Электропроводность угля: Электропроводность каменного угля – Грунтовозов

Электропроводность каменного угля – Грунтовозов

Уголь может проводить электрический ток. Это свойство называется электропроводностью. Сравнительно с другими характеристиками угля, оно изучено довольно слабо.

Электропроводность меняется на разных этапах метаморфизма. Это объясняется тем, что в процессе углефикации происходят структурные изменения в углеродной составляющей. На характеристику также влияют влажность (в первую очередь у бурого угля), зольность, петрографический состав.

Бурые угли выступают диэлектриками. Это значит, что они плохо проводят ток, электроны лишь поляризуются в электрическом поле. Каменные угли – это полупроводники, антрацит – проводник.

Кроме того, электропроводность у ископаемых углей отличается в зависимости от своей природы:

  • У бурых – ионная
  • У каменных – смешанная ионно-электронная
  • У антрацита – электронная

Измеряется электропроводность по обратной величине – удельному электрическому сопротивлению. Это способность вещества препятствовать прохождению электрического тока. Измеряется показатель в Ом/м или Ом/см, обозначается буквой p. В испытаниях используются омметры, вольтметры-амперметры, мост постоянного тока.

Удельное электрическое сопротивление изменяется по мере углефикации:

  • Бурый уголь – 10²-10³ Ом/м
  • Каменный уголь – 10²-10⁹ Ом/м
  • Антрацит – 10¯²-10² Ом/м

Способность углей проводить электрический ток используется в промышленности. Из антрацита и коксового угля делают электроды в электропечах и гальванических установках для получения алюминия, фтора и других химических веществ.

Подробно о других свойствах каменного угля вы можете прочитать на наших следующих страницах:

  • Влажность и влагоёмкость каменного угля
  • Вспучиваемость каменного угля
  • Выход летучих веществ каменного угля
  • Дробимость каменного угля
  • Зольность каменного угля
  • Отражательная способность каменного угля
  • Плотность каменного угля
  • Пористость каменного угля
  • Прочность каменного угля
  • Радиоактивность каменного угля
  • Теплота сгорания (калорийность) каменного угля
  • Удельная теплота сгорания каменного угля
  • Низшая и высшая теплота сгорания каменного угля
  • Спекаемость каменного угля
  • Теплоемкость каменного угля
  • Удельная теплоемкость каменного угля
  • Твёрдость каменного угля
  • Теплопроводность каменного угля
  • Трещиноватость каменного угля
  • Хрупкость и вязкость каменного угля

Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.

  • Применение асфальтобетона
  • Добыча гравия
  • Виды щебня
  • Добыча щебня
  • Щебень для грунтовых дорог
  • Отсев для отмостки
  • Добыча карьерного песка
  • Виды ПГС
  • Виды торфогрунта
  • Применение грунтов
  • Грунт для газона
  • Применение скального грунта
  • Марки угля
  • Добыча каменного угля
  • Добыча угля в России
  • Влажность и влагоемкость каменного угля
  • Вспучиваемость каменного угля
  • Зольность каменного угля
  • Пористость каменного угля
  • Радиоактивность каменного угля
  • Теплопроводность каменного угля
  • Хрупкость и вязкость каменного угля
  • Электропроводность каменного угля
  • Удельная теплота сгорания каменного угля
  • Коэффициент уплотнения грунтов и строительных материалов
  • Меры безопасности при уборке снега во дворах
  • Как сделать пруд на даче своими руками

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ НА ИХ ФЛОТИРУЕМОСТЬ.

Научно-Технический Вестник информационных технологий, механики и оптики

2019 ,
ТОМ 19,
НОМЕР 5 (
сентябрь-октябрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Публикации

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

Главный редактор



НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д. т.н., профессор

Партнеры


doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-840-847

УДК 662.749:622.765.063


Петухов В.Н., Свечникова Н.Ю., Куклина О.В., Пузина А.С., Ахметзянов Т.Н., Гаврюшина Я.В.

Читать статью полностью 

Язык статьи — русский

Ссылка для цитирования:


Петухов В.Н., Свечникова Н.Ю., Куклина О.В., Пузина А.С., Ахметзянов Т.Н., Гаврюшина Я.В. Изучение влияния тонкодисперсных угольных шламов на их флотируемость // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 5. С. 840–847 doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-840-847

Аннотация


Предмет исследования. Исследовано влияние физико-химических свойств тонкодисперсных угольных шламов ООО «ММК-УГОЛЬ» на их флотируемость. Метод. Петрографический анализ углей осуществлялся с помощью анализатора петрографических свойств каменных углей SIAMS 620. Для выявления наличия основных функциональных групп в макромолекуле органической массы углей использован метод автоматизированного анализа углей по инфракрасным спектрам отражения. Электропроводность пульпы с измельченной пробой угля определялась с помощью анализатора жидкости АНИОН 4100. Флотационные исследования проводились в лабораторной флотационной машине типа ФМЛ-1 (НПК «Механобр-Техника», Россия). Основные результаты. Выявлен механизм действия новых реагентов при флотации тонкодисперсных угольных шламов. Установлено флокулирующее действие на минеральные частицы тонкодисперсных угольных шламов нового реагента «Синтерол», что значительно улучшает селективность процесса флотации. В лабораторных условиях разработан оптимальный режим флотации тонких угольных шламов, который позволит повысить ресурсоэффективность технологического процесса обогащения угля за счет снижения потери органической массы с отходами на 33 %. При этом расход потребляемых реагентов снижается в 3 раза. Практическая значимость. Эффективность реагента-флокулянта «Синтерол» была подтверждена промышленными испытаниями на ООО «ММК-УГОЛЬ» (Россия). При подаче реагента-флокулянта «Синтерол» в процесс флотации в количестве 0,001–0,003 кг/т и одновременном снижении общего расхода реагентов в среднем на 13,0 % с 3,000 до 2,613 кг/т вы- ход концентрата увеличился на 2,5–8,5 %, зольность концентрата снизилась на 2,7–3,0 %, при этом зольность отходов увеличилась на 2,9–12,3 %.

 

Ключевые слова: флотация, мелкодисперсные угольные частицы, адсорбция, физико-химические свойства, флоакуляция

Список литературы


1. Li H., Afacan A., Liu Q., Xu Z. Study interactions between fine particles and micron size bubbles generated by hydrodynamic cavitation // Minerals Engineering. V. 84. P. 106–115. doi: 10.1016/j.mineng.2015.09.023

2. Thomas J., Hajdukova J., Malikova P., Jiří V., Matúšková V. The study of the interaction between flotation tailings and flocculants in separation process of coal // Inzynieria Mineralna. 2014. V. 15. N 1(33). P. 259–268.

3. Kumar S., Bhattacharya S., Mandre N.R. Characterization and flocculation studies of fine coal tailings // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2014. V. 114. N 11. P. 945–949.

4. Orug F., Sabah E. Effect of mixing conditions on flocculation performance of fine coal tailings // Proc. 23rd International Mineral Processing Congress, IMPC 2006. Istanbul, Turkey, 2006. P. 1192–1197.

5. Петухов В.Н. Основы теории и практика применения флотационных реагентов при обогащении углей для коксования. Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2016. 454 с.

6. Свечникова Н.Ю., Петухов В.Н., Смирнов А.Н., Алексеев Д.И. Изучение влияния технологических параметров процесса флотации на качественно-количественные показатели продуктов флотации угля // Сборник тезисов докладов VII международного российско-казахстанского симпозиума «Углехимия и экология Кузбасса». Кемерово: ФИЦ УУХ СО РАН, 2018. С. 84–85.

7. Бехтерев А.В. Колебательные состояния в конденсированном углероде и наноуглероде. Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2007. 210 с.

8. Петухов В.Н., Захаров И.В., Сирченко А.С., Азнабаева Г.В., Осина Н.Ю., Рахимова И.М., Юдин В.П. Способ флотации угля. Патент RU 2306982 C1. Бюл. 2007. № 27.

9. Свечникова Н.Ю., Кухаренко О.Г., Куклина О.В., Хасанзянова А.И. Изучение физико-химических свойств тонкодисперсных угольных шламов // Сборник тезисов докладов 76-й международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования». Т. 2. Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2018. С. 9–10.

10. Лавриненко А.А., Гольберг Г.Ю., Кунилова И.В., Раджабов М.М., Дормидонтова В.Н., Свечникова Н.Ю, Басарыгин В.И., Басарыгин М.В. Сгущение отходов флотации углей различного состава с применением анионоактивных и катионоактивных флокулянтов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2016. № 12. С. 248–259.

11. Лавриненко А.А., Гольберг Г.Ю., Свечникова Н.Ю., Агарков И.И. Совершенствование технологий сгущения и обезвоживания отходов флотации углей с применением флокулянтов // Сборник тезисов докладов 76-й международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования». Т. 2. Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2018. С. 6–7.

12. Петухов В.Н., Сирченко А.С., Юнаш А.А., Саблин А.В. Применение полимерных соединений различной структуры в качестве реагентов-модификаторов при флотации каменно- угольной мелочи // Башкирский химический журнал. 2007. Т. 14. № 2. С. 108–112.

13. Саблин А.В., Петухов В.Н. Об изменениях в структуре воды, вызванных реагентом флотации ПАВ-1 // Кокс и химия. 2009. № 3. С. 31–36.

14. Петухов В.Н., Смирнов А.Н., Харченко В.Ф., Степанов Е.Н. Способ обогащения угля. Патент RU № 2620503 C1. Бюл. 2017. № 15.

 

This work is licensed under a Creative
Commons Attribution-NonCommercial 4. 0 International License

Изготовление электроники из угля

«Когда вы смотрите на уголь как на материал, а не только как на то, что нужно сжигать, химия чрезвычайно богата», — говорит Джеффри Гроссман. На этой фотографии показан образец угольной пыли (справа) с несколькими испытательными устройствами, изготовленными из угля исследователями Массачусетского технологического института. Фото: любезно предоставлено исследователями

Джеффри Гроссман считает, что мы неправильно смотрели на уголь. По его словам, вместо того, чтобы просто поджечь его, игнорируя молекулярную сложность этого весьма разнообразного материала, мы должны использовать реальную ценность этого разнообразия и сложной химии. Он и его исследовательская группа говорят, что уголь может стать основой для солнечных панелей, аккумуляторов или электронных устройств.

В качестве первой демонстрации того, что они рассматривают как широкий спектр потенциальных высокотехнологичных применений для этого традиционно низкотехнологичного материала, Гроссман, докторант Брент Келлер и научный сотрудник Никола Ферралис преуспели в создании простого электрического нагревательного устройства, которое может использоваться для размораживания автомобильных стекол или крыльев самолетов или как часть биомедицинского имплантата. При разработке этого первоначального приложения они также впервые подробно охарактеризовали химические, электрические и оптические свойства тонких пленок четырех различных видов угля: антрацита, лигнита и двух битуминозных типов. Их результаты только что были опубликованы в журнале Нанобуквы .

«Когда вы смотрите на уголь как на материал, а не только как на то, что можно сжигать, химия чрезвычайно богата», — говорит Гроссман, профессор Мортона и Клэр Гоулдер и семьи в области систем окружающей среды на факультете материаловедения и инженерии ( ДМСЭ). Он хотел задать вопрос: «Можем ли мы использовать богатство химии таких вещей, как уголь, для создания устройств с полезной функциональностью?» Ответ, по его словам, — твердое «да».

Оказывается, например, что встречающиеся в природе разновидности угля без очистки или рафинирования, которые необходимы для изготовления электронных устройств из кремния, имеют диапазон электропроводности, который охватывает семь порядков (десять миллионов раз). Это означает, что данная разновидность угля может по своей природе обеспечивать электрические свойства, необходимые для конкретного компонента.

Разработка процесса

По словам Гроссмана, одной из задач было выяснить, как обрабатывать материал. Для этого Келлер разработал серию шагов, чтобы измельчить материал в порошок, поместить его в раствор, а затем нанести на подложку в виде тонких однородных пленок — необходимый шаг при изготовлении многих электронных устройств, от транзисторов до фотогальваники.

Несмотря на то, что уголь на протяжении столетий был одним из наиболее широко используемых человеком веществ, его объемные электронные и оптические свойства никогда не изучались для использования в передовых устройствах.

«Никогда раньше к материалу не подходили таким образом, — говорит Келлер, который проделал большую часть работы в рамках своей докторской диссертации в DMSE, — чтобы выяснить, каковы свойства, какие уникальные особенности могут быть». Для этого он разработал метод изготовления тонких пленок, которые затем можно было детально протестировать и использовать для изготовления устройств.

Даже эта новая детальная характеристика, которую они провели, является лишь верхушкой большого айсберга, говорит команда. Выбранные четыре сорта — лишь некоторые из сотен существующих, и все они, вероятно, имеют существенные различия. А подготовка и тестирование образцов с самого начала были необычным процессом для материаловедов. «Обычно мы хотим создавать материалы с нуля, тщательно комбинируя чистые материалы в точных соотношениях», — говорит Ферралис, также работающий в DMSE. Однако в данном случае процесс включает в себя «выбор из этой огромной библиотеки материалов», каждый из которых имеет свои собственные вариации.

Использование сложности природы

В то время как уголь и другие ископаемые виды топлива долгое время использовались в качестве сырья для химической промышленности, производя все, от пластмасс до красителей и растворителей, традиционно с этим материалом обращались так же, как с другими видами сырой руды: быть очищенным до его основных составляющих, атомов или простых молекул, которые затем рекомбинируются для получения желаемого материала. Использование химических веществ, предоставленных природой, в том виде, в каком они есть, — это необычный новый подход. И исследователи обнаружили, что, просто регулируя температуру, при которой обрабатывается уголь, они могут точно настроить многие оптические и электрические свойства материала до желаемых значений.

Простое нагревательное устройство, созданное командой в качестве доказательства принципа, обеспечивает комплексную демонстрацию того, как использовать материал, от измельчения угля до нанесения его в виде тонкой пленки и превращения в функциональное электронное устройство. Теперь, по их словам, благодаря дальнейшим исследованиям открыты двери для самых разных потенциальных применений.

Большим потенциальным преимуществом нового материала, по словам Гроссмана, является его низкая стоимость, обусловленная изначально дешевым базовым материалом, в сочетании с простой обработкой раствором, что обеспечивает низкие производственные затраты. Большая часть расходов, связанных, например, с кремнием или графеном для чипов, связана с очисткой материалов. Кремнезем, сырье для кремниевых чипов, дешев и доступен в изобилии, но его высокоочищенная форма, необходимая для электроники (обычно 9чистотой 9,999% или более) не является. Использование пылевидного угля может обеспечить значительное преимущество во многих областях применения благодаря возможности настройки его свойств, высокой проводимости, прочности и термической стабильности.

Шэньцян Рен, адъюнкт-профессор машиностроения Университета Темпл, не участвовавший в этом исследовании, называет эту работу «очень обширным и информативным исследованием, способствующим пониманию практического значения неочищенного угля». Он добавляет, что «это важный шаг (вероятно, первый) для использования наноуглеродных материалов непосредственно из необработанного угля с контролируемыми электронными свойствами и превосходной стабильностью и масштабируемостью».

Работа стала возможной, говорит Гроссман, благодаря гранту программы Bose Fellows Program в Массачусетском технологическом институте, которая поощряет исследования с высокой степенью риска, воплощенные в этом проекте. Работа также поддерживалась ExxonMobil через MIT Energy Initiative и ExxonMobil Energy Fellow Program.

Основы энергетики Возобновляемая энергия

Для запросов прессы: [email protected]

Электропроводность угля Кеммерер. [5 ссылок] (Технический отчет)

Электропроводность угля Кеммерер. [5 ссылок] (Технический отчет) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

  • Полная запись
  • Другие родственные исследования

Чтобы помочь в разработке методов мониторинга для газификации угля на месте, была измерена электропроводность угля, насыщенного водопроводной водой и раствором 1 М NaCl. Измерения в зависимости от времени при сушке на воздухе и повторном насыщении водопроводной водой указывают на увеличение электропроводности, предположительно за счет роста трещин во время сушки. Электропроводность резко возрастает при насыщении солевым раствором, а затем более плавно возрастает во времени до 96 час. Лабораторные данные показывают, что электропроводность угля зависит от количества и проводимости насыщающего вещества, присутствующего во взаимосвязанной пористости.

Авторов:

Дуба, А. Г.;

Хо, П С

Дата публикации:
Исследовательская организация:
Калифорнийский университет, Ливермор (США). Ливерморская лаборатория Лоуренса.
Идентификатор ОСТИ:
7311852
Номер(а) отчета:
UCRL-52227
Номер контракта с Министерством энергетики:  
W-7405-ENG-48
Тип ресурса:
Технический отчет
Страна публикации:
США
Язык:
Английский
Тема:
01 УГОЛЬ, ЛИГНИТ И ТОРФ; УГОЛЬ; ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ; ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ; ГАЗИФИКАЦИЯ УГЛЯ; ТРЕЩИНЫ; ДИЗАЙН; СУШКА; МОНИТОРИНГ; ПОРИСТОСТЬ; НАТРИЯ ХЛОРИДА; ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ВРЕМЕНИ; ВОДА; СОЕДИНЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ; УГЛЕРОДИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ; ХЛОРИДЫ; СОЕДИНЕНИЯ ХЛОРА; ДИСПЕРСИИ; ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ; ИСКОПАЕМОЕ ТОПЛИВО; ТОПЛИВО; ГАЗИФИКАЦИЯ; ГАЛИДЫ; ГАЛОГЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; СОЕДИНЕНИЯ ВОДОРОДА; СМЕСИ; КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; СОЕДИНЕНИЯ НАТРИЯ; РЕШЕНИЯ; ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ; 010600* — Уголь, лигнит и торф — свойства и состав; 010404 — Уголь, бурый уголь и торф — газификация

Форматы цитирования

  • MLA
  • АПА
  • Чикаго
  • БибТекс


Дуба, А. Г., и Хо, П.С. Электропроводность угля Кеммерер. [5 ссылок] . США: Н. П., 1977.
Веб.

Копировать в буфер обмена


Дуба, А. Г., и Хо, П. С. Электропроводность угля Кеммерер. [5 ссылок] . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена


Дуба, А. Г., и Хо, П. С. 1977.
«Электропроводность угля Кеммерер. [5 ссылок]». Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_7311852,
title = {Электропроводность угля Кеммерер. [5 ссылок]},
автор = {Дуба, А.Г. и Хо, П.С.},
abstractNote = {Чтобы помочь в разработке методов мониторинга газификации угля на месте, была измерена электропроводность угля, насыщенного водопроводной водой и раствором 1-M-NaCl. Измерения в зависимости от времени при сушке на воздухе и повторном насыщении водопроводной водой указывают на увеличение электропроводности, предположительно за счет роста трещин во время сушки. Электропроводность резко возрастает при насыщении солевым раствором, а затем более плавно возрастает во времени до 96 час. Лабораторные данные показывают, что электропроводность угля зависит от количества и проводимости насыщающего вещества, присутствующего во взаимосвязанной пористости.},
дои = {},
URL-адрес = {https://www.osti.gov/biblio/7311852},
журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {1977},
месяц = ​​{2}
}

Копировать в буфер обмена

Дополнительную информацию о получении полнотекстового документа см. в разделе «Доступность документа». Постоянные посетители библиотек могут искать в WorldCat библиотеки, в которых может храниться этот предмет.