Исследование гуминовых веществ из нативных и окисленных бурых углей методом аналитической сканирующей электронной микроскопии
К. С. ВОТОЛИН, С. А. СОЗИНОВ, С. И. ЖЕРЕБЦОВ, К. М. ШПАКОДРАЕВ
Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия
votolin_ks@mail.ru
Ключевые слова: бурый уголь, гуминовые вещества, гуминовые кислоты, фульвокислоты, остаточный уголь, аналитическая сканирующая электронная микроскопия
Страницы: 803-815
Аннотация
Образцы нативных и естественно окисленных бурых углей Тисульского месторождения Канско-Ачинского угольного бассейна, а также выделенных из них компонентов (гуминовые кислоты (ГК), фульвокислоты (ФК) и остаточный уголь (ОУ)), исследованы с применением метода аналитической сканирующей электронной микроскопии, технического и элементного анализа. Установлено, что окисленный бурый уголь отличается повышенным выходом ГК, ФК и летучих веществ, зольностью, содержанием кислорода, азота и серы, но меньшим содержанием углерода и водорода по сравнению с нативным углем. Выделенные из углей фракции ГК характеризуются более высоким содержанием углерода по сравнению с фракциями ФК, но уступают последним по содержанию кислорода, азота и серы. Электронно-микроскопические исследования показали, что естественное окисление значительно влияет на морфологию частиц угля путем их разрушения, измельчения, округления и образования поверхностных дефектов. Подобные изменения в морфологии отчасти прослеживаются у частиц порошков ГК, ФК и ОУ, выделенных из окисленной формы бурого угля. Поверхность окисленного бурого угля насыщена кислородом, а также обогащена минеральными компонентами, преимущественно состоящими из Si, Ca, Fe и Al, в виде отдельной фазы и включений в органическую массу угля. Для нативного угля содержание этих элементов значительно ниже. Поверхность порошков ГК, ФК и ОУ содержит унаследованные от исходных бурых углей минеральные компоненты, а также крупные кристаллы NaCl, которые являются побочным продуктом процесса щелочной экстракции. На поверхности ОУ установлено повышенное содержание оксидов кремния и глинистых минералов, которые извлекаются из исходных углей на стадии выделения ГК и ФК в незначительных количествах, и поэтому преимущественно депонируются в ОУ. В целом, поверхность производных угля (ГК, ФК и ОУ) из окисленного сырья, также как и исходный уголь, характеризуется повышенным содержанием кислорода и минеральных компонентов по сравнению с поверхностью неокисленных аналогов.
DOI: 10.15372/KhUR2024613
EDN: RBJLDK
|
