Промышленные испытания биотехнологии снижения серосодержания угля Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Ю.Ф.Васючков, акад. РАЕН, проф., д.т.н.

Е.П.Кузнецова, аспирант

Московский государственный горный университет

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ СЕРОСООЕРЖАНИЯ УГЛЯ

Промышленные испытания микробиологического способа снижения ссросо-держания угля с помощью микроорганизмов, а также продуктов метаболизма их жизнедеятельности проводились с целью разработки принципиально новой технологии обсссеривания и на этой основе дезинтеграции донецких углей и повышения их качества.

В качестве объекта испытания выбраны энергетические угли разрабатываемых пластов шахты "Горняк" ПО "Селидовуголь". Угли содержат в своем составе до 5,2% серы, в том числе пиритной - до 3%, сульфатной (минеральной) - до 0,6% и органической до 1,6%. Таким образом, состав сернистых включений испытываемых углей является сложным. По извлекаемое™ серы и ее соединений угли характеризуются как труднообогатимые.

Сущность биовыщелачивания серы из угля заключается в его обработке биосуспензией, содержащей воздействующие на серосодержащие минералы угля сероперерабатывающие микроорганизмы. Процесс обессеривания серосодержащих углей при помощи микроорганизмов заключается в переводе нерастворимых в воде и связанных серосодержащих минералов в растворимые, которые затем выносятся из угля водой или биосуспензией. Такой процесс сложен и его сущность заключается как в химической деструкции серосодержащих угольных минералов вводимыми микроорганизмами, так и в выщелачивании серосодержащих минералов продуктами метабо-

лизма жизнедеятельности вводимых микроорганизмов.

Лабораторные эксперименты проводились в 1993 -1994гг. на углях, отобранных по пластам тз и Ь шахты "Горняк". В качестве рабочих суспензий испытывались растворы микроорганизмов ГЬ. Геггоох1с1ап$ и АЬготоЬа1аег ёеНсаш!^ 182-Л совместно с питательной средой заданного состава. Эксперименты показали снижение серосо-держания этих углей от 30 до 60%.

Принципиально технология микробиологического способа снижения серосодержащих углей заключается в увлажнении рабочей биосуспензией измельченного угля. Основой технологической схемы является биореактор (ферментер), конструкция которого разработана НИИ "Минерал" (рис.1). Биореактор представляет собой цилиндрический сосуд диаметром до 1,5м и длиной до 2,5м. Изнутри сосуд покрыт антикоро-зийным слоем. Процесс обработки смеси угля происходит в режиме естественного увлажнения. Активный контакт между углем и биосуспензией обеспечивается за счет покачивания биореакгора и подачи воздуха иод давлением вовнутрь биореактора. Биореактор размещается на сухой, чистой территории промплощадки обогатительной фабрики, вблизи от шламоотстойника.

Разработаны и опробованы рациональные параметры микробиологического воздействия на уголь для снижения серосо-держания: для используемых микробиологических культур соотношение Т:Ж рекомендуется 1:5, подача воздуха в систему определяется величиной 1 м3/мин на 1т уг-

ля, температура процесса составляет 27-35 С.

Рис.1. Технологическая схема микробиологического обогащения угля

I - шланг для отвода отработанной биосуспензии; 2 - компрессор. 3 - емкость Оля по<)ачи биосуспензии; 4 - отверстие для подачи угля и биосуспензии; 5 - биореактор; 6 - отверстие Оля разгрузки угля и биосуспензии; 7 -лоток для разгрузки отработанного угля; Н - транспортер для доставки угля к емкости для его промывки; 9 - емкость для сброса отработанной биосуспензии; 10 - приемник для отработанной биосуспензии.

о- - подача отработанной биосуспензии; о— - подача биосуспензии в биореактор;

- горячий воздух

Определено влияние микробиологического воздействия па количественные показатели серосодержания угля. В обработанном каменном угле содержание серы

снижено на 38 -42%.Наряду с снижением содержания серы в угле , есть тенденция снижения зольности угля на 24%.

© Ю.Ф.Васючков, Е.П.Кузнецова