Технологія видобутку вугілля є сукупністю складних і послідовних промислових заходів, у процесі виконання яких на поверхню підіймається як високоякісна порода, так й непотрібний вугільний пил. Однак оптимізація виробництва, прагнення до його абсолютної безвідходності, і, відповідно, одержання надалі максимальної економічної вигоди, зобов’язує підприємців шукати шляхи реалізації видобутої сировини в повному обсязі. Виконати це завдання можна по-різному і, зокрема, із використанням брикетування.
Брикет — це спресоване з відходів сільського господарства, деревообробки, низькоякісного вугілля або торфу: малорозмірне щільне формоутворення, яке використовується як паливо. Відповідно, один із процесів отримання брикетів являє собою перетворення тонкодисперсної вугільної сировини із сипкого матеріалу, що кришиться, у пресовані частинки, в результаті чого істотно покращуються такі енергетичні властивості, як тривалість і рівномірність їхнього горіння і, природно, тепловіддача. Крім цього, брикети мають таку істотну перевагу, як зручне транспортування.
Наше промислове обладнання для пресування вугільного пилу не є великогабаритним, і воно може бути встановлене навіть на невеликих виробничих площинах, але однією з основних вимог є трифазна мережа 380 В.
Технологічний процес виробництва вугільних брикетів Сировина та її обробка.
Вочевидь, що для скріплення хімічного складу вугільного пилу потрібні певні сполучні склади. Характеристики тієї чи іншої в’язкої речовини надають певний вплив на загальні властивості отриманих брикетів і безпосередньо на їхнє подальше застосування. Різновид сполучних елементів дуже великий, та його перелік постійно розширюється внаслідок нових наукових пошуків. Сполучна речовина в ідеалі має відповідати комплексу вимог, серед яких: низька собівартість, вільний (законний) доступ у придбанні, покращення енергетичних властивостей, зменшення зольності, надання брикету механічної стійкості тощо.
Виробництво брикетів для промислових котлів
Так, у разі перероблення деяких видів вугілля та дрібного коксу долучають цемент та рідке скло. Суміш цементу, меляси та глини робить брикети дуже міцними, але знижує запальну здатність. Приблизно такий же недолік і в брикетів, які вводять в’язку суміш із торфу, портландцементу, глини й вапна. Відомі сполучні речовини з класу простих поліефірів на основі пропіленгліколю лігносульфонатів, а також нафтобітуму. Отримані брикети широко використовуються в металургійній галузі та під час топки різних промислових котлів, тобто скрізь, де не є відкрите горіння. Це пов’язано з тим, деякі сполучні склади можуть виділяти певні токсичні гази.
Один зі способів отримання вугільних брикетів полягає в змішуванні вугільного пилу й розчину натрієвої солі метилен-нафталін-сульфокислоти в співвідношенні 1 % від маси з подальшим пресуванням і сушінням за допомогою вуглеводневмісного водостійкого покриття. Останній етап технології спричиняє певні складності та є недоліком цієї рецептури. Вироблені брикети використовуються для топки котлів і для коксування.
Виробництво брикетів без застосування сполучних речовин, засноване тільки на силі скріплювального тиску можливе, але, як правило, такі брикети не мають достатньої механічної міцності. Хоча відомі технології, у разі використання яких виготовлення брикетів промислового призначення може обходитися без в’язких складів. Наприклад, сировина з бурого вугілля містить до 20 % бітумів і не потребує сполучного складу. Такий матеріал дроблять, піддають термічній дії та просушування до вологості у 18–20 %. Охолоджена крихта завантажується в прес для отримання брикетів.
Виробництво брикетів для побутового застосування.
Брикети, що майже в ідеалі відповідають більшості вимог, виробляють із використанням суспензії на основі хлібних залишків їжі та кормів, до складу яких входять рослинні білки та полісахариди. Зокрема, борошно і крохмаль традиційно є одними з найпопулярніших речовин, що застосовуються для «побутового» брикетування. Брикети у горінні не є токсичними, чому й застосовуються широко в побуті — для топки лазні, каміна, приготування шашликів і навіть куріння кальяну. На жаль, саме зі сполучного елемента такого роду виробництво практично неможливо організувати в багатотоннажному варіанті.
Перспективним напрямком у виробництві брикетів може стати впровадження полімеру на основі поліакриламіду, хімічного аналога білка, який може стати універсальною речовиною.
Брикети з вугільного пилу можна здобути й у домашніх умовах. До цього процесу будуть залучені все ті ж преси або екструдери, але їхні більш компактні версії, які можна встановити десь у підсобному приміщенні й, як правило, адаптовані для роботи від центральної мережі 220 В. Так, наприклад, кальянне вугілля можна виготовити за допомогою селітри або будь-яких інших аналогічних сполучних. При цьому найголовнішою умовою виробництва «домашніх» брикетів залишається категорична заборона на використання токсичних в’язких компонентів.
Висновок: виходячи з вищенаведеного, можна констатувати, що брикетування вугільного пилу не є надто затратним, а навпаки - досить вигідне виробництво. Матеріальні вкладення в первинну сировину (вугільний пил і більшість сполучних речовин) не є дорогими порівняно з отриманим прибутком від реалізації готових вугільних брикетів, популярність у використанні яких постійно лише збільшується. Так, якісне обладнання коштує недешево, але і воно окупається досить швидко, а економити в цьому напрямку виявляється легковажністю.