de réserves géologiques, la principale matière première énergétique en Ukraine est le charbon, dont les réserves sont d'environ 120 milliards de tonnes, y compris celles explorées - environ 50 milliards de tonnes selon diverses estimations jusqu'à 300-400 ans. En Ukraine, la part des réserves de charbon dans le bilan énergétique et énergétique est de 94,5%, respectivement, le pétrole - 2% et le gaz - 3,6%. []

Fig 1. - Structure chimique du lignite

Le développement de l'économie ukrainienne est associé à l'intensification de la consommation d'énergie, dont l'essentiel, en l'absence de sa propre industrie gazière et pétrolière développée, le charbon devient incontesté. Il n'est possible d'augmenter sa production que par une reconstruction radicale et la construction de nouvelles mines de charbon, les mines, à leur tour, cela nécessite beaucoup de temps et d'importants investissements en capital.

L'un des moyens de résoudre ce problème consiste à étendre l'utilisation du lignite dans les grandes et les petites centrales thermiques, ce qui contribuera dans une certaine mesure à stabiliser le bilan énergétique et énergétique du pays et à créer une réserve de temps pour le développement du l'industrie du charbon.

Comment se déroule le processus de pyrolyse du charbon ?

Comme nous l'avons mentionné précédemment, le processus de pyrolyse du charbon est basé sur le chauffage du charbon à une certaine température sans accès à l'oxygène afin de le détruire thermiquement. Au cours de ce processus, les groupes de réactions chimiques suivants ont lieu :

• Dépolymérisation de la masse organique du charbon avec formation de molécules organiques de poids moléculaire inférieur
• Réactions secondaires de transformations de produits formés au cours du processus de pyrolyse, notamment :
  • condensation
  • polymérisation
  • aromatisation
  • alkylation

Les deux groupes de réactions chimiques se déroulent à la fois séquentiellement et en parallèle. Le résultat final de l'ensemble de ces transformations thermochimiques est la formation de produits liquides gazeux et solides.

Il convient de mentionner que la pyrolyse du charbon est effectuée dans différentes plages de température. Le choix de la température de pyrolyse dépend du type de produits à obtenir au final. La pyrolyse à basse température (ou semi-cokéfaction) est généralement effectuée à 500 - 600 degrés Celsius, et la pyrolyse à haute température (ou, comme on l'appelle aussi, cokéfaction) est effectuée à 900 - 1100 degrés Celsius.

Principaux produits du charbon

Les estimations les plus prudentes suggèrent qu'il existe 600 articles de produits du charbon.Les scientifiques ont développé diverses méthodes pour obtenir des produits de traitement du charbon. La méthode de traitement dépend du produit final souhaité. Par exemple, pour obtenir des produits purs, ces produits primaires du traitement du charbon - gaz de cokerie, ammoniac, toluène, benzène - utilisent des huiles de rinçage liquides. Dans des dispositifs spéciaux, les produits sont scellés et protégés contre une destruction prématurée. Les processus de traitement primaire impliquent également la méthode de cokéfaction, dans laquelle le charbon est chauffé à une température de +1000 ° C avec un accès complètement bloqué à l'oxygène.À la fin de toutes les procédures nécessaires, tout produit primaire est en outre nettoyé. Les principaux produits du traitement du charbon:

• naphtaline
• phénol
• hydrocarbure
• alcool salicylique
• mener
• vanadium
• germanium
• zinc.

Sans tous ces produits, notre vie serait beaucoup plus difficile.Prenez l'industrie cosmétique, par exemple, c'est le domaine le plus utile pour que les gens utilisent les produits de traitement du charbon. Un produit de traitement du charbon tel que le zinc est largement utilisé pour traiter la peau grasse et l'acné. Le zinc, ainsi que le soufre, est ajouté aux crèmes, sérums, masques, lotions et toniques.Le soufre élimine l'inflammation existante et le zinc prévient le développement de nouvelles inflammations.De plus, des onguents thérapeutiques à base de plomb et de zinc sont utilisés pour traiter les brûlures et les blessures. Un assistant idéal pour le psoriasis est le même zinc, ainsi que les produits argileux du charbon. Le charbon est une matière première pour la création d'excellents sorbants utilisés en médecine pour traiter les maladies des intestins et de l'estomac. Les absorbants, qui contiennent du zinc, sont utilisés pour traiter les pellicules et la séborrhée huileuse. À la suite d'un processus tel que l'hydrogénation, le combustible liquide est obtenu à partir du charbon dans les entreprises. Et les produits de combustion qui restent après ce processus sont une matière première idéale pour une variété de matériaux de construction aux propriétés réfractaires. C'est ainsi, par exemple, que la céramique est créée.

Mode d'emploi	Marques, groupes et sous-groupes
1. Technologique
1.1. Cokéfaction en couche	Tous les groupes et sous-groupes de marques : DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Procédés spéciaux de précokéfaction	Tous les charbons utilisés pour la cokéfaction stratifiée, ainsi que les grades T et D (sous-groupe DV)
1.3. Production de gaz de gazogène dans les générateurs de gaz de type stationnaire :
mélange de gaz	Marques KS, SS, groupes : ZB, 1GZhO, sous-groupes - DGF, TSV, 1TV
gaz à l'eau	Groupe 2T, ainsi que l'anthracite
1.4. Production de carburants liquides synthétiques	Marque GZh, groupes : 1B, 2G, sous-groupes - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. semi-carbonisation	Marque DG, groupes : 1B, 1G, sous-groupes - 2BV, ZBV, DV
1.6. Production de charge carbonée (thermoanthracite) pour produits d'électrodes et coke de fonderie	Groupes 2L, ZA, sous-groupes - 2TF et 1AF
1.7. Production de carbure de calcium, électrocorindon	Tous les anthracites, ainsi qu'un sous-groupe de 2TF
2. Énergie
2.1. Combustion pulvérisée et stratifiée dans les chaufferies fixes	Poids des charbons bruns et des athracites, ainsi que des charbons durs non utilisés pour la cokéfaction. Les anthracites ne sont pas utilisés pour la combustion à la torche
2.2. Cuisson dans des fours à réverbère	Marque DG, groupe i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Combustion dans les installations de chauffage mobiles et utilisation pour les besoins collectifs et domestiques	Grades D, DG, G, SS, T, A, charbons bruns, anthracites et charbons durs non utilisés pour la cokéfaction
3. Production de matériaux de construction
3.1. Chaux	Marques D, DG, SS, A, groupes 2B et ZB ; grades GZh, K et groupes 2G, 2Zh non utilisés pour la cokéfaction
3.2. Ciment	Grades B, DG, SS, TS, T, L, sous-groupe DV et grades KS, KSN, groupes 27, 1GZhO non utilisés pour la cokéfaction
3.3. Brique	Charbons non utilisés pour la cokéfaction
4. Autres productions
4.1. Adsorbants de carbone	Sous-groupes : DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. charbons actifs	Groupe ZSS, sous-groupe 2TF
4.3. Agglomération de minerai	Sous-groupes : 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Mine de charbon

Les gens ont compris depuis longtemps à quel point il est important et indispensable, et son utilisation a pu être évaluée et adaptée à une telle échelle relativement récemment. Le développement à grande échelle des gisements de charbon n'a commencé qu'aux XVIe et XVIIe siècles. en Angleterre, et la matière extraite servait principalement à la fonte du fer, nécessaire à la fabrication des canons. Mais sa production selon les normes d'aujourd'hui était si insignifiante qu'elle ne peut pas être qualifiée d'industrielle.

L'exploitation minière à grande échelle n'a commencé que vers le milieu du XIXe siècle, lorsque le charbon est devenu indispensable à l'industrialisation en développement. Son utilisation se limitait cependant à cette époque exclusivement à l'incinération. Des centaines de milliers de mines fonctionnent désormais dans le monde entier, produisant plus par jour qu'en quelques années au XIXe siècle.

Enrichissement par gravité

La méthode gravitationnelle d'enrichissement du charbon est basée sur sa densité et sa vitesse de déplacement différentes dans l'air ou dans l'eau.

Le procédé dit d'enrichissement par voie humide peut être réalisé sur des tables de concentration, en milieux lourds, auges de lavage, hydrocyclones, ou au moyen de jigging sur des machines spéciales.

La goulotte de lavage est une auge plate à parois basses, placée en légère pente.La pulpe passe à travers l'appareil, les particules de charbon déposées sont libérées à travers la chambre de décharge de la goulotte. Aujourd'hui, ces appareils sont très rarement utilisés en raison d'une faible productivité.

Les tables de concentration conviennent mieux à l'enrichissement des charbons à coke à haute teneur en soufre et de la pyrite - des types de charbon non typiques de la Russie, par conséquent, ils ne sont pratiquement pas utilisés dans notre pays.

Mais les machines à jigging se sont généralisées. Ils séparent le mélange de charbon en particules de densités différentes à l'aide de flux d'eau ascendants et descendants se déplaçant à des vitesses différentes. Le jigging est utilisé à la fois pour les petits charbons (12-0,5 mm) et les gros (10-12 mm).

Cette méthode d'enrichissement est plus efficace que les autres méthodes par voie humide, sauf pour l'enrichissement en liquides lourds.

Les liquides lourds sont des solutions aqueuses de sels inorganiques et de suspensions minérales. Leur densité est supérieure à la densité du charbon, mais en même temps inférieure à la densité de la roche primaire. Par conséquent, le charbon, une fois en solution ou en suspension, flotte à la surface et les matériaux en excès coulent.

Les concentrés obtenus à la suite d'un enrichissement par voie humide contiennent beaucoup d'eau, ils sont donc nécessairement soumis à une déshydratation.

L'enrichissement à sec sépare le charbon de l'air à l'aide d'autres équipements tels que des plateaux secs, des séparateurs pneumatiques ou des machines.

Le matériau est introduit sur la surface de travail de l'équipement et
triés sous l'action d'un flux d'air ascendant ou pulsé avec
secousse parallèle. Grains de charbon en fonction de la densité et de la finesse
séparés en se déplaçant dans des directions différentes.

Grâce à l'enrichissement, le charbon du massif rocheux primaire se transforme en concentré primaire, les roches restantes deviennent des déchets.

Hydrotransport du charbon état du problème

Le transport hydraulique de matériaux solides en vrac s'est développé dans la seconde moitié du XXe siècle. À l'heure actuelle, le transport par pipeline du pétrole, du gaz naturel et des produits pétroliers s'est généralisé. À l'aide des principaux systèmes d'hydrotransport, les minéraux et les matériaux de construction, les déchets industriels et les matières premières chimiques sont déplacés.

Il existe deux technologies fondamentalement différentes pour le transport hydraulique du charbon.

La première technologie est le transport en lisier avec une concentration massique de C = 50%, suivi d'une déshydratation au terminal de réception. Le charbon est broyé à une taille de particules de 0-1 (3-6) mm et mélangé avec de l'eau (le rapport liquide/solide est de 1: 1).

L'un des premiers au monde est le principal pipeline de charbon de la mine de Black Mesa (Arizona, USA), long de 439 km et d'une capacité de 5,8 millions de tonnes/an. En 1964, la société énergétique Peabody Energy a signé un contrat avec les tribus Navajo et TAPI pour utiliser leurs ressources en eau pour créer du lisier et le transporter vers la centrale thermique de 790 MW de Mohavi.

Le processus a nécessité de grandes quantités d'eau, ce qui a provoqué une crise écologique dans ces zones. Sous la pression des mouvements sociaux et ethno-religieux, l'oléoduc, malgré son adéquation technologique et son efficacité économique, est mis sous cocon le 31 décembre 2005. p>

À l'usine de déshydratation du pipeline de charbon de Black Mesa, toute la masse de pâte a été chauffée à 70 ° C, puis déshydratée dans des centrifugeuses avec un diamètre de rotor de 1000 mm et une vitesse de rotation de 1000 min. Le gâteau avec une teneur en humidité de 20% a été soumis à un séchage thermique dans des broyeurs-sécheurs. Le chauffage de la pâte avant la centrifugation a réduit la teneur en humidité du gâteau de 28 à 20 %. Centrifugeuse, qui contenait 6,5% du charbon, ou brûlée sous forme de VVVS, ou stockée dans un réservoir à boues. En raison de la difficulté d'obtenir du HVVS au cours des premières années d'exploitation du pipeline de charbon, une grande quantité de la phase solide de centrat a été collectée dans la fosse à boues, ce qui représentait un danger pour l'environnement. P>

La deuxième technologie de transport hydraulique du charbon se présente sous la forme de suspensions eau-charbon hautement concentrées (HVVS). [] Au terminal de réception, le VVVS est utilisé comme combustible eau-charbon (VUT). P>

La méthode classique de préparation du BBVS comprend trois étapes principales (Fig. 1.4):

1. Broyage de charbon tout venant à une finesse de 10 .. 20 mm ;
2. Broyage humide du charbon (en présence d'eau et de plastifiant) jusqu'à 0,1-0,2 mm;

3. Homogénéisation, stockage, transport.

Riz. 1.4 - Schéma de préparation du VUT

Pour le broyage, des broyeurs à tambour à billes ou à barres avec un ensemble spécial de corps de broyage sont utilisés, ce qui fournit la composition granulométrique binaire souhaitée de la phase de charbon. Cette étape est la clé de la préparation du CWF, car elle détermine les autres caractéristiques du CWF (composition granulométrique, viscosité, stabilité, etc.). De plus, cette étape est généralement la plus énergivore.

Au stade du broyage humide, divers additifs peuvent être inclus dans la composition du CWF, qui sont nécessaires pour augmenter la stabilité statique du CWF, réduire la viscosité, etc.

Autres méthodes de recyclage

Pour comprendre pourquoi le pétrole est meilleur que le charbon, vous devez déterminer à quels autres traitements ils sont soumis. Le pétrole est traité par craquage, c'est-à-dire la transformation thermocatalytique de ses parties. La fissuration peut être de l'un des types suivants :

• Thermique. Dans ce cas, la séparation des hydrocarbures sous l'influence de températures élevées est effectuée.
• Catalytique. Il est réalisé à haute température, mais un catalyseur est également ajouté, grâce auquel vous pouvez contrôler le processus, ainsi que le diriger dans une certaine direction.

Si nous parlons de la façon dont le pétrole est meilleur que le charbon, il faut dire que lors du processus de craquage, des substances organiques largement utilisées dans la synthèse industrielle se forment.

Variétés de houille

Les gisements de couches de charbon peuvent atteindre une profondeur de plusieurs kilomètres, pénétrant dans l'épaisseur de la terre, mais pas toujours et pas partout, car il est hétérogène tant dans son contenu que dans son apparence.

Il existe 3 types principaux de ce fossile : l'anthracite, le lignite et la tourbe, qui ressemble de très loin au charbon.

L'anthracite est la plus ancienne formation de ce type sur la planète, l'âge moyen de cette espèce est de 280 000 000 ans. Il est très dur, a une densité élevée et sa teneur en carbone est de 96 à 98 %.

La dureté et la densité sont relativement faibles, tout comme la teneur en carbone qu'il contient. Il a une structure instable et lâche et est également sursaturé en eau, dont la teneur peut atteindre jusqu'à 20%.

La tourbe est également classée comme un type de charbon, mais pas encore formée, elle n'a donc rien à voir avec le charbon.

Préparation du charbon

Les mineurs expédient la roche extraite à ciel ouvert ou dans la mine à un équipement spécial, qui la livre à l'usine d'extraction et de traitement. Là, la masse rocheuse passe l'étape initiale d'enrichissement - préparation.

La roche primaire est triée en classes selon la taille des morceaux et la présence d'inclusions minérales. La tâche principale consiste à identifier les composants contenant du carbone.

Pour séparer les fractions de charbon des GOF, des procédures de criblage et de concassage sont effectuées sur des équipements spéciaux.

Écran pour l'enrichissement du charbon. Photo: 150tonn.ru

Tout d'abord, la roche est chargée dans des écrans - des dispositifs sous la forme d'une ou plusieurs boîtes avec des tamis ou des tamis à trous calibrés. Les morceaux de roche sont tamisés, puis triés en fractions dans des classificateurs.

Tous les classificateurs fonctionnent approximativement selon le même schéma: la pâte (un mélange de charbon et de liquide) s'écoule en continu dans un récipient rempli d'eau. Les grosses particules de charbon se déposent rapidement au fond de la cuve et les petites «partent» avec la pulpe à travers le seuil de vidange.

Ensuite, la roche triée est concassée à la taille requise à l'aide de concasseurs.

La classification standard de la taille du charbon comprend les types suivants: dalle (plus de 100 mm), grande (50-100 mm), noyer (26-50 mm), petite (13-25 mm), graine (6-13 mm) , fin (moins de 6 mm). Il y a aussi le charbon dit ordinaire, qui a des dimensions illimitées.

Produits de cokéfaction du charbon

Le charbon à coke est un charbon qui, par cokéfaction industrielle, permet d'obtenir du coke, qui a une valeur technique. Dans le processus de cokéfaction du charbon, leur composition technique, leur capacité de cokéfaction, leur capacité de frittage et d'autres caractéristiques sont nécessairement prises en compte. Comment se déroule le processus de cokéfaction du charbon ? La cokéfaction est un procédé technologique qui comporte des étapes spécifiques :

• préparation pour la cokéfaction. A ce stade, le charbon est broyé et mélangé pour former une charge (mélange pour cokéfaction)
• cokéfaction. Ce processus est réalisé dans les chambres d'un four à coke utilisant un chauffage au gaz. Le mélange est placé dans un four à coke, où le chauffage est effectué pendant 15 heures à une température d'environ 1000°C.
• la formation d'un "gâteau de coke".

La cokéfaction est un ensemble de processus qui se produisent dans le charbon lorsqu'il est chauffé. Dans le même temps, environ 650 à 750 kg de coke sont obtenus à partir d'une tonne de charge sèche. Il est utilisé en métallurgie, utilisé comme réactif et combustible dans certaines branches de l'industrie chimique. De plus, du carbure de calcium en est créé. Les caractéristiques qualitatives du coke sont l'inflammabilité et la réactivité. Les principaux produits de la cokéfaction du charbon, en plus du coke lui-même :

• gaz de coke. Environ 310-340 m3 sont obtenus à partir d'une tonne de charbon sec. La composition qualitative et quantitative des gaz de four à coke détermine la température de cokéfaction. Le gaz de four à coke direct sort de la chambre à coke, qui contient des produits gazeux, des vapeurs de goudron de houille, du benzène brut et de l'eau. Si vous en retirez la résine, le benzène brut, l'eau et l'ammoniac, du gaz de four à coke inversé se forme. C'est elle qui est utilisée comme matière première pour la synthèse chimique. Aujourd'hui, ce gaz est utilisé comme combustible dans les usines métallurgiques, dans les services publics et comme matière première chimique.
• Le goudron de houille est un liquide visqueux brun noir qui contient environ 300 substances différentes. Les composants les plus précieux de cette résine sont les composés aromatiques et hétérocycliques : benzène, toluène, xylènes, phénol, naphtalène. La quantité de résine atteint 3 à 4% de la masse de gaz de cokéfaction. Environ 60 produits différents sont obtenus à partir du goudron de houille. Ces substances sont des matières premières pour la production de colorants, de fibres chimiques, de plastiques.
• le benzène brut est un mélange dans lequel sont présents du disulfure de carbone, du benzène, du toluène, des xylènes. Le rendement en benzène brut n'atteint que 1,1 % de la masse de charbon. Dans le processus de distillation, des hydrocarbures aromatiques individuels et des mélanges d'hydrocarbures sont isolés du benzène brut.
• le concentré de substances chimiques (aromatiques) (benzène et ses homologues) est conçu pour créer des produits purs utilisés dans l'industrie chimique, pour la production de plastiques, de solvants, de colorants
• L'eau de goudron est une solution aqueuse faiblement concentrée d'ammoniac et de sels d'ammonium, dans laquelle se trouve un mélange de phénol, de bases pyridiniques et de certains autres produits. L'ammoniac est libéré de l'eau de goudron pendant le traitement, qui, avec l'ammoniac du gaz de coke, est utilisé pour produire du sulfate d'ammonium et de l'eau ammoniaquée concentrée.

	Conventions	Limites de taille des pièces
Cépage
Grand (poing)
Combiné et éliminations
Grand avec dalle
Noix avec gros
petite noix
graine avec petit
Semer avec un morceau
Petit avec graine et shtyb
Noix avec petit, graine et souche

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L'utilisation du charbon dans le monde moderne

Utilisations diverses des minéraux. Le charbon n'était à l'origine qu'une source de chaleur, puis d'énergie (il transformait l'eau en vapeur), mais maintenant, à cet égard, les possibilités du charbon sont tout simplement illimitées.

L'énergie thermique de la combustion du charbon est convertie en énergie électrique, des produits chimiques à base de coke en sont fabriqués et un combustible liquide est extrait. La houille est la seule roche qui contient des métaux rares tels que le germanium et le gallium comme impuretés. Il en est extrait, qui est ensuite transformé en benzène, à partir duquel la résine de coumarone est isolée, qui est utilisée pour fabriquer toutes sortes de peintures, vernis, linoléum et caoutchouc. Les phénols et les bases pyridiniques sont obtenus à partir du charbon. Pendant le traitement, le charbon est utilisé dans la production de vanadium, de graphite, de soufre, de molybdène, de zinc, de plomb et de nombreux autres produits précieux et désormais irremplaçables.

Le charbon est important pour l'économie nationale

Le charbon est l'un des premiers minéraux que l'homme a commencé à utiliser comme combustible. Ce n'est qu'à la fin du XIXe siècle que d'autres types de combustibles ont commencé à le remplacer progressivement: d'abord le pétrole, puis ses produits, puis le gaz (naturel et obtenu à partir de charbon et d'autres substances). Le charbon est largement utilisé dans l'économie nationale. Tout d'abord, comme carburant et matières premières chimiques. Par exemple, l'industrie métallurgique dans la fonte de la fonte ne peut se passer de coke. Il est produit dans les entreprises chimiques de cokéfaction à partir de charbon.

Où d'autre le charbon est-il utilisé ?

De puissantes centrales thermiques en Russie et en Ukraine (et pas seulement) fonctionnent sur les déchets de l'extraction du charbon (boues d'anthracite).Le métal a été obtenu pour la première fois à partir de coke de minerai de fer au 18ème siècle en Angleterre. Ce fut dans la métallurgie le début de l'utilisation du charbon, plus précisément du coke - un produit de son traitement. Auparavant, le fer était obtenu à l'aide de charbon de bois. Ainsi, en Angleterre, aux XVIIIe et XIXe siècles, presque toute la forêt a été abattue. L'industrie de la cokéfaction utilise du charbon, le transformant en coke de charbon et en gaz de four à coke, et des dizaines de types de produits chimiques sont produits (éthylène, toluène, xylènes, benzène, essence à coke, résines, huiles, etc.). Sur la base de ces produits chimiques, une grande variété de plastiques, d'engrais azotés et ammoniaco-phosphorés, de solutions aqueuses d'ammoniac (engrais) et de produits phytosanitaires sont produits. Ils produisent également des détergents et des lessives en poudre, des médicaments pour les personnes et les animaux, des solvants (solvants), du soufre ou de l'acide sulfurique, des résines de coumarone (pour les peintures, les vernis, le linoléum et les produits en caoutchouc), etc. Une liste complète des produits de traitement chimique du coke de charbon occupe plusieurs pages.

Comment est le prix du charbon ?

Le charbon de noix de coco - qu'est-ce que c'est ?

Un type de charbon de bois est le charbon de bois de noix de coco, qui est fabriqué à partir de coquilles de noix. Il peut être utilisé dans les barbecues, les grillades, les barbecues. Il brûle beaucoup plus longtemps que les autres charbons, n'a pas d'odeur, pas de soufre et ne s'enflamme pas à cause des gouttes de graisse. Le charbon de noix de coco purifié peut être utilisé pour le narguilé, car lorsqu'il est utilisé, il n'a ni odeur ni goût. Après un traitement spécial (activation), la surface utile de chaque morceau de charbon augmente plusieurs fois (et il devient un excellent adsorbant). L'utilisation du charbon de coco dans les filtres de purification d'eau donne d'excellents résultats.

Produit final

Le concentré primaire résultant est soumis à un raffinement - afin d'obtenir un matériau entièrement conforme aux normes acceptées. Le produit final avec GOF est envoyé aux consommateurs.

En conséquence, les usines d'enrichissement reçoivent un concentré qui contient la plus grande quantité de masse combustible avec un nombre minimum d'impuretés en excès. De ce fait, la qualité la plus importante du concentré augmente - la chaleur de combustion.

Même dans le processus d'enrichissement, le produit dit intermédiaire est formé - un mélange d'intercroissances de composants de charbon et de roche. Dans la plupart des cas, il est envoyé pour être ré-enrichi, mais parfois il est vendu comme combustible de chaudière.

Et le troisième produit de la préparation du charbon, qui contient principalement des minéraux de roche, est un déchet d'enrichissement (sinon on le dit mixte). Certains déchets contiennent suffisamment de charbon pour être traités, ils sont donc parfois envoyés pour être ré-enrichis.

En règle générale, les entreprises charbonnières stockent les mélanges restants dans les résidus. Mais progressivement, dans l'industrie du charbon, le traitement des déchets contenant du charbon (par exemple, l'obtention de briquettes) gagne du terrain.

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charbon

3 Pyrolyse et gazéification

Pyrolyse

La pyrolyse est la décomposition du lignite lorsqu'il est chauffé sans accès à l'air. Il existe quatre principaux procédés de pyrolyse :

1. semi-cokéfaction jusqu'à 500–550 °С;
2. cokéfaction moyenne température 700–750 °C ;
3. cokéfaction à haute température jusqu'à 900–1100°С ;

4. graphitisation 1300–3000 °С.

Le charbon brun ne ramollit pas lorsqu'il est chauffé et des substances volatiles sont libérées, qui se décomposent partiellement. Dans le résidu, il se forme un semi-coke plus ou moins monolithique qui a subi un fort retrait. Lors de la semi-cokéfaction du lignite, on distingue trois zones de température [] : p>

1. zone de préchauffage jusqu'à 100°С ;
2. zone de séchage 100-125°C ;

3. zone de semi-cokéfaction 225-500°C.

Au cours de la pyrolyse, sous l'influence de la température, des changements importants se produisent dans le charbon. La première étape est l'évaporation de l'humidité à des températures allant jusqu'à 125-160 ° C, puis la décomposition de la masse organique de lignite commence.Au cours du processus, l'oxygène, l'hydrogène et l'azote sont éliminés et le résidu solide est enrichi en carbone. Aux stades initiaux, à des températures allant jusqu'à 200 ° C, l'oxygène est libéré principalement sous forme de dioxyde de carbone et d'eau pyrogénée en raison de l'élimination des groupes fonctionnels, accompagnée de réactions de condensation des radicaux restants.

L'azote est libéré sous forme d'ammoniac, d'autres composés azotés et à l'état libre.

À une température de 200 à 350 ° C, une diminution progressive du résidu solide se produit, le dégagement de vapeurs et de gaz n'augmente que de 6 à 7%. La zone de 350 à 450 °C est caractérisée par une augmentation du taux de libération de la phase vapeur-gaz et une diminution plus nette du rendement en résidu solide. Dans la plage de température de 450 à 550 °C, il y a de petits changements dans le rendement du résidu solide et du mélange vapeur-gaz.

Représentation schématique du processus de pyrolyse Figure 1.3. []

Riz. 1.3 - Schéma synoptique du procédé de pyrolyse

Gazéification

Le processus de conversion de la masse organique du charbon en substances gazeuses est appelé gazéification. Au cours du processus de gazéification, le carbone se transforme le plus souvent en monoxyde de carbone, l'hydrogène en vapeur d'eau et, avec le soufre, qui se trouve dans la masse organique du charbon, en sulfure d'hydrogène, l'azote en oxydes d'azote. La partie minérale du charbon, selon la température de gazéification, passe en cendres ou en scories.

La gazéification du charbon sous-tend de nombreux processus technologiques associés à son utilisation. Les premiers procédés de gazéification ont été développés pour produire des gaz combustibles à partir du charbon, qui ont été utilisés comme combustible domestique pour l'éclairage public, comme combustible industriel pour divers procédés à haute température.

Avant ces processus, le charbon brun est broyé et, si nécessaire, déshydraté.

Il est très important d'amener le charbon brun à la taille requise - il peut s'agir de gazéification de grumeleux (> 3 mm), fin (1-3 mm) et fin (7]

Exigences pour le charbon brun, qui est alimenté pour la pyrolyse et la gazéification

La teneur en humidité rationnelle du charbon initial pour le processus de pyrolyse est l'humidité (Wrt) jusqu'à 15%, la teneur en cendres (Ad) jusqu'à 10%, le charbon doit être à faible teneur en soufre. Pour le processus de gazéification - humidité (Wrt) jusqu'à 65 %, teneur en cendres (Ad) jusqu'à 40 %. p>

conclusion

L'un des axes du progrès technique est le développement du transport par conduites. L'hydrotransport industriel et principal de pétrole et de matériaux en vrac présente les plus grandes perspectives. L'hydrotransport se caractérise par la continuité et l'uniformité du flux de marchandises, une fiabilité accrue, la possibilité d'une automatisation complète, l'indépendance des conditions météorologiques et présente un avantage économique par rapport au transport ferroviaire, en particulier lorsque les mines sont situées dans des zones reculées ; crée moins de bruit, a des pertes de transport et un impact anthropique nettement inférieurs sur l'environnement ; temps de chantier court.

Il existe plusieurs façons de transporter hydrauliquement le charbon :

1. pipeline à lisier avec déshydratation supplémentaire ;
2. transport de combustible eau-charbon hautement concentré.

Les propriétés négatives du lignite empêchent l'utilisation de l'hydrotransport ; pour résoudre ce problème, une technologie de traitement du charbon avec des réactifs apolaires - l'agrégation d'huile a été proposée. P>

L'agrégation pétrolière du charbon s'entend comme un ensemble de procédés de structuration d'une phase fine de charbon polydisperse (granulométrie jusqu'à 3-5 mm) en milieu aqueux à l'aide de réactifs pétroliers. Ces procédés sont basés sur le mécanisme d'interaction adhésive de la surface du charbon oléophile avec les huiles, ce qui entraîne son mouillage sélectif et son agrégation dans un écoulement d'eau turbulent. Les particules hydrophiles ne sont pas mouillées par l'huile et ne sont pas incluses dans les agrégats, ce qui permet de les isoler sous la forme d'une suspension rocheuse. P>

Sur la base de ce qui précède, pour la valorisation du lignite lors de son hydrotransport, nous avons choisi la technologie d'agrégation du charbon pétrolier, qui est bien combinée avec les technologies pour son traitement ultérieur et son utilisation : briquetage, liquéfaction, gazéification, pyrolyse. P>