ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ
Оригинальная статья
УДК 543.632[4+22]:62[665.4+666]:66-935.5 © А.В. Таскин, Д.Р. Федотов, А.Л. Шкуратов, С.И. Иванников, Т.Г. Черкасова, Д.А. Баранцев, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 04-2024 /1179/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-4-40-44
Название
Извлечение угольного концентрата из отходов углеобогащения как подготовка к выделению редких и редкоземельных элементов
Авторы
Таскин А.В., канд. хим. наук, заведующий лабораторией технологий использования вторичных ресурсов
Дальневосточного федерального университета, 690922, г. Владивосток, Россия, e-mail: taskin@yandex.ru
Федотов Д.Р., ассистент Политехнического института Дальневосточного федерального университета 690922, г. Владивосток, Россия
Шкуратов А.Л., канд. хим. наук, доцент, старший научный сотрудник Эколого-аналитического центра Дальневосточного федерального университета, 690922, г. Владивосток, Россия e-mail: shkuratov.al@dvfu.ru
Иванников С.И., канд. хим. наук, научный сотрудник Института наукоемких технологий и передовых материалов Дальневосточного федерального университета 690922, г. Владивосток, Россия
Черкасова Т.Г., доктор хим. наук, профессор, директор Института химических и нефтегазовых
технологий ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»,
650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ctg.htnv@kuzstu.ru
Баранцев Д.А., ассистент Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия,
e-mail: kemche@yandex.ru
Аннотация
Ежегодный рост объемов отвалов и терриконов угольной промышленности приводит к формированию ряда проблем негативного антропогенного влияния на окружающую среду, жизнь и здоровье человека. Поиск путей решения данной проблемы привлекает внимание многих исследователей, рассматривающих данные отходы в качестве техногенного минерального сырья, содержащего макрокомпоненты (соединения кремния, алюминия, железа, кальция и т.д.) и микрокомпоненты (рассеянные, благородные металлы, редкие и редкоземельные элементы). На сегодняшнее время наиболее исследовано направление применения отходов угольной промышленности в качестве сырья для строительных материалов, тогда как технологии комплексной переработки с целью извлечения редких и редкоземельных металлов проходят стадию поиска наиболее оптимальных и экономически выгодных вариантов. В каж-
дом из описанных направлений важным требованием, предъявляемым к сырью, является содержание углеродной составляющей, так как наличие углерода заметно снижает прочность строительных материалов и увеличивает объем реактивов в химических методах комплексной переработки. В данной работе приведены дан ные, полученные в результате экспериментов по получению угольного концентрата из отходов углеобогащения ЦОФ «Березовская» Кемеровской области – Кузбасса. Показана возможность дообогащения отходов по углю с получением продукта, пригодного для сжигания в энергетических установках. Оставшаяся минеральная часть пригодна для последующего извлечения редких и редкоземельных элементов.
Ключевые слова
Угледобывающая отрасль, отходы углеобогащения, угольный концентрат, гравитационное обогащение, электростатическая сепарация, гидроциклон, топливный брикет.
Список литературы
1. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2020 году» от 22 декабря 2022 г. UR L: https://www.mnr.gov.ru/docs/gosudarstvennye_doklady/o_sostoyanii_i_ispolzovanii_mineralno_syrevykh_resursov_rossiyskoy_federatsii/ (дата обращения: 15.03.2024).
2. Хамзина Т. Угольный шлам: вторая жизнь // Глобус. 2021. № 1. [Электронный ресурс]. UR L: https://www.vnedra.ru/tehnologii/ugolnyj-shlam-vtoraya-zhizn-13710/ (дата обращения: 15.03.2024).
Khamzina T. Coal sludge: a second life. Globus. 2021;(1). [Electronic resource]. Available at: https://www.vnedra.ru/tehnologii/ugolnyjshlam-vtoraya-zhizn-13710 / (accessed 15.03.2024).
3. Таразанов И. Итоги работы угольной промышленности России за 2012 год // Уголь. 2013. № 3. С. 78-90. UR L: http://www.ugolinfo.ru/Free/032013.pdf (дата обращения: 15.03.2024). T arazanov I.G. Russia’s coal industry performance for 2012. Ugol’. 2013;(3):78-90. Available at: http://www.ugolinfo.ru/Free/032013.pdf
(accessed 15.03.2024). (In Russ.).
4. Киреева А.С. Современное состояние и экологическая оценка влияния породных отвалов предприятий угольной промышленности // Известия Тульского государственного университета. Наукиоземле. 2022. № 1. С. 62-71. DOI: 10.46689/2218-5194-2022-1-1-62-71. Kireeva A.S. The current state and environmental assessment of the impact of rock dumps of coal industry enterprises. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o zemle. 2022;(1):62-71. (In Russ.). DOI: 10.46689/2218-5194-2022-1-1-62-71.
5. Качурин Н.М., Воробьев С.А., Чистяков Я.В., Рыбак Л.Л. Экологические последствия закрытия угольных шахт Кузбасса по газодинамическому фактору и опасности эндогенных пожаров на отвалах // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 4. С. 54-58. Kachurin N.M., Vorobyov S.A., Chistyakov Ya.V., Rybak L.L. Environmental consequences of the closure of Kuzbass coal mines by the gas dynamic factor and the danger of endogenous fires in landfills. Ecologiya i promyshlennost Rоssii. 2015;19(4):54-58. (InRuss.).
6. Шадрунова И.В., Зелинская Е.В., Волкова Н.А., Орехова Н.Н. Горнопромышленные отходы: ресурсный потенциал и технологии переработки (на примере Сибири и Урала). Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья (Плаксинские чтения). Материалы междунар.
науч. конф. Красноярск, 2017. С. 15-21.
7. Перспективы экологически безопасного использования отходов производства на территориях горнодобывающих регионов / Н.М. Качурин, В.И. Ефимов, Е.К. Мосина и др. // Безопасность
трудавпромышленности. 2014. № 9. С. 81-84. Kachurin N.M., Efimov V.I., Mosina E.K., Faktorovich V.V. Prospects for the environmentally safe use of industrial waste in the territories of mining regions. Bezopasnost’ truda v promyshlennosti. 2014;(9):81-84. (In Russ.).
8. ДосмухамедовН.К., КапланВ.А., ДаруешГ.С. Инновационнаятехнологиякомплекснойпереработкизолыотсжиганияугля //Уголь. 2020. № 1. С. 58-63. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-1-58-63. Dosmukhamedov N.K., Kaplan V.A., Daruesh G.S. Innovative technology of integrated processing of ash from coal combustion. Ugol’. 2020; (1):58-63. (InRuss.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020- 1-58-63.
9. Черкасова Т.Г., Черкасова Е.В., Тихомирова А.В., Пилин М.О., Баранцев Д.А. Анализ отходов угледобычи, углепереработки и углеобогащения месторождений Кузнецкого угольного бассейна // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2022. № 6(154). С. 59-66. (In Russ.). DOI: 10.26730/1999-4125-2022-6-59-66. Cherkasova T.G., Cherkasova E.V., Tikhomirova A.V., Pilin M.O., Barant?
sev D.A. Analysis of waste from coal mining, coal refining and coal enrichment of deposits of the Kuznetsk coal basin. Vestnik Kuzbasskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. 2022;6(154):59-66.
DOI: 10.26730/1999-4125-2022-6-59-66.
10. Zhang W., Noble A., Yang X., Honaker R. A Comprehensive Review of Rare Earth Elements Recovery from Coal-Related Materials. Minerals. 2020;10(451):1-28. DOI: 10.3390/min10050451.
11. Peiravi M., Dehghani F., Ackah L. et al. A Review of Rare-Earth Elements Extraction with Emphasis on Non-conventional Sources: Coal and Coal Byproducts, Iron Ore Tailings, Apatite, and Phos?
phate Byproducts. Mining, Metallurgy & Exploration. 2021;(38):1-26. DOI: 10.1007/s42461-020-00307-5.
12. Slavkovi?-Be?koski L., Ignjatovi? L., ?uji? M. et al. Ecological and Health Risks Attributed to Rare Earth Elements in Coal Fly Ash. Toxics. 2024;12(71):1-15. DOI: 10.3390/toxics12010071.
Поддержка
Исследование выполнено за счет гранта Минобрнауки России (Соглашение № 075-15-2022-1194).
Для цитирования
Извлечение угольного концентрата из отходов углеобогащения как подготовка к выделению редких и редкоземельных элементов / А.В. Таскин, Д.Р. Федотов, А.Л. Шкуратов и др. // Уголь. 2024;(4):40-44. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-4-40-44.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 25.02.2024
Поступила после рецензирования: 28.02.2024
Принята к публикации: 26.03.2024
