О КОЛЛОИДНОЙ СТРУКТУРЕ И ПЕПТИЗАЦИИ УГЛЕЙ РАСПЛАВАМИ ПЛАСТМАСС

Мадатов А.В., Власов Г.А., Барский В.Д., Клешня Г.Г.

Многие исследователи высказывали предположение, что уголь является гетерогенной системой, а именно коллоидом, который при обычной температуре является твердым.
С этих позиций весь процесс полукоксования подразделяется на три этапа: переход твердого геля в текучий пирозоль (начало пластификации), рост обуглероженных кластеров в жидком золе – пластическое состояние, переход жидкого золя в вязкоупругий гель – полукокс.
Единственным методом снижения вязкости коллоида является пептизация – набухание его в растворителе, увеличивающем количество жидкой фазы. Угли марок Б, Д, ДГ, Г, Ж, К, ОС, Т, А пептизировались различными растворителями: изопропиловым, этиловым, изобутиловым спиртами, ацетоном, моно- и дитерпенами (скипидаром),бензолом, толуолом, пиридином и водой при 20 С0, и расплавами фенола, нафталина, парафина, политерпенов (канифоли), полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола, полиэтилентерефталата при температуре от 150 до 300 С0. Измерялась степень набухания углей, оптическая плотность остаточного растворителя после пептизации, угол рассеяния света коллоидными частицами в остаточном растворителе, вязкость пластической массы пептизированного угля.
Обнаружена корреляция между степенью набухания угля, вязкостью его пластической массы и содержанием коллоидных частиц в остаточном растворителе. Размеры коллоидных частиц увеличиваются в зависимости от степени метаморфизма угля. Степень набухания угля зависит от химической природы растворителя.
Лучше всего пептизируются угли: Б – в спиртах, фенолах, Д – в альдегидах, кетонах, Г – циклоалканах, Ж – полициклоалканах, смоляных кислотах, К – ароматических углеводородах, ОС – в полиядерных ароматических углеводородах. Расплавы пластмасс дают снижение вязкости и наибольшую степень пептизации угля: марки Б — полиметилметакрилатом, Г — полиэтиленом, Ж — и полиэтилентерефталатом, К — полистиролом, ОС — смолами.
Полученные результаты показывают, что коллоидная структура угля в значительной мере определяет его пластические свойства, химическая природа дисперсионной среды коллоида различна в углях разной степени метаморфизма.
Перспективным видом растворителей для пептизации коксующихся углей являются отходы пластмасс, тем более, с учетом их большого количества и дешевизны.