Исследовано влияние технологии получения высококонцентрированных шламоугольных суспензий на их реологические свойства, гранулометрический состав частиц дисперсной фазы. Установлен оптимальный технологический режим получения высококонцентрированных суспензий на основе шламов углеобогатительных фабрик и показана возможность их использования в качестве вторичного энергоносителя.

Показано, що застосування теорії ДЛФО дозволяє визначити раціональні шляхи регулювання властивостями висококонцентрованих водовугільних систем. Встановлено, що основними факторами, визначаючими фізико-хімічні властивості таких систем, є гранулометричний склад, а також природа і концентрація пластифікатора.

Досліджена можливість зниження обсягів викидів сірчистого ангідриду шдяхом отримання з високосірчистого вугілля висококонцентрованних водовугільних суспензій. Як речовини, здатні зв’язувати сірчистий агнгідрид запропоновано подрібнені природні карбонатні мінерали. Показано, що їх введення до складу суспензій не призводить до зниження фізико–хімічних та експлуатаційних характеристик отриманого водовугільного палива. При вмісті рекомендованих добавок 5…8% (залежно від вмісту сірки у вихідному вугіллі) викиди сірчистого ангідриду скорочуються на 60…70%.

Показано доцільність використання нафтових шламів та нафто-пісчаної суміші як зв’язуючих речовин при виготовленні паливних брикетів. У всіх випадках суттєво зростає теплотворна здатність отриманого палива, разом з тим у газоповітряних викидах, що утворюються при їх спалюванні, не відбувається підвищення концентрації продуктів неповного спалювання палива (сажа, монооксид вуглецю).

Показано, що введення до нафтових залишків рідких продуктів піролізу гуми дозволяє зменшити їх в’язкість та температуру спалаху. Фізико-хімічні властивості отриманих сумішей дозволяють застосовувати їх як паливо або дисперсійне середовище для отримання суспензійного вугільного палива. Для отримання вугільних суспензій можна використовувати низькокалорійні тверді енергоносії (відходи вуглезбагачення, буре вугілля). Експлуатаційні характеристики суміші нафтові залишки – рідкі продукти піролізу, в першу чергу теплотворна здатність, вище, ніж при спалюванні компонентів окремо, ймовірно за рахунок реалізації мікрогетерогенного каталізу процесів горіння.

Показано, що введення в стічні води поверхнево-активних речовин і флокулянтів призводить до змін агрегативної та седиментаційної стійкості частинок дисперсної фази. Характер дії речовини не залежить від природи дисперсної фази суспензій. Речовини, молекули яких мають лінійну будову, зменшують стійкість дисперсних систем, розгалужену будову – збільшують. Отримані результати можуть бути застосовані при очищенні стічних вод від завислих частинок, а також при збагаченні мінеральної сировини.

Показана можливість застосування промислових стічних вод для отримання висококонцентрованих водовугільних суспензій (ВВВС) та їх використання як палива. Вивчено вплив домішок, що містяться в промислових стічних водах НПП "Заря", на фізико-хімічні і експлуатаційні властивості ВВВС, отриманих на їх основі.

Розроблена схема отримання альтернативного рідкого палива на основі вторинних па-ливних енергоносіїв – відходів вуглезбагачення, некондиційного по зольності або вмісту сірки вугілля, технічного пірокарбону, нафтових шламів, продуктів переробки полімерних матеріалів. Рекомендовані склади, залежно від співвідношення інгредієнтів, концентрації пластифікаторів мають в’язкість в діапазоні 0,4-1,6 Па·с, седиментаційну стійкість від 14 до 60 діб, причому системи, що розшарувалися, після перемішування повністю відновлюють свої характеристики (в’язкість, розподіл частинок за об’ємом системи). Введення до складу спеціальних добавок дозволяють скоротити викиди кислотоутворюючих газів на 60-80%. Проведені випробування показали економічну й екологічну доцільність застосування отри-маних сумішей як палива.

Порівняльній аналіз значень викидів встановлених директивою ЕС та даних, одержаних під час випробувань на пілотній установці потужністю до 50 МW показав, що значення викидів нітроген та сульфур оксидів, що досягаються, значно менші встановлених документом. Порівняно із традиційним рідким паливом екологічні характеристики палива запропонованого складу, з урахуванням передбаченого директивою раціонального розташування та утилізації твердих та рідких відходів, значно вищі за показники традиційного палива. Широке впровадження палива запропонованого складу повністю відповідає духу Директиви № 2010/75/ЕС Европейского парламенту і ради ЕС о промислових викидах (о комплексним запобіганні забруднення і контролі над ним) від 24.11.2010 р.

Показано, що при переході до органічних дисперсійних середовищ процеси структуроутворення вугільних суспензій визначаються, головним чином молекулярною складовою розк-линюючого тиску. Встановлено, що утворення стійких зв’язків у таких системах найбільш ймовірно між співрозмірними частинками різної природи (глиниста складова – вугільна складова). Саме взаємодія між даними частинками визначає основні властивості вугільних сис-тем. Седиментаційна стійкість вугільних систем на основі етанолу та толуолу значно зростає, порівняно з системами на основі води за рахунок утворення у системі стійкої просторової структури.