Динаміка утворення сполук мікроелементів та їх розподіл в продуктах термічної переробки вугілля

Abstract

В статті наведено результати дослідження утворення сполук мікроелементів малої групи (Li, Ba, Ge, Ti, Zr, Мо, Cu, Zn) при термічній переробці вугілля з використанням у якості окисника повітря та кисню. Встановлено, що всі малі елементи, крім германію та цинку, знаходяться як у розплаві, так і у газоподібній фазі. Визначено температурні інтервали переходу окремих мікроелементів у газову фазу та встановлено, що цинк активно переходить у газову фазу за температур нижче 1500 °С, тоді як більшість інших елементів малої групи демонструють максимальні концентрації в газах при температурах понад 1500 °С. Кількісно визначено ступінь переходу мікроелементів у газову фазу залежно від виду окисника, що показує суттєве зростання леткості літію, титану та міді (до 83–90% та 64–75%) та менш інтенсивний перехід барію та молібдену (22–32% та 35–75%). Визначено температуру переходу сполук мікроелементів із газоподібної фази в рідку для розробки систем утилізації мікроелементів із газоподібної фази.

The article presents the results of investigating the formation of trace elements compounds of the minor group (Li, Ba, Ge, Ti, Zr, Mo, Cu, Zn) during coal thermal treatment using air and oxygen as oxidizing agents. It was established that all minor elements, except germanium and zinc, are present both in the molten ash and in the gas phase. The temperature intervals of transition of individual trace elements into the gas phase were determined, showing that zinc actively volatilizes at temperatures below 1500 °C. Whereas most other minor elements reach their maximum concentrations in the gas phase at temperatures above 1500 °C. The degree of transition of trace elements into the gas phase was quantitatively determined depending on the type of oxidizer. It has demonstrated a significant increase in the volatility of lithium, titanium, and copper (up to 83–90% and 64–75%) and a less intensive transition of barium and molybdenum (22–32% and 35–75%).