Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Глубокая переработка бурых углей — перспективное направление для экономического развития Республики Беларусь, однако в настоящих условиях использование бурого угля в энергетических целях экономически неэффективно, поэтому данный ресурс наиболее целесообразно использовать для производства продуктов нетопливного назначения (органоминеральных удобрений, стимуляторов роста и других продуктов на основе гуминовых веществ). Поскольку при выборе способов переработки и вида получаемой продукции на основе гуминовых веществ главным фактором является химический и структурно-функциональный состав бурого угля, стоит задача в определении качественных и количественных характеристик его компонентов. Результаты исследований Образцы бурого угля исследовались методами химического и рентгенофазового анализов, инфракрасной спектроскопией. Результаты химического анализа представлены в таблице. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 92-97. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 92-97. Химический состав бурого угля Бринёвского месторождения Компоненты бурого угля 1. Органическая масса угля (ОМУ) — 45,970 %, в том числе, % гуминовые кислоты фульвокислоты гумус 35,209 1,913 8,848 2. Неорганическая масса угля (НМУ) — 17,421 %, в том числе, %: 2 О й AI 2 O 3 Fe2O3 MgO CaO K 2 O Na2O SO r 2P O 10,492 2,069 1,838 1,495 0,603 0,253 0,124 0,061 0,055 3. Влага — 36,609 % На основании данных химического и рентгенофазового анализа было установлено, что в составе бурого угля присутствуют примеси кварца, микроклина и фенгита. Для установления структурно-функционального состава ОМУ был выполнен ИК-спектральный анализ образца бурого угля, гуминовых кислот, фульвокислот и гумуса, полученных на его основе. На ИК-спектре поглощения бурых углей (рис. 1) широкая интенсивная полоса поглощения при 3358 см-1 обусловлена колебаниями групп -ОН и -NH, связанных межмолекулярными водородными связями. Бурые угли характеризуются наличием интенсивных полос поглощения валентных колебаний С-Н в СНз- и СШ-группах при 2925 и 2851 см-1. Слабая полоса поглощения при 1512 см-1 указывает на наличие ароматических колец. Спектр содержит также полосу 1419 см-1, относящуюся к симметричным валентным колебаниям карбоксилат- ионов, и полосу 1607 см-1, характеризующую их асимметричные колебания. Он, кроме того, содержит частоту 1711 см-1, указывающую на валентные колебания связей C=O в недиссоциированных карбоксильных группах. В спектре БУ имеется ряд полос в интервале 1080-1270 см-1. Полосы средней интенсивности при 1150, 1168 и 1269 см см-1 связаны с колебаниями С-О-С («эфирная полоса») и С-ОН карбоксильных групп, спиртов и фенолов. Полоса поглощения 1082 см-1 характерна для СО-групп углеводов. Узкие пики 460, 519, 695, 779 и 798 см-1 относятся к колебаниям Al-O-Si и Si-O-Si кремнекислородной подрешётки силикатов. Полосы ИК-поглощения можно отнести к кварцу, микроклину и фенгиту. С целью подробного исследования структуры бурого угля Бринёвского месторождения, на его основе были получены гуминовые кислоты (ГК), фульвокислоты (ФК) и гумус (нерастворимый в любом диапазоне pH остаток органической массы) путём щелочной экстракции угля гидроксидом натрия по методу Шнитцера [2]. Далее был выполнен ИК-спектральный анализ полученных веществ (рис. 2). © Бышик А. А., Мохорт М. С., Дормешкин О. Б., Гаврилюк А. Н., 2024 93