7.2Огляд досліджень по темі у світі
Ідея використання водовугільних суспензій як палива зародилася ще в 50-х роках в різних наукових школах світу, зокрема в Інституті горючих копалин АН СРСР. Пошуки технології їхнього приготування і використання диктувалися загостренням необхідності утилізації тонких вугільних шламів, що накопичилися у великих кількостях внаслідок інтенсивного розвитку гідровидобутку і гідротранспорту вугілля, а також при збагаченні вугілля мокрим способом. Для дослідження процесів приготування та горіння суспензій було побудовано кілька експериментальних установок в США, ФРН та інших країнах.
Інтерес до ВВП відновився у зв'язку зі світовою нафтовою кризою в середині 70-х років. Активізація досліджень викликалася необхідністю зниження залежності великих споживачів від нафтових постачальників. Найбільша кількість наукових організацій, виробничих фірм і корпорацій було притягнутою до проблеми в 1979-1984 роках. Більше 100 організацій у США, Швеції, Великобританії, Китаї, Японії, Канаді, Італії, Росії, Україні та ряді інших країн займалися вивченням і впровадженням ВВП. Найбільших успіхів досягли Китай та Японія (рис. 1).
Pис. 1 - Підсумкове виробництво висококонцентрованого водовугільного палива в різних країнах світу в період 1983-1995 рр.
7.3Сучасні технічні рішення по приготуванню водовугільного палива
На сьогодні за кордоном розроблено та апробовано на експериментальних і промислових установках кілька технологічних схем приготування водовугільного палива. Технологічна схема «Carbogel» включає двостадійне подрібнювання з контролем крупності продукту, що подрібнюється, і роботою млина другої стадії в замкнутому циклі; двостадійну флотацію з перечищенням пінного продукту; зневоднювання пінного продукту та змішування його з хімічними добавками.
За технологією «Densecoal» фірми «Salzgitter Industriebau Gmb» існує близько 20 схем одержання ВВП. Основні операції подібні до «Carbogel»: подрібнювання (мокре або сухе); класифікація; збагачення флотацією; десульфуризація; гомогенізація з додаванням хімічних речовин. Як вихідна сировина використовується вугілля із вмістом летких речовин менше 18 % і зольністю близько 11%. Технологія фірми «Nycol», яка впроваджена у Швеції в 1981 р., для збагачення здрібненого вугілля також передбачає флотацію.
Для приготування ВВП за технологією «Fluidcarbon» використовується 4 основні стадії: мокре подрібнювання в кульових млинах; пінна флотація із застосуванням збирачів, піноутворювачів і модифікаторів; зневоднювання до вологості 20-25 % на барабанних фільтрах із додаванням ПАР, перемішування концентрату з водою та диспергаторами. У результаті збагачення зольність твердої фази ВВП 2,8 %. Основним недоліком розглянутих технологій є застосування флотації безпосередньо перед операцією змішування вугілля з хімічними добавками. Цим ускладнюється задача одержання стабільного гранулометричного складу твердої фази, близького до оптимального. Розподіл подрібнених частинок вугілля за крупністю в пінному і камерному продуктах флотації значною мірою залежить від поверхневих властивостей мінералів, що розділяються, і може суттєво відрізнятися для вугілля із різними зольністю, ступенем вуглефікації, кисневістю. Зневоднювання флотоконцентрату на вакуум-фільтрах неминуче приводить до видалення з нього мікронних частинок, які помітно впливають на в'язкість і сидементаційну стійкість ВВП. Зазначені недоліки відсутні в технології «Co - Al» фірми «Babcock Power Ltd» (Великобританія). Особлива увага одержанню оптимального гранулометричного складу приділяється в технології приготування ВВП фірми «Snamprogetti» (Італія).
На підставі вищевикладеного можна сказати, що основним процесом збагачення в промислово освоєних технологіях приготування ВВП є флотація.