Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия:

Зо Е Найнг, докторант кафедры промышленной экологии, канд. техн. наук, эл. почта: zawye7@mail.ru
А. В. Нистратов, доцент кафедры промышленной экологии, канд. техн. наук, эл. почта: nistratov.a.v@muctr.ru
А. А. Курилкин, старший преподаватель кафедры промышленной экологии, канд. техн. наук, эл. почта: kurilkin.a.a@muctr.ru
В. Н. Клушин, профессор кафедры промышленной экологии, докт. техн. наук, эл. почта: dvk1971april@mail.ru

Представлены результаты оценки пригодности угля месторождения Калейва (Kalewa) в Мьянме на основе его петрографического и термографического анализа для получения зерненых активных углей. По показателю отражения витринита и другим характеристикам образец соответствует требованиям, предъявляемым к сырью. Термическое разложение образца в среде азота и в воздухе имеет схожий характер; основная потеря массы происходит в интервале температур 350–500 °C. Наилучшие результаты химической активации каменного угля щелочными агентами (NаОН и КОН) по показателям суммарного объема (0,38 и 1,16 см³/г соответственно) и объемов сорбирующих пор (0,31 и 0,52 см³/г по бензолу соответственно), адсорбционной активности по йоду (624 и 1230 мг/г соответственно) и метиленовому голубому (330 ± 10 мг/г) свидетельствуют о возможности получения из него активных углей с приемлемыми для практического использования структурно-адсорбционными свойствами. Исследование пористой структуры карбонизата и активата методом низкотемпературной адсорбции азота выявляет существенное ее развитие в выбранных условиях химической активации с достижением удельной поверхности, равной 811 м²/г. Выполнена оценка эффективности применения полученных адсорбентов в лабораторно смоделированном процессе сорбционной очистки воды коксохимического производства, содержащей фенолы, смолы, масла, нефтепродукты, цианиды и неорганические соли. Выявлен экстремальный характер кинетики адсорбции и установлено, что наибольшая степень очистки от органических поллютантов достигается при интенсивном перемешивании активного угля (0,3 г/л) с очищаемой водой в течение 20 мин.

Исследования проведены с использованием оборудования Центра коллективного пользования имени Д. И. Менделеева в рамках проекта № 075-15-2021-688.

1. Shifeng Dai, Finkelman R. B. Coal as a promising source of critical elements: progress and future prospects // Int. J. Coal Geol. 2018. Vol. 186. P. 155–164.
2. Shifeng Dai, Finkelman R. B. The importance of minerals in coal as the hosts of chemical elements // Int. J. Coal Geol. 2019. Vol. 212. P. 103–251.
3. Мухин В. М., Чебыкин В. В., Галкин Е. А. и др. Активные угли, эластичные сорбенты, катализаторы, осушители и химические поглотители на их основе. — М. : Издательский дом «Руда и Металлы», 2003. — 280 с.
4. Мухин В. М., Тарасов А. В., Клушин В. Н. Активные угли России. — М. : Металлургия, 2000. — 352 с.
5. Кинле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение / пер. с нем. под ред. Т. Г. Плаченова и С. Д. Колосенцева. — Л. : Химия, 1984. — 215 с.
6. Мухин В. М. Разработка новых углеродных адсорбентов и использование их для решения экологических и технологических проблем : дис. … докт. техн. наук. — М. : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 1997. — 311 с.
7. Мухин В. М., Клушин В. Н. Производство и применение углеродных адсорбентов. — М. : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2012. — 308 с.
8. Обзор рынка активных углей в СНГ, 9-e издание. Исследовательская группа «Инфомайн». URL: http://www.infomine.ru/files/catalog/169/file_169_eng.pdf (дата обращения 27.02.2023).
9. Хасанов Р. Р., Данилова Д. А., Никитин А. Д., Осипов П. В., Рыжков А. Ф. Сравнение параметров активированного и древесного угля // Энергои ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии : материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора Данилова Н. И. (1945–2015) – Даниловских чтений (Екатеринбург, 11–15 декабря 2017 г.). — Екатеринбург : УрФУ, 2017. URL: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/57833/1/eir_2017_240.pdf (дата обращения 27.02.2023).
10. Евдокимова Е. В. Получение активного угля на основе древесины : дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург : Уральский государственный лесотехнический университет, 2021. — 116 с.
11. Центр «Минерал» / Технологии прогресса. Разработка и сопровождение интерактивных карт и специализированных информационных систем. Сырьевой комплекс зарубежных стран. Мьянма. URL: http://www.mineral.ru/facts/world/116/145/index.html (дата обращения 15.02.2023).
12. Родионов А. И., Кузнецов Ю. П., Соловьев Г. С. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов. — М. : Химия, КолосС, 2005. — 392 с.
13. Редин В. И., Князев А. С. Проектирование природоохранных объектов. — СПб. : СПбГТИ (ТУ), 2010. — 72 с.
14. Бирюков В. В. Основы промышленной биотехнологии. — М. : Химия, КолосС, 2004. — 296 с.
15. Ветошкин А. Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. — Пенза : Высш. шк., 2008. — 639 с.
16. Ветошкин А. Г. Процессы и аппараты газоочистки. — Пенза : ПГУ, 2006. — 297 с.
17. Серпионова Е. Н. Промышленная адсорбция паров и газов. — М. : Высш. шк., 2005. — 416 с.
18. Довжикова Е. Г. Практическая петрография. — Ухта : УГТУ, 2012. — 79 с.
19. Шестакова О. Е. Петрографический состав, строение и генезис ископаемых углей // Вестник Кузбасского ГТУ. 2010. Вып. 2. № 1. С. 3–10.
20. Найнг Зо Е, Нистратов А. В., Клушин В. Н. Исследование характеристик карбонизатов ископаемого угля месторождения «Калейва» // Актуальные вопросы химической технологии и защиты окружающей среды : сб. материалов VIII Всероссийской конференции, посвященной 60-летию ПАО «Химпром». — Чебоксары : Изд-во Чуваш. ун-та, 2020. С. 44, 45.
21. ГОСТ Р 55663–2013 (ИСО 7404-2:2009). Методы петрографического анализа углей. Часть 2. Методы подготовки проб углей. — Введ. 01.01.2015.
22. ГОСТ Р 55662–2013. Методы петрографического анализа углей. Часть 3. Метод определения мацерального состава. — Введ. 01.01.2015.

23. ГОСТ Р 55659–2013 (ИСО 7404-5:2009). Методы петрографического анализа углей. Часть 5. Метод определения показателя отражения витринита с помощью микроскопа. — Введ. 01.01.2015.
24. Соболева Е. В., Гусева А. Н. Химия горючих ископаемых. — М. : Изд-во Московского университета, 2010. — 312 с.
25. Тамаркина Ю. В., Кучеренко В. А., Шендрик Т. Г. Буроугольные нанопористые адсорбенты, полученные щелочной активацией с тепловым ударом // Химия твердого топлива. 2012. № 5. С. 13–18.
26. Perrin A., Celzard A., Albiniak A., Kaczmarczyk J. et al. NaOH activation of anthracites: effect of temperature on pore textures and methane storage ability // Carbon. 2004. Vol. 42. P. 2855–2866.
27. Wang J., Kaskel S. KOH activation of carbon-based materials for energy storage // Journal of Materials Chemistry. 2012. Vol. 22. P. 23710–23725.
28. ГОСТ 17219–71. Угли активные. Метод определения суммарного объема пор по воде. — Введ. 01.01.1973.
29. Ткачев А. Г., Мищенко С. В., Коновалов В. И. Каталитический синтез углеродных нанотрубок из газофазных продуктов пиролиза углеводородов // Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. № 7–8. С. 100–108.
30. Naing Z. Y., Nistratov А. V., Klushin V. N. Chemical activation as a prospect for the transformation of fossil coal from the Kalewa deposit into active coals // International Journal of Biology and Chemistry. 2021. Vol. 14. No. 1. P. 172–176.
31. Зубахин Н. П., Клушин В. Н., Дмитриева Д. А., Зенькова Е. В. Оценка концентратов ископаемых углей и полученных на их основе углеродных материалов как средств очистки от нефтепродуктов сточных вод с территории коксохимического производства // Кокс и химия. 2011. № 4. С. 39–42.
32. Кельцев А. В. Исследование процесса очистки сточных вод коксохимического производства углеродистыми сорбентами : автореф. дис. … канд. техн. наук. — М. : МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1977. — 16 с.
33. Zubakhin N. P., Klushin V. N., Starostin K. G., Nistratov A. V. Purification of Coke-Plant Waste by Carbon Adsorbents // Coke and Chemistry. 2015. Vol. 58, Iss. 2. P. 75–78.
34. Зенькова Е. В., Клушин В. Н., Зубахин Н. П. и др. Эффективность углеадсорбционной очистки стоков с территории коксохимического производства // Сорбционные и хроматографические процессы. 2017. Т. 17. № 3. С. 407–413.
35. Abdel-Ghani N. T., El-Chaghaby G. A., Elgammal M., Rawash El-Sh. A. Optimizing the preparation conditions of activated carbons from olive cake using KOH activation // New Carbon Materials. 2016. Vol. 31, Iss. 5. P. 492–500.