Способ использования шунгита Советский патент 1949 года по МПК C10L5/00 C01G31/00 

Предметом изобретения является способ использования шунгита для энергетических и технических целей.

Известно, что основным препятствием применения шунгита в качестве горючего является его плохая горючесть. При слабой тяге шунгит не горит, при более сильной горит или, вернее, .калится почти без пламени. При весьма сильной тяге или при искусственном дутье минеральные вещества, входящие в состав шунгита, оплавляются, обволакивают несгоревшие куски и затрудняют дальнейшее горение. При этом горючая масса накаляется добела и только при сильном и продолжительном прокаливании шунгит сгорает полностью.

Вместе с тем оказывается, что шунгиту свойственна относительно высокая горючесть (реакционная способность), во много раз превышающая подобные свойства тонкодисперсных графитов и по своему значению приближающаяся к горючести качественных донецких антрацитов.

Этой способностью шунгит обладает благодаря присутствию з нем пятиокиси ванадия в количестве 0,9-1,2% на золу. Пятиокись вакадия, снижая температуру горения углерода шунгита, выполняет

52 Свод, Выпуск 11, 1949 г.

роль катализатора и по реакционным свойствам приближает минерал-щунгит к высококарбонизированным горючим ископаемым - антрацитам.

Поскольку процесс горения щунгита является каталитическим, его сжигание нужно вести при максимально развитой поверхности его частиц, т. е. в пылевидном состоянии, а не в кусковом виде на решетке.

Обладая относительно высокой горючей способностью, шунгит имеет также высокую восстановительную способность. Эта общая для всех видов топлива закономерность характерна и для шунгита; поэтому щунгит € успехом может применяться в кусках. Последнее объясняется тем, что при сжигании шунгита пылевидное состояние необходимо в связи с каталитическим процессом горения, при котором благодаря НИ31КОЙ температзфе процесса шлаковаиия не происходит.

При применении шунгита в кусках под влиянием теплового воздействия он раскалывается по плоскостям слоеватости (термическая неустойчивость). Процесс раскалывания куска протекает последовательно, по мере прогревания от периферии к центру, и сопровождает817

ся сильным треском и значительным разбросом.

Раскалывание шунгита происходит при температурах, лежащих выше ниже этой температуры он во всех случаях устойчив. Причиной раскалывания шунгита при повышенной температуре является его высокая гигроскопичность, а также то, что вода в нем находится в адсорбированном виде.

Согласно форме кривых изотерм сорбции и десорбции, шунгиту свойственна высокая пористость с радиусом пор 1..10с-и.

При нагревании шунгита до содержащаяся в нем влага выделяется незначительно. При температуре выще 200°С интенсивность выделения влаги возрастает настолько резко, что возника1ош;ие в связи с этим внутренние напряжения превосходят упругую деформацию и происходит распад куска по пло,скостям слоеватости.

Для получения устойчивой формы необходимо обезвоживать шунгит путем его сушки, причем температура сушки не должиа превосходить 200°С, в противном случае неизбежно разрушение кусков. Продолжительность cyniKH для кусков диаметром 2-7 см должна быть 42-48 час.

Предмет изобретения

Способ использования шунгита для энергетических и технических целей, отличающийся тем, что сжигание его производится: 1) в пылевидном состоянии, при котором достигается максимально возмол иое раскрытие катализирующей процесс горения пятиокиси ванадия, содержавшейся в его минеральной части; 2) в виде термически устойчивых кусков, подвергнутых предварительной тепловой обработке при температурах, не превышаюших 200-220°С; 3) в качестве доменного топлива и носителя ванадия, используемого для получения ванадиевого чугуна и шлаков, содержащих высокий процент ванадия и являющихся исходным материаломдля выделения этого металла.