Les propriétaires de maisons privées chauffées à l'aide de chaudières à combustible solide sont régulièrement confrontés au même problème: la poussière de charbon s'accumule dans les zones de stockage du combustible. Si vous ne nettoyez pas la pièce, au fil du temps, beaucoup de déchets sont collectés, alors beaucoup commencent à se demander: est-ce possible et comment chauffer la maison avec de la poussière de charbon. Les chauffeurs expérimentés disent que c'est tout à fait possible. De plus, il existe deux options pour l'utilisation des déchets poussiéreux.

La facilité et ses inconvénients

Un moyen simple de chauffer une maison à l'aide de poussière de charbon consiste à la charger dans une chaudière déjà fondue. Pour ce faire, du bois de chauffage sec est placé dans la chambre de combustion, allumé lorsque le processus de combustion atteint un certain stade, une grande partie du charbon est chargée. Le carburant doit bien brûler., sinon, après avoir chargé la poussière, le feu s'éteindra simplement. Si vous ajoutez une suspension de charbon à l'étape finale de ce processus, il se consumera pendant longtemps, tout en dégageant une quantité suffisante de chaleur.

Quels sont les inconvénients de la méthode décrite ? L'un d'eux a déjà été mentionné - si des poussières sont chargées dans la chaudière intempestivement ou en trop grande quantité, la combustion s'arrêtera, et lorsque vous essayez de rallumer le feu, vous pouvez rencontrer certaines difficultés. Dans le même temps, il n'y a pas de formule pour le calcul exact de la quantité de poussière requise. Ici, vous devez vous concentrer sur le volume interne du four, la force de traction maximale dans la chaudière et de nombreux autres facteurs. Autrement dit, il est possible de déterminer le chiffre souhaité uniquement par expérience.

Le deuxième inconvénient est plus grave. Le fait est que la poussière de charbon elle-même est hautement explosive. Dans un état stable, il ne constitue pas une menace, mais si la concentration de matières en suspension dans l'air atteint certaines valeurs, une explosion peut se produire avec un degré de probabilité élevé. Son pouvoir destructeur ne sera pas si grand, mais le principal danger dans de telles situations vient de l'incendie qui s'ensuit. Les propriétaires qui réfléchissent sérieusement à la manière de chauffer une maison avec de la poussière de charbon doivent toujours se souvenir de cette propriété du combustible broyé.

Préparation d'un mélange spécial

C'était une tentative d'éliminer le risque d'incendie résultant de l'utilisation de poussière de charbon sèche qui a conduit à l'émergence d'une deuxième méthode de chauffage avec son aide. Dans ce cas d'abord, un mélange spécial est préparé, rappelant quelque peu les briquettes de combustible. Il n'y a rien de compliqué dans cette technologie et, en principe, tout le monde peut la maîtriser à la maison.

Ainsi, pour préparer le mélange de carburant, ils prennent la même quantité de poussière de charbon et de petite sciure de bois, les combinent, ajoutent de l'eau et mélangent jusqu'à l'obtention d'une masse homogène. Le secret principal ici est de déterminer correctement la quantité d'eau requise, qui, une fois ajoutée, est guidée par la consistance du mélange. Il doit ressembler à du plâtre trop épais, être légèrement humide et se saisir en masses denses lors du malaxage.

Comment chauffer une maison avec de la poussière de charbon, ou plutôt un mélange à base de celle-ci ? Pour commencer, le bois de chauffage est chargé dans la chaudière, remplissant complètement le volume du four. Dans ce but il est souhaitable de choisir du bois à structure dense, qui, lorsqu'il est brûlé, donne de bons charbons, et ne s'effrite pas en cendres fines. Après l'embrasement du bois de chauffage, attendez 10 à 15 minutes qu'un régime de température approprié s'établisse dans le volume interne de la chaudière. Ensuite, les bûches en feu sont soigneusement nivelées avec un tisonnier et le mélange préparé est étalé sur le dessus de la glissière.

Étant donné que le mélange charbon-sciure de bois a une forte teneur en humidité, immédiatement après son chargement, la température dans la chaudière chutera fortement. Alors il est nécessaire d'ouvrir le tirage complet, et si possible, de diriger un fort débit d'air dans le ventilateur inférieur. Pour ce faire, vous pouvez utiliser un petit ventilateur ordinaire. Il s'éteint dès que le processus de combustion est rétabli et la température augmente lentement. Recouvrez en même temps le registre du conduit d'air.

Un mélange de poussière de charbon et de sciure de bois ne brûlera pas tant que couver activement. Ce processus peut durer jusqu'à 5 heures - tout dépend du mode d'échange d'air dans la chaudière. L'expérience montre que l'énergie thermique dégagée lors de la combustion complète de 15 litres de mélange est suffisante pour chauffer une maison d'une superficie de 100 à 120 mètres carrés. mètres pendant 10-12 heures. Ainsi, la procédure décrite ci-dessus devra être répétée deux fois par jour.

Donc, si vous réfléchissez sérieusement à la façon de chauffer une maison avec de la poussière de charbon, vous avez deux options. Dans le premier cas, vous versez simplement de la poussière dans la chaudière, où le charbon grossier brûle déjà. Dans le même temps, il est très important de déterminer la quantité optimale de carburants pulvérisés, ainsi que d'empêcher la transition de la poussière à l'état suspendu, car cela entraîne son explosion avec toutes les conséquences. La deuxième méthode est plus compliquée - la poussière est mélangée à de la sciure de bois et, en versant progressivement de l'eau, la consistance souhaitée du mélange est obtenue, qui est ensuite chargée dans la chaudière sur du bois de chauffage brûlant. Cette méthode nécessite une préparation préalable, mais elle est plus sûre et plus efficace.

Danilov Alexandre Gennadievitch
Ingénieur-expert de "GorMash-YuL" LLC, expert du Système Unifié d'Evaluation de la Conformité dans l'industrie du charbon.
Co-auteurs : Grachev Eduard Alexandrovich - expert du système unifié d'évaluation de la conformité dans l'industrie du charbon ;
Kulchitsky Stanislav Vladimirovich - expert du système unifié d'évaluation de la conformité dans l'industrie du charbon ;
Galiev Marat Gaptullovitch - expert du système unifié d'évaluation de la conformité dans l'industrie du charbon.

L'explosivité de la poussière de charbon est déterminée par les propriétés physiques et chimiques du filon de mine développé et les conditions d'exploitation dans lesquelles une explosion est possible.

Les propriétés physiques et chimiques comprennent: le stade de métamorphisme du charbon, exprimé quantitativement par la libération de substances volatiles, la teneur en cendres et en humidité du charbon, la dispersion des poussières de charbon flottantes et déposées. Les conditions d'extraction comprennent : la concentration de poussière de charbon en suspension et déposée dans la mine, la source d'inflammation, la teneur en méthane dans l'atmosphère.

Le degré d'influence de ces facteurs sur l'explosibilité de la poussière de charbon est différent.

Influence des substances volatiles.

Il est généralement admis, selon les données de recherche des instituts de recherche MakNII, VostNII et autres, qu'avec une augmentation des substances volatiles (Vcdaf), l'explosibilité de la poussière de charbon augmente et qu'il existe une valeur limite pour la libération de substances volatiles, à où la poussière cesse d'exploser. À Vcdaf ≤ 6% - le charbon n'est pas dangereux pour les explosions de poussière, avec une augmentation du rendement des volatils, la fréquence d'apparition d'échantillons non explosifs diminue, et à Vcdaf ≥ 15%, le filon de charbon est donc dangereux pour les explosions de poussière . Pour les charbons avec Vcdaf > 30 %, la limite inférieure d'explosivité des poussières de charbon augmente de manière insignifiante et reste pratiquement constante. En tant qu'indicateur de l'explosibilité de la poussière de charbon dans chaque pays, différentes valeurs de rejet de substances volatiles ont été adoptées. Par exemple, au Royaume-Uni, le rendement limite en substances volatiles, qui détermine l'explosivité de la poussière de charbon, est de 20 %. En Pologne, en République tchèque et en Belgique, les veines de charbon avec un rendement volatil supérieur à 12-14 % sont considérées comme dangereuses en termes d'explosion de poussière. En France, l'explosibilité des poussières de charbon pour chaque veine de mine est déterminée par des essais en laboratoire, quel que soit le dégagement de substances volatiles. En Fédération de Russie, selon le FNiP actuel dans le domaine de la sécurité industrielle "Règles de sécurité dans les mines de charbon", les filons de charbon avec un rendement en matières volatiles de 15% ou plus, ainsi que les filons de charbon (à l'exception des anthracites) avec un faible rendement en matières volatiles, dont l'explosivité des poussières est établie par des études en laboratoire et des essais d'explosivité des poussières de charbon. Ceci est justifié par une analyse systématique des données d'essais d'explosivité de la poussière de charbon, dont les résultats sont présentés à la Fig.1. On peut voir sur le graphique qu'à Vcdaf ≤ 6%, tous les échantillons testés de poussière de charbon sont non explosifs. Avec une augmentation du rendement en substances volatiles, la fréquence d'apparition d'échantillons non explosifs diminue et, à Vcdaf = 15% ou plus, tous les échantillons testés de poussière de charbon se sont avérés explosifs.

Fig. 1. Dépendance de la fréquence n d'apparition de poussières de charbon non explosives sur le rejet de substances volatiles Vcdaf.

Sur la base d'études antérieures, tant dans notre pays qu'à l'étranger, on peut conclure que la poussière de charbon des couches de mine avec un rendement en matières volatiles de 6% ou moins est non explosive selon les méthodes d'essai acceptées. Cependant, la libération de substances volatiles n'est pas toujours un indicateur sans ambiguïté de l'explosibilité des poussières de charbon. La raison en est la différence de composition chimique des substances volatiles. Des études sur la composition chimique des produits de décomposition thermique du charbon ont montré que les principaux composants des substances volatiles qui déterminent l'explosivité de la poussière de charbon sont des substances résineuses et des hydrocarbures insaturés, car les résines commencent à être libérées à des températures plus basses et les hydrocarbures insaturés ont une limite d'explosivité à basse concentration. L'influence des autres composants des substances volatiles est d'importance secondaire. Cependant, aucune dépendance quantitative de l'explosibilité des poussières sur le rendement de ces composants n'a été établie et aucune explication n'a été donnée sur le fait de l'explosibilité des poussières de charbon avec un rendement en substances volatiles inférieur à 10%, qui ne contiennent pratiquement pas de substances résineuses.

Sur la base du concept de structure de la matière du charbon, sous action thermique sur les particules de charbon pulvérisé, tout d'abord, les chaînes de groupes latéraux de molécules les plus éloignées du noyau central sont ouvertes. Dans ce cas, des substances gazeuses, liquides et solides sont formées à partir des produits de pyrolyse thermique, de synthèse et de résidus de groupes latéraux. Les produits gazeux sont un mélange de gaz constitué de CO2 ; CO; H2; CH4; C2H6, etc. Étant donné que le processus d'explosion de la poussière de charbon se déroule rapidement, lors de sa préparation, les particules du nuage de poussière sont chauffées à une température bien inférieure à la température de la source d'inflammation (front de flamme). La pyrolyse des poussières se produit dans un régime à basse température et les produits gazeux sont caractérisés par une teneur élevée en méthane, ses homologues et en hydrocarbures insaturés. Cette dernière permet de considérer que le composant principal des produits de pyrolyse gazeux, qui détermine l'explosivité des poussières de charbon, est le méthane (CH4).Ceci est également confirmé par le fait qu'avec une augmentation du rendement en substances volatiles, la teneur de CH4 dans les produits de pyrolyse augmente (Fig. 2.).

Fig.2. Dépendance de la teneur en méthane dans les travaux gazeux des produits de pyrolyse du charbon V sur le rendement en substances volatiles Vcdaf.

Pour les charbons avec un rendement en matières volatiles allant jusqu'à 30 %, il existe un schéma strict entre la teneur en méthane dans les produits de pyrolyse et le degré d'explosibilité des poussières, qui est utilisé pour la classification appropriée des veines de charbon.

La présence de gaz combustibles dans l'atmosphère. Ainsi, en présence de méthane dans la production, la limite inférieure d'explosivité de la concentration en poussière de charbon diminue et est déterminée par la formule empirique suivante : à CH4=0,5 % - 30 g/m3 ; à CH4=2 % - 10 g/ m3).

Influence des substances ininflammables et de l'humidité.

Les substances minérales incombustibles sont des constituants des charbons et, selon leur origine, peuvent être divisées en deux groupes, dont l'un est la cendre interne ou constitutionnelle, et le second est externe. Les cendres constitutionnelles se caractérisent par le fait que les substances non combustibles sont chimiquement liées à la matière houillère, uniformément réparties dans le charbon et, par conséquent, dans la poussière. Sa teneur est faible et ne dépasse généralement pas 2% La teneur en cendres externes est principalement déterminée par la technologie de l'extraction du charbon. La cendre en tant qu'additif inerte réduit l'explosibilité de la poussière de charbon en raison de l'effet de protection et du coût de la chaleur pour son chauffage, réduisant ainsi le bilan thermique du système. De plus, les solides non combustibles mélangés à la poussière de charbon, étant à l'état d'aérosol, diluent la concentration de particules explosives et, au stade de la pyrolyse thermique, contribuent à l'arrêt des chaînes de réaction. Ces propriétés des substances non combustibles ont conduit à l'utilisation de poussières inertes pour la prévention et la localisation des explosions de poussières de charbon.

La composition matérielle des composants non combustibles influence également les propriétés explosives de la poussière de charbon. Par exemple, s'il s'agit de carbonates, lorsqu'ils sont chauffés à 1073K ou plus, une quantité importante (12-15% vol.) de dioxyde de carbone en est libérée, dont le mélange dans les produits de pyrolyse augmente la limite de concentration d'explosivité de gaz combustibles.

L'influence de la teneur en substances non combustibles sur l'explosivité de la poussière dans les couches de différents stades de métamorphisme affecte différemment. Pour les poussières de charbon avec un rendement en substances volatiles inférieur à 15 %, l'effet de la teneur en composants non combustibles est plus important qu'il ne l'est avec un rendement plus élevé en substances volatiles. La recherche MakNII a établi que l'explosibilité de la poussière de charbon avec un rendement en matières volatiles inférieur à 15 % est considérablement réduite à une teneur en cendres de 20 à 30 %. Dans certains cas, cette teneur en cendres est suffisante pour neutraliser complètement les poussières explosives. Avec une augmentation du rendement en substances volatiles de plus de 15%, le degré d'influence de la teneur en cendres naturelles diminue. Lorsque la production de substances volatiles est supérieure à 30 %, la teneur en cendres naturelles n'affecte pas l'explosivité de la poussière de charbon.

L'humidité présente dans le charbon se manifeste de deux manières. D'une part, il agit comme un additif inerte, d'autre part, comme un facteur contribuant à l'autohésion de petites particules, conduisant à une diminution de la surface spécifique de la poussière et, par conséquent, à une diminution de son explosivité. En raison de sa capacité thermique spécifique élevée et de sa chaleur d'évaporation, à masse égale, il absorbe 4,5 à 5 fois plus de chaleur que la poussière inerte. La teneur en humidité naturelle du charbon est insignifiante et n'a pas d'effet notable sur l'explosibilité de la poussière de charbon. Mais si la poussière déposée est humidifiée à 12 % ou plus, elle ne peut pas passer à l'état suspendu ; et créer des concentrations explosives. À une humidité de 20 à 25 %, la poussière n'explose généralement pas.

Influence de la composition dispersée des poussières.

De nombreuses études ont établi que le degré de dispersion est un facteur essentiel déterminant l'explosivité des poussières de charbon. Des particules de différentes tailles inférieures à 1000 microns participent à l'explosion de poussière, et l'explosibilité de la poussière de charbon augmente avec l'augmentation de la dispersion.

L'influence de la composition dispersée de la poussière de charbon sur son explosibilité a été étudiée en détail au MakNII. Les études ont été réalisées dans des appareils de laboratoire avec des poussières de couches de mines de différents stades de métamorphisme des fractions suivantes : 600-300 ; 300-150 ; 150-75 ; 75-50 ; 50-30 ; 30-10 et moins de 10 microns, et pour les charbons à haut rendement en matières volatiles (Vcdaf = 40,5%) moins de 5 microns.

Sur la fig. 3 montre la dépendance de la pression (P) développée lors de l'explosion de la poussière de charbon sur la taille moyenne de ses particules (d).

Comme indicateur d'explosivité, la pression spécifique développée lors d'une explosion de poussière dans un volume fermé est prise. Dans deux cas, une diminution de l'indice d'explosibilité a été observée pour une fraction inférieure à 10 microns. La raison de la diminution de cet indicateur pour les poussières fines est l'autohésion, qui est d'autant plus efficace que la poussière est fine. Cela a été prouvé à l'aide d'un petit ajout de poussière grossière, ce qui réduit fortement l'autohésion, mais ne modifie pratiquement pas la surface spécifique totale. Grâce à cet ajout, une augmentation significative de l'explosibilité des fractions de poussière inférieures à 10 μm a été obtenue.

Il convient de noter les études menées en Pologne. Dans une mine expérimentale, il étudie l'explosibilité des poussières d'une même couche contenant 85 % de particules inférieures à 75 microns dans l'une et 96,3 % de particules inférieures à 15 microns dans l'autre. Pour la première poussière, pour neutraliser son explosivité, un ajout de poussière inerte était nécessaire, égal à 4 kg pour 1 kg de charbon, pour la seconde - 6,7 kg. Selon les résultats de ce travail et d'autres études, il a été constaté que des particules inférieures à 1000 µm participent à l'explosion, la fine poussière de charbon avec des tailles de particules de 60 à 100 µm a les propriétés explosives les plus élevées, c'est-à-dire la poussière passant à travers un tamis n ° 80 a les propriétés explosives les plus élevées de la poussière de charbon avec une granulométrie de 45 microns.

Sur la base de ce qui précède, on peut conclure que l'explosivité de la poussière de charbon augmente avec l'augmentation de la dispersion, par conséquent, la poussière de charbon dans les chantiers miniers, à mesure qu'elle s'éloigne de la source de génération de poussière, est potentiellement plus explosive.

La quantité de poussière en suspension. La poussière en suspension dans l'air est appelée aérosol de poussière. Avec un degré de poussière très élevé, la distance entre les particules de poussière individuelles est très petite et la poussière est non explosive. En augmentant la distance entre les particules de poussière, on atteint un point où l'inflammation et l'explosion sont encore possibles, c'est ce qu'on appelle la limite supérieure d'explosivité. Une nouvelle augmentation de la distance entre les particules jusqu'à ce que l'explosion devienne impossible, conduit à ce que l'on appelle la limite inférieure d'explosivité. L'effet le plus destructeur est l'explosion d'un mélange air-poussière contenant 300 g de poussière dans 1 m3 d'air. Pour les poussières de charbon les plus dangereuses, la limite inférieure de concentration explosive est de 10 g/m3.

Composition chimique et minérale des poussières. La poussière, avec une teneur en composants non combustibles de 60 à 70%, n'est pas explosive.

Liste de la littérature utilisée :

1. Normes et règles fédérales dans le domaine de la sécurité industrielle «Règles de sécurité dans les mines de charbon, approuvées. par ordonnance du Rostekhnadzor du 19 novembre 2013 n° 550.
2. Normes et règles fédérales dans le domaine de la sécurité industrielle "Instructions pour la lutte contre la poussière dans les mines de charbon", approuvées. par ordonnance du Rostekhnadzor n° 462 du 14 octobre 2014.
3. GOST R 54776-2011 Équipements et moyens pour la prévention et la localisation des explosions de mélanges poussière-air dans les mines de charbon, dangereux pour le gaz et la poussière.

La poussière de charbon est générée lors des opérations de production suivantes :

• 1. Briser le charbon avec des moissonneuses-batteuses et dynamiter.
• 2. Perçage de trous.
• 3. Chargement du charbon par des machines de chargement.
• 4. Transport du charbon par convoyeurs.
• 5. Chargement aux points de chargement et de déchargement.

La poussière est caractérisée par un ensemble de propriétés qui déterminent son comportement dans l'air, sa transformation dans le corps et son effet sur le corps. Parmi les diverses propriétés de la poussière de charbon, la composition chimique, la solubilité, la dispersion, l'explosivité, la forme et la charge électrique sont de la plus haute importance.

Pour évaluer la poussière du côté hygiénique, la caractéristique la plus importante est la concentration de poussière dans l'air, sa dispersion et sa gravité spécifique.

La concentration de poussière est la teneur en poids de poussière en suspension par unité de volume d'air. La concentration de poussière est parfois également exprimée en nombre de particules de poussière par unité de volume d'air et, dans certains pays étrangers, cette valeur est considérée comme le principal indicateur de la teneur en poussière. Cependant, ce n'est pas le nombre de particules de poussière qui est d'une importance primordiale, mais leur masse, par conséquent, la méthode pondérale d'évaluation hygiénique de la teneur en poussière de l'air a été adoptée comme méthode principale. Plus la concentration de poussière dans l'air est élevée, plus sa quantité pendant la même période se dépose sur la peau des travailleurs, pénètre sur les muqueuses et, surtout, pénètre dans le corps par le système respiratoire.

Dispersion - le degré de broyage d'une substance, qui détermine la durée de la poussière dans l'air, la pénétration dans les voies respiratoires, la capacité de sorption, etc. La dispersion de la poussière est exprimée en pourcentage de fractions de poussière individuelles par rapport au nombre total de particules de poussière. Pour une évaluation hygiénique de la dispersion des poussières, il est classiquement d'usage de la répartir dans les fractions suivantes : moins de 2 microns, 2-4 microns, 4-6 microns, 6-8 microns, 8-10 microns et plus de 10 microns.

La dispersion de la poussière de charbon dans 82 à 94% est inférieure à 5 microns, ce qui est un facteur défavorable, car la poussière fine affecte les parties profondes des voies respiratoires.

La valeur hygiénique de la gravité spécifique de la poussière est réduite principalement à la vitesse de sa sédimentation : plus la densité de la poussière est élevée, plus elle se dépose rapidement et plus l'auto-épuration de l'air se produit rapidement.

Composition du matériau. La composition qualitative de la poussière de charbon est généralement déterminée par la composition du filon de charbon et de la poussière de roche - par la composition des roches hôtes et des couches rocheuses. Les rapports quantitatifs des composants de la poussière dépendent des processus technologiques et de la dureté des roches soumises à l'abrasion ou au broyage. La teneur en composants de la poussière en raison de leur dureté différente peut être différente de celle du massif, cependant, en raison de la complexité de l'échantillonnage pour l'analyse, leur composition avec une précision acceptable pour la pratique est supposée être similaire à la composition de la roche .

Le plus important de tous les ingrédients de la composition du matériau, dont le contenu détermine la nocivité de la poussière pour la santé, est d'abord le dioxyde de silicium libre, puis lié.

La forme des particules. La poussière de charbon est constituée de particules de diverses formes irrégulières - simples ou rassemblées en agrégats.

La forme des particules peut être : cubique, colonnaire, lamellaire, lamellaire allongée, lamellaire, lamellaire allongée.

La prédominance d'une forme ou d'une autre dépend des propriétés physiques et mécaniques du charbon (structure, fracture, dureté, fragilité, etc.). Pour les particules supérieures à 40 µm, la formation de microfracturation a l'influence principale sur la forme. La forme des particules plus petites est déterminée par les propriétés physiques et mécaniques de la substance charbonneuse.

Une particule de charbon d'un diamètre de 10 microns, située à une distance de 1 m du sol, l'atteint en 4 minutes, tandis qu'avec un diamètre de 1 micron, ce temps est de 6,7 heures.Ainsi, des particules d'une taille de 1- 2 microns ne se déposent pratiquement pas.

propriétés électriques. Charge électrique - la présence de charges électriques sur les particules de la phase dispersée. Les particules de poussière dispersées dans l'air portent une certaine charge électrique. Leur électrisation se produit à la suite de l'adsorption d'ions du milieu gazeux, du frottement des particules sur diverses surfaces ou les unes sur les autres. En raison de l'existence de nombreuses conditions d'électrisation, un flux de poussière contient toujours des particules qui portent des charges positives et négatives. Selon des études, environ 90 particules sur 100 sont chargées immédiatement après la pulvérisation.Dans la plupart des cas, la charge positive moyenne des particules d'une certaine taille est égale à la charge négative moyenne. La charge individuelle des particules augmente avec leur taille. Lors de la destruction des roches, cette augmentation obéit à une loi quadratique. Pour des particules de même taille et composition matérielle, l'amplitude de la charge est déterminée par les propriétés diélectriques. Des particules d'un signe ou d'un autre peuvent prédominer dans le flux de ventilation. Au fil du temps, l'amplitude de la charge diminue et son signe prédominant peut également changer. Une minute après la pulvérisation, les particules chargées négativement prédominaient dans la poussière de charbon flottante. Au bout de 4 à 5 minutes, le signe de la charge prédominante de particules de charbon a changé à l'opposé.

propriétés explosives. La poussière de charbon peut exploser. La vitesse de propagation de la flamme de son explosion varie sous l'influence de nombreux facteurs de plusieurs dizaines à centaines de mètres par seconde, dépassant souvent le son. Une onde de choc puissante avec une pression pouvant atteindre 1 MPa se propage devant le front de flamme.

Lors d'une explosion de poussière, une énergie supplémentaire est nécessaire pour créer un nuage de poussière de concentration explosive. Dans des conditions industrielles, un tel nuage peut survenir soit à la suite d'un dégagement intensif de poussières dans l'air au cours d'un processus technologique particulier, soit à la suite de l'ascension de poussières déposées sous l'influence de l'énergie d'une source d'inflammation.

Les principaux facteurs affectant l'explosivité de la poussière sont sa dispersion et sa concentration, le dégagement de substances volatiles, la teneur en cendres et en humidité, ainsi que le type de source d'inflammation et la composition de l'air atmosphérique.

Des particules jusqu'à 1000 microns participent à l'explosion. L'explosivité de la poussière augmente avec l'augmentation du degré de sa dispersion. À mesure que l'on s'éloigne de la source de formation, la poussière devient plus explosive, à mesure que le degré de sa dispersion augmente.

Facteurs affectant l'explosivité de la poussière de charbon :

• 1. Concentration explosive de poussière de charbon en suspension de 16 - 96 g/m 3 à 2000 g/m 3 .
• 2. Le rendement en substances volatiles - 15% ou plus.
• 3. La taille des particules de poussière peut atteindre 1 mm, plus elle est petite, plus elle est dangereuse.

La température d'inflammation de la poussière de charbon est de 750 à 850 ° C. La vitesse de l'onde de choc est de 1000 m / s. La plus forte explosion à une concentration de 300 à 400 g/m 3 .

E.A. Elchanov et A.I. Shor ont étudié les conséquences de la pollution de la neige par la poussière de charbon dans la zone de pergélisol. Sa quantité accrue près des mines et des carrières dans la zone de pergélisol est due au fait que les charbons gelés sont plus cassants, ce qui entraîne une formation accrue de poussière lors de leur rupture. Une grande quantité de poussière de charbon est évacuée des mines par des jets de ventilation, et une propagation encore plus importante de la poussière se produit lorsque le charbon gelé est chargé en surface. En conséquence, la zone autour de la mine dans un rayon de 15 à 20 km est obstruée par de la poussière de charbon. La fonte de la couverture de neige se produit ici plus tôt que d'habitude et la profondeur de dégel du sol augmente de 2,5 à 3 fois par rapport à la norme. Tout cela provoque la formation de lacs et l'augmentation du marécage du territoire. En raison de l'élimination de la poussière, l'eau des lacs au printemps contient jusqu'à 30 à 60 g/l de particules en suspension et est totalement inadaptée à l'approvisionnement en eau de la population. La pollution des eaux de surface entraîne la destruction de la zoocénose dans une zone bien supérieure à la taille de la dispersion éolienne des poussières de charbon. Une telle violation du cycle naturel de la matière entraîne à terme une très forte dégradation du paysage.[ ...]

La poussière de charbon est partiellement colloïdale (avec une charge électrique négative), notamment en présence d'acides humiques colloïdaux, qui agissent dans ce cas comme un agent peptisant. La teneur en particules de charbon dans les eaux usées de dépoussiérage varie de 1 à 100 g pour 1 litre. Elle est le plus souvent de 15-20 g/l.[ ...]

La poussière de charbon se dépose dans les poumons d'une personne avec une telle force qu'il est facile de déterminer la profession d'une personne par un type de poumon. La poussière de charbon contribue au développement de la coniose. La poussière de quartz finement dispersée, présente dans l'air des mines de minerai, des usines de traitement et de certaines autres industries, conduit une personne à la maladie de la silicose.[ ...]

L'industrie du charbon est un chef de file dans l'émission de substances solides et d'oxydes de soufre dans l'atmosphère. Selon l'émission absolue de substances solides en 1996 dans l'industrie du charbon s'élevait à 76,95 milliers de tonnes.Cependant, dans le travail, lors de l'évaluation des conséquences environnementales dans le processus d'utilisation du charbon en Russie, «des émissions colossales de poussière de charbon et, en particulier , lors du transport du charbon » sont indiqués. L'émission de poussière de charbon est de 15 kg/tec et l'entraînement des poussières pendant le transport donne 3 à 6 kg/tec. Basé sur la production de 1 million de tonnes de carburant équivalent charbon, ces émissions de poussière de charbon s'élèveront à 15 000 tonnes. et dépoussiérage pendant le transport - 3-6 mille tonnes[ ...]

L'alimentation en charbon pulvérisé du four de la chaudière est régulée en fonction du débit de vapeur requis. L'approvisionnement en calcaire est régulé en tenant compte de la teneur en soufre dans le combustible selon le rapport Ca/8.[ ...]

Le tableau 2 pour l'industrie du charbon montre l'émission spécifique de poussière de charbon (15 000 tonnes) selon .[ ...]

Les compositions pathogènes de la poussière dépendent de la teneur en dioxyde de silicium libre qu'elle contient. La poussière de charbon à sa haute teneur dans l'air (environ 100 g/m3) est explosive.[ ...]

Dans le cyclone 2, la poussière de charbon est retenue. Il descend dans le tuyau d'évacuation, aux extrémités inférieure et supérieure duquel se trouvent des vannes coniques.[ ...]

Grâce à l'électrodéposition, la poussière de charbon, à faible coût d'exploitation, est capturée presque quantitativement et, sans autre traitement, convient à la fois au briquetage et à des fins énergétiques (combustion dans des fours spécialement équipés). L'introduction de précipitateurs électrostatiques a eu un effet très positif sur la pureté des masses d'eau dans les zones de gisements de lignite.[ ...]

Les concentrations explosives pour la poussière de charbon sont de 17,2 à 40 g!mg pour la poussière de sucre-10,3 g!m3 pour l'amidon, le soufre, l'aluminium-7 g/m3.[ ...]

La troisième catégorie est celle des poussières inflammables, qui peuvent exploser à des concentrations supérieures à 65 g/m3. Cela comprend le tabac, le zinc, la poussière de charbon.[ ...]

Du cyclone, après un nettoyage grossier de la poussière de charbon, le gaz du générateur passe par un gazoduc jusqu'à des fours à cornue spéciaux et y brûle. Dans le puits du générateur de gaz 1 et du bol 6, depuis le fond du bol jusqu'à un niveau 200 mm au-dessus de la grille 4, il y a de la cendre ; au-dessus, sur 1000 mm jusqu'à l'extrémité inférieure du tuyau de descente, suspendu sous la caisse de chargement, il y a du charbon de bois.[ ...]

Le fer, l'aluminium, la poussière de charbon, la poussière de silicate contenant de l'aluminium et du fer, du quartz, de l'étain et de l'antimoine n'interfèrent pas avec la détermination.[ ...]

La production de coke pollue l'air avec de la poussière de charbon et de la suie. Les sources de ces revenus sont les processus de production suivants : broyage du charbon, chargement de la charge dans les chambres de la batterie du four à coke, déchargement du coke dans le wagon de trempe.[ ...]

Dans la plupart des cas, un mélange de poussière de charbon et de calcaire broyé était introduit dans les brûleurs. Dans la chambre de combustion de la poussière de charbon, le calcaire - carbonate de calcium - se dissocie en dioxyde de carbone et en oxyde de calcium, et ce dernier, se déplaçant avec les produits de combustion à travers les conduits de la chaudière, interagit avec l'anhydride sulfurique et sulfureux, formant du sulfite et du sulfate de calcium. Le sulfate et le sulfite de calcium, ainsi que les cendres, sont capturés dans des collecteurs de cendres. L'oxyde de calcium libre contenu dans les cendres de combustible lie également les oxydes de soufre. Le principal inconvénient de cette méthode de purification de gaz est la formation de forts dépôts de cendres et de sulfate de calcium sur les surfaces chauffantes dans la plage de température de 700 à 1000 ° C.[ ...]

Des expériences ont été menées avec des eaux contaminées par du sable, de la poussière de charbon, du tartre ou des boues de chaux afin de déterminer la quantité de surpression et la vitesse de tourbillon nécessaires pour obtenir des efficacités optimales d'hydrocyclone et d'épaississement. Après de nombreuses expériences, des hydrocyclones d'un diamètre intérieur de 200 à 300 mm ont été conçus, lors du nettoyage avec une pression atmosphérique excessive des eaux de l'industrie sucrière, des eaux contaminées par des cendres volantes provenant d'installations de chauffage et du tartre de lavage d'installations de laminage à chaud, le coefficient de nettoyage était 94-96 %. Il a été établi que l'hydrocyclone n'est pas adapté au traitement des eaux usées de l'industrie papetière contaminées par des fibres. Une importance particulière a été accordée dans le WWP1 aux expérimentations visant à développer de nouvelles méthodes d'utilisation des boues activées pour le traitement des eaux usées municipales ou non industrielles. Sur installations agrandies fonctionnant avec de l'eau clarifiée, avec un temps de passage de 40 minutes. le facteur de purification en termes de DBO était de 91,8 % et ceux qui travaillaient sur les eaux usées d'origine lors du passage pendant 1 heure - 86,3 %.[ ...]

La mousse de polyuréthane, la poussière de charbon, les miettes de caoutchouc, la sciure de bois, la pierre ponce, la tourbe, la mousse de tourbe, etc. sont utilisées comme adsorbants. On utilise même de la paille qui, selon le type d'huile, l'adsorbe à hauteur de 8 à 30 fois sa masse. Un matériau en mousse de polyuréthane spongieux est utilisé, qui absorbe bien l'huile et continue de flotter après avoir été adsorbé. Selon les données calculées, 1 m3 de mousse de polyuréthane à cellules ouvertes peut absorber environ 700 kg d'huile de la surface de l'eau.[ ...]

4 groupes électrogènes seront installés à la TPP. L'émission dans un mélange de poussières de charbon, de cendres et de produits de sous-combustion (particules solides) du charbon s'effectuera par une cheminée de 250 m de haut. La valeur moyenne annuelle du module de vitesse du vent au niveau de la girouette est de 4 m/ s. La masse des émissions dans l'atmosphère sans traitement est de 300 mille tonnes/an.[ ...]

Il convient de noter le dispositif de préparation de la suspension de charbon, proposé par V. S. Besan. Cet appareil se compose d'un entonnoir conique, qui est équipé de quatre buses reliées à un tuyau de pression. Les buses sont situées de telle manière que le jet d'eau qui en sort se déplace en spirale le long de la partie conique de l'entonnoir, capturant le charbon pulvérisé entrant en continu dans l'entonnoir. Au-dessus de la sortie de l'appareil, une visière conique est prévue pour empêcher la poussière de charbon de s'agglutiner dans l'eau. Afin de donner à la suspension de charbon résultante un mouvement rectiligne, un tuyau de guidage est installé à la sortie de l'appareil.[ ...]

La fumigation est le soufflage d'un bain de scories fondues avec un mélange de poussière de charbon et d'air à travers les tuyères de fours rectangulaires de sublimation de scories fonctionnant périodiquement. Les dimensions de leur foyer : largeur jusqu'à 2,5, longueur jusqu'à 10 et hauteur jusqu'à 9m. A 1250-1300°C les oxydes de plomb et de zinc sont réduits, les vapeurs de ces métaux sont sublimées. Au-dessus du bain et dans la cheminée, ils sont oxydés par les restes d'oxygène de soufflage et sont emportés sous forme de poussière fine contenant respectivement 15-25 et 60-75 % de plomb et de zinc. Il est transformé dans la production de zinc. La consommation de charbon est d'environ 20% de la masse du laitier. Ce dernier après fumigation est déversé.[ ...]

Selon les études des médecins soviétiques (Chizhevsky, Sokolov), l'air pollué par la poussière, les particules de poussière de charbon et les acides des usines et des usines contribue à l'affaiblissement du corps humain : il provoque une hypertension artérielle, une somnolence, une sensation de faiblesse, maux de tête.[ ...]

Les eaux usées des usines de briquettes de lignite, obtenues par précipitation humide de poussière de charbon, ont une température d'environ 40 à 60 ° C, sont très troubles et de couleur brun foncé. Les particules de poussière de charbon précipitées sont très légères (poids spécifique inférieur ou légèrement supérieur à 1,0), grasses au toucher (en raison du bitume qu'elles contiennent) et donc seulement difficiles à mélanger avec de l'eau. Au départ, les particules de poussière de charbon ont tendance à flotter et à se déposer seulement après avoir absorbé une quantité d'eau suffisante, c'est-à-dire après plusieurs semaines, voire plusieurs mois.[ ...]

Au travail, la boue est alcalinisée avec Ca (OH) 2 à pH = 8,5-14,0, mélangée avec 10-60% (peut.) de poussière de meulage de sulfate de fer et 10% (peut.) de sulfate de cuivre, de sciure de bois, de poussière de charbon sont ajoutés ou de la tourbe dans la quantité nécessaire pour obtenir une masse lâche, et brûlés à 800-2000 ° C. Le traitement thermique des boues de production galvanique est une manière passive de résoudre le problème. A noter que la combustion des boues pollue l'air et nuit à l'environnement. Il est nécessaire de développer de telles technologies qui permettraient l'utilisation de composants chimiques précieux des boues et empêcheraient complètement les dommages environnementaux.[ ...]

Sur la fig. 35 montre un schéma d'une installation adaptée par la société Lurgi pour brûler de la liqueur avec de la poussière de charbon.[ ...]

Lors du broyage du charbon, du chargement de la charge dans les batteries et du déchargement du coke, de la poussière de charbon et de la suie se forment dans les cokeries. Lors du processus de cokéfaction, des gaz contenant des vapeurs d'hydrocarbures (substances résineuses) sont libérés. La quantité d'émissions gazeuses est de 3 à 5 m3, les substances résineuses de 0,2 à 0,5 kg pour 1 tonne de charbon utilisée.[ ...]

Les fusibles se forment en enveloppant la phase solide volatile (charbon, schiste, poussière de tourbe) avec de la résine contenue dans le mélange vapeur-gaz lors du traitement thermique des combustibles solides dans les chambres de cokéfaction ou les générateurs de gaz. Lors de la cokéfaction du charbon, par exemple, des fusibles sont déposés lors de la décantation du condensat en phase gazeuse (en raison de la différence de leur densité par rapport à la densité de l'eau surgoudronnée et de la résine), ils sont périodiquement retirés du décanteur. À basse température, les fusibles durcissent en un matériau fragile. En raison de la dissolution partielle de la poussière de charbon ou des composants du schiste pulvérisé (tourbe) dans la résine et de l'état physique des matériaux résultants, la séparation des fusibles en composants est une tâche difficile pour la mise en œuvre pratique.[ ...]

Une caractéristique des précipitateurs électrostatiques de la série UVV est qu'en raison de l'apparition possible d'un risque d'explosion lors de l'accumulation de poussière de charbon, les boîtiers des précipitateurs électrostatiques sont réalisés sous la forme d'un puits ouvert sur l'atmosphère. Cela évite la destruction du corps lors des "pops". De plus, tous les dispositifs internes des précipitateurs électrostatiques sont conçus de manière à éviter l'accumulation de poussière. Ceci est réalisé en n'incluant pas de plates-formes horizontales ou en les recouvrant de visières biseautées, ainsi qu'en aménageant des parois de bunker avec de grands angles d'inclinaison.[ ...]

Les eaux usées générées par l'arrosage de l'argile réfractaire en morceaux avant le broyage, le lavage du quartzite, le nettoyage humide de l'air de la poussière, le lavage des épurateurs des installations de ventilation, la table de coupe lors du moulage du plastique (dans les anciennes usines), le lavage des sols du département de broyage du charbon, sont contaminés uniquement avec des impuretés mécaniques - argile, argile réfractaire , quartzite, magnésite, chrome-magnésite et poussière de charbon. Poussière de magnésite et de chrome-nickel de structure cristalline, la teneur en solides en suspension dans les eaux usées atteint 20-60 g/l. La poussière de chamotte contient une part importante de particules d'argile dispersées, la concentration de solides en suspension dans les eaux usées est de 15-23 g!l. La poussière d'argile est principalement fine, la teneur en solides en suspension dans les eaux usées est de 3,5 à 21 g!l. La teneur estimée en solides en suspension dans le ruissellement total des eaux polluées peut être estimée à 30-50 g/l. L'eau épurée dans les bassins de décantation est utilisée en circulation. En plus de celles indiquées, il existe des eaux acides provenant du lavage des poudres réfractaires contenant de l'acide chlorhydrique jusqu'à 5 g/l et des impuretés dissoutes - fer, béryllium, zirconium, magnésium, etc. Cette eau est neutralisée à la chaux et clarifiée dans des décanteurs, et eau de béryllium en raison de la dispersion fine de la suspension pré-filtrée. Les eaux usées des laboratoires sont également acides.[ ...]

Les précipitateurs électrostatiques de la série UVV (Fig. 1.102) sont des précipitateurs électrostatiques secs lamellaires verticaux unifiés pour capturer la poussière de charbon des gaz à des températures allant jusqu'à 130 °C. Tout comme dans les précipitateurs électrostatiques de la série UV, les éléments principaux sont unifiés avec les éléments correspondants des précipitateurs électrostatiques de la série UG. Étant donné que la poussière de charbon est bien secouée, les mécanismes d'agitation des précipitateurs électrostatiques UVV sont légers.[ ...]

À l'heure actuelle, Ladyzhinskaya GRES reconstruit une autre chaudière TPP-312 de la même manière, en utilisant de la poussière de charbon de broyage plus fin pour le processus de rebrûlage.[ ...]

Les composés organiques polycycliques peuvent prédisposer au cancer du poumon, dont les principales sources sont les poêles à charbon et à bois, la poussière de charbon lors de sa combustion et la production de coke. Ils donnent plus de 90% de pollution par des substances polycycliques.[ ...]

La composition de différents types d'agitation,%: 30-70 substances insolubles dans le toluène, 20-60 résines, 2-7 cendres, 3-10 eau. Les substances insolubles dans le toluène (ou le benzène) sont la poussière de charbon à différents degrés de dégradation thermique et de suintement, ainsi que les particules résineuses formées à la suite de la coagulation de composés multi-annulaires de poids moléculaire élevé. Ces substances sont souvent appelées carbone libre. Le rendement en substances volatiles est de 9 à 17% et celui des fusibles de 30 à 65% par rapport à leur poids sec. La composition granulométrique de ce dernier varie dans une large gamme - de 63% de cellules.[ ...]

À Londres, la quantité de brouillards et leur intensité ont augmenté parallèlement à la croissance des usines et des usines. 225-380 g de suie tombent sur 1 km 1 de Londres. Les poumons humains issus de la poussière de charbon perdent leur couleur rose naturelle et deviennent gris ardoise.[ ...]

Le deuxième danger à long terme pour la santé des mineurs, qui est actuellement particulièrement préoccupant aux États-Unis, est les niveaux élevés de poussière de charbon dans l'air. Les machines d'extraction de charbon conventionnelles, pour ainsi dire, mordent dans la veine de charbon avec des dents situées sur un tambour rotatif. Dans ce cas, des morceaux de charbon sont broyés et une énorme quantité de poussière fine se forme, dont il est extrêmement difficile de se débarrasser. La concentration sécuritaire de ces particules de poussière est fixée par le gouvernement fédéral à 2 mg/m3. Les machines d'extraction de charbon conventionnelles, non équipées de dépoussiéreurs spéciaux, génèrent des concentrations de poussière d'environ 20 mg/m3, et il n'est pas rare que les niveaux de poussière du gouvernement fédéral américain soient dépassés lorsqu'ils fonctionnent à pleine capacité. Dans le même temps, dans les mines de charbon hydrauliques, des mesures ont montré que la teneur en poussière n'est que d'environ 0,15 mg / m3, ce qui est bien inférieur à la norme établie et garantit donc une plus grande sécurité pour les travailleurs.[ ...]

Nous notons également d'autres propriétés des aérosols qui menacent directement la santé et la vie - leur explosivité et leur éventuelle combustion spontanée. Nous avons déjà noté ces propriétés des aérosols par rapport aux poussières de charbon (Lotosh. Elles sont également inhérentes à leurs autres types. Celles-ci comprennent, par exemple, les poussières fines de fer, d'aluminium, de zinc. Le risque d'explosion et la combustion spontanée des poussières dépendent de leur composition chimique, leur concentration et leur dispersion. [...]

Ainsi, un exemple idéal de pyrolyse du bois en milieu gazeux est la pyrolyse de la farine de bois en lit fluidisé, dans laquelle chaque particule est lavée de toutes parts avec un caloporteur. Mais en même temps, il est difficile de contrôler l'entraînement des particules de poussière de charbon et de piéger les vapeurs de produits valorisables lorsqu'elles sont très diluées avec des gaz incondensables. La valeur des pertes de produits de valeur dans ce cas peut dépasser leurs rendements supplémentaires.[ ...]

À Kopeisk, dans la région de Tcheliabinsk, il est prévu de construire une centrale thermique à lit fluidisé circulant.[ ...]

En Ouzbékistan, les préparations humiques développées à l'Institut de chimie de l'Académie des sciences de la RSS d'Ouzbékistan sur la base de l'utilisation de charbons locaux se sont avérées très efficaces. Les médicaments de ce groupe comprennent les suivants. Il a l'apparence de poussière de charbon avec une légère odeur d'ammoniaque. Contient 3,6 % d'azote et 30 à 40 % d'acides humiques. Humophos est un mélange ammoniaqué de charbon vieilli Kizyl-Kaya et de superphosphate dans un rapport de 1:1. Contient 2% d'azote, 9-10% d'acides humiques et 10-12% de phosphore disponible pour les plantes. GU-VU est un engrais humique fabriqué à partir de charbon altéré sous forme de poussière de charbon initiale ou de granulés. Contient 30% d'acide humique. HU - acide humique, isolé des mêmes charbons. Le principal principe actif des engrais charbon-humiques sont les acides humiques.[ ...]

Le flux d'émissions de ventilation débarrassé du SBd est envoyé dans des cyclones pour le nettoyage des particules de poussière de charbon entraînées, puis rejeté dans l'atmosphère. La poussière de charbon piégée est renvoyée par la tarière vers l'adsorbeur.[ ...]

Un gaz contenant SC>2 est traité avec une solution d'absorption contenant de l'oxyde de magnésium, ce qui entraîne la formation de sulfite de magnésium. Ensuite, l'absorbant contenant du sulfite de magnésium est mélangé avec la substance carbonée. Le mélange résultant est chauffé (200 - 400°C) dans un appareil de régénération avec libération de SO2 concentré (plus de 10%) pour un traitement ultérieur en acide sulfurique, et l'oxyde de magnésium est renvoyé au processus. Afin de réduire le coût du processus, la poussière de charbon ou un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène est utilisé comme substance contenant du carbone.[ ...]

Lors de l'hydrotransport de l'adsorbant, le mélange des phases dispersée et continue est assuré par des pulsations d'écoulement turbulent. Pour intensifier le processus de mélange et accélérer l'absorption des substances dissoutes par les charbons actifs, des inserts ou dispositifs spéciaux 5 sont souvent installés dans les canalisations, provoquant un développement supplémentaire de turbulences dans l'écoulement lorsque la vitesse du fluide change d'amplitude et de direction. Ils sont réalisés sous la forme de cônes, de treillis, de cloisons verticales alternées de différentes configurations, d'éléments torsadés en hélice. Les eaux usées qui ont été nettoyées sont soumises à une clarification partielle à partir de la suspension de charbon dans des bassins de décantation ou des hydrocyclones ouverts à plusieurs étages 6. Le charbon usé, retenu dans des bassins de décantation, est envoyé à la régénération par le pipeline de lisier 7. La libération finale de l'eau purifiée à partir de la poussière de charbon est effectuée sur des filtres rapides à gros grains 8.[ ...]

Un autre type de détection électrique consiste à enregistrer les lignes de masse caractéristiques sélectionnées des éléments en commutant automatiquement l'intensité du champ magnétique ou les tensions d'accélération et de focalisation. Dans ce cas, le courant ionique correspondant à chaque type d'ions sélectionné est intégré sur un intervalle de temps beaucoup plus long, ce qui permet de "lisser" l'instabilité du courant ionique de la source de décharge et de réduire l'effet de l'inhomogénéité de l'échantillon sur les résultats de l'analyse. Une augmentation du temps de recalage entraîne également une augmentation significative de la sensibilité de cette méthode de détection par rapport à celle de la méthode de balayage successif de toutes les lignes de masse. L'application de la technique de détection d'ions sélectionnés dans l'analyse d'échantillons contenant des éléments inconnus est associée à des difficultés importantes, ce qui constitue un inconvénient important de cette méthode. Cependant, la détection électrique, en réduisant le temps nécessaire à l'analyse, rend la méthode IC adaptée à un fonctionnement de routine, ce qui permet de réaliser des études à une résolution relativement faible. Pour cette raison, la spectrométrie de masse à étincelle est utilisée pour déterminer la composition élémentaire des traces de contaminants dans les aérosols de poussière de charbon et les produits de gazéification du charbon.

Comment se débarrasser de la poussière de charbon ?

La réponse - seulement en cessant d'extraire du charbon - nous n'envisageons pas. L'expérience de la société Siberian Anthracite dans la région de Novossibirsk montre que le problème de dépoussiérage peut être résolu en utilisant la bischofite, une saumure à base de magnésium. Cette solution est déversée sur la route le long de laquelle circulent des camions à benne chargés de charbon.

La poussière de charbon est devenue un sujet politique, principalement en raison des émeutes et des rassemblements publics dans les villes portuaires de l'Extrême-Orient. Cependant, contre les suspensions en l'air, qui évidemment n'enrichissent pas la respiration, ils protestent aussi localement. Par exemple, l'année dernière, une vague de publications négatives a frappé la société Siberian Anthracite. Le premier producteur et exportateur de charbons anthracite en Russie et dans le monde (UltraHighGrade) exploite dans le district d'Iskitimsky de la région de Novossibirsk.

La région de Novossibirsk n'est pas Kuzbass, bien qu'elle en soit limitrophe ; et il est difficile d'imaginer qu'à seulement 60 km de la métropole de Novossibirsk, des matières premières si précieuses pour les métallurgistes soient extraites. Les habitants du village d'Urgun, par lequel passe une section de la route technologique de la mine à l'usine de traitement, où les anthracites sont enrichies puis chargées dans des wagons et envoyées à l'exportation, connaissaient de première main la production, comme on dit. Le village lui-même est situé en dehors de la zone de protection sanitaire, mais ce qui répond aux normes sur le papier n'a pas l'air si beau en vrai.

Cependant, la route technologique, le long de laquelle il y a un flux constant de camions à benne (jusqu'à 120 camions par jour), longe la coupe et le village depuis plusieurs décennies. Le charbon s'est réveillé, écrasé par des roues - et suspendu dans les airs. Il convient de noter que la quantité de solides en suspension a toujours été inférieure au niveau MPC. Mais il y a quelques années, les Urguniens actuels en ont eu assez. Siberian Anthracite n'a pas fermé les yeux sur les demandes de plusieurs centaines de riverains et a trouvé une solution. Et l'année dernière, nous l'avons testé dans la pratique.

L'entreprise souligne modestement qu'il n'y a pas d'innovation particulière dans l'utilisation de la saumure de chlorure de magnésium, ou bischofite. Cet outil a longtemps été utilisé dans d'autres régions, y compris le Kuzbass, un charbonnier. Mais pour la région de Novossibirsk, la bischofite, bien sûr, est devenue une curiosité. Rédacteur en chef "Oxygène.VIE" Alexander Popov est allé à l'entreprise et à Urgun pour tout voir non seulement de ses propres yeux, mais aussi pour le respirer avec ses propres poumons. Il s'est avéré qu'une innovation simple en général - une solution de liant pour la suppression de la poussière - fonctionne assez efficacement, et tout le monde semble être content.

"Flegme" inefficace

D'une manière ou d'une autre, toutes les entreprises minières sont obligées de faire face à la suppression de la poussière. C'est juste que les mineurs de charbon en obtiennent toujours plus - en raison du fait que la poussière de charbon est la substance la plus visible et la plus désagréable. Bien sûr, ce problème est plus aigu dans les ports. Mais même dans les mines à ciel ouvert «Siberian Anthracite» (Kolyvansky et Gorlovsky), la poussière représente environ la moitié de la masse totale des émissions de polluants dans l'atmosphère. Le problème est exacerbé pendant la période chaude - de mai à octobre.

Pendant de nombreuses années, oui, en fait, toute l'histoire du fonctionnement des coupures, elles se sont battues avec de la poussière à l'ancienne - toutes les deux heures, un porteur d'eau roulait le long de la route technologique et y versait simplement de l'eau. Scientifiquement, cela s'appelle la méthode "humide" de suppression de la poussière. Comme le note une publication de la revue Production Ecology (n° 5, 2015), de telles méthodes « sont utilisées pour empêcher la remontée dans l'air des poussières générées lors de la destruction, du chargement et du transport de la roche ; pour dépoussiérer l'air ou supprimer la poussière en suspension avec de l'eau ; pour empêcher la rentrée de particules de poussière déposées dans l'air. L'eau hydrate et lie les particules de poussière.

Tout irait bien, mais seules les méthodes «humides» de contrôle de la poussière ne sont pas très efficaces. Le principal inconvénient est évident même pour une personne éloignée des mines de charbon : l'effet de l'arrosage de la route, surtout en été, sera de courte durée, comme la chaleur en Sibérie. Et tout cela se traduit par des coûts énormes pour l'entreprise - après tout, vous devez constamment conduire des voitures avec de l'eau, ce qui signifie que vous devez emporter quelque part non seulement de l'eau, mais aussi de l'essence et les salaires des chauffeurs, et supporter le coût de l'équipement dépréciation. Pour vivre "Groundhog Day" plusieurs fois par jour.

Les méthodes «humides» de traitement de la poussière sont similaires au travail de Sisyphe: l'effet de l'arrosage de la route, surtout en été, sera de courte durée

Qu'est-ce que la bischofite ?

Il était nécessaire de trouver un moyen d'empêcher la poussière qui se déposait sur la route de s'élever dans les airs. Il existe de telles solutions, en "Anthracite de Sibérie" ils ont opté pour la bischofite. Il s'agit d'un chlorure de magnésium granulé ou liquide avec une teneur en substance basique (MgCl2) de 47 %. En bischofite, qui porte le nom du découvreur - un géologue et scientifique allemand Gustave Bischoff- contient un grand nombre d'oligo-éléments (environ 65), grâce auxquels il surpasse le sel de mer et le sel de la mer Morte dans sa composition. L'extraction se produit en dissolvant la couche minérale avec de l'eau artésienne et en obtenant une saumure concentrée en sel.

Un achat d'essai auprès d'un fabricant de Volgograd et des essais de test de cette substance ont eu lieu dans le district d'Iskitimsky à la fin de l'été dernier. Mais l'automne est arrivé, suivi de l'hiver, et le problème s'est « résolu » tout seul grâce à la météo. « Nous n'utilisons pas de bischofite au printemps et en automne à cause de la pluie. L'hiver non plus, cela ne sert à rien, en hiver, nous nous battons contre la neige pour que les voitures ne restent pas bloquées et ne glissent pas. Et nous utilisons la bischofite à partir de fin avril-mai et, comme l'expérience de l'année dernière l'a montré, quelque part jusqu'à la mi-octobre. Tout s'assèche et les minéraux, ainsi que le gravier et le sable, fondent sur les routes. Nous nettoyons avec des niveleuses, mais tout commence à devenir poussiéreux et nous devons faire face à la suppression de la poussière », explique le chef du département des transports motorisés de l'anthracite sibérien. Alexeï Fedorov.

Depuis cette année, la bischofite a été introduite dans la pratique de la suppression de la poussière dans son intégralité. Cela ressemble à ceci. Les particules concentrées, semblables en apparence à un gros sel blanc comme neige, sont diluées dans l'eau en environ cinq minutes à raison de une à quatre. La saumure est versée dans une machine à arroser ordinaire et envoyée le long de la voie technologique jusqu'à la coupe la plus proche de l'entreprise. Tout d'abord, un porteur d'eau ordinaire renverse la route, et derrière lui - celui avec la solution. Seule cette petite zone de quelques kilomètres, qui passe par Urgun, doit être pulvérisée. Sur toute la longueur de la route, jusqu'au tronçon Kolyvansky (et c'est plus de 40 km), il n'y a pas de vie si proche.

Pour un mètre carré de gravier, dont la qualité ferait l'envie des routes asphaltées de nombreuses localités, 100 grammes de chlorure de magnésium cristallin suffisent. Ensuite, il faut attendre environ 15 minutes, pendant lesquelles un semblant de film se forme à la surface de la piste. Le revêtement a une propriété vraiment unique : il absorbe l'humidité de l'air et la retient longtemps, de 5 à 10 jours. La route a l'air d'être arrosée de pluie ; mais la poussière de charbon ne s'élève pas et ne reste pas dans l'air et, par conséquent, ne se disperse pas. "Bishofite a toujours une telle propriété qu'il ne se dessèche pas, mais reste dans un état visqueux. Et si une section de la route est recouverte de bischofite, alors les voitures la roulent plus loin avec des roues », ajoute le chef du département de protection de l'environnement de Siberian Anthracite. Artem Burtsev.

Aleksey Fedorov, chef du département des transports motorisés de l'anthracite sibérien : « Au printemps et en automne, nous n'utilisons pas de bischofite à cause des précipitations. L'hiver non plus, cela ne sert à rien, en hiver, nous sommes engagés dans la lutte contre la neige. Et nous utilisons la bischofite à partir de fin avril-mai et, comme indiqué

Y a-t-il des inconvénients ?

Prix. Siberian Anthracite ne divulgue pas le volume des coûts pour l'achat de bischofite. Mais il est évident que tout montant va en quelque sorte à des dépenses - après tout, l'eau qui a été utilisée pour arroser la route était et reste gratuite (elle se forme lorsque les couches sont rompues dans la section elle-même). Cependant, la société souligne qu'au final, ils gagnent toujours. Tout d'abord, quelle que soit la quantité d'eau gaspillée, la méthode « humide » de dépoussiérage est a priori inefficace. Et après un traitement au bischofite, vous ne pouvez pas vous approcher de la route pendant une semaine.

Le bischofite prolonge également la durée de vie de la chaussée en stabilisant le sol. Et tout cela, par conséquent, a un effet positif sur la durée de vie des camions, y compris les moteurs, qui souffrent de la poussière de charbon non moins que les poumons des habitants d'Urgun et des employés de l'entreprise.

D'autres avantages incluent des économies de temps et d'argent considérables. Comme on l'a déjà dit, des charrettes à eau parcouraient la route presque toutes les deux heures ; il suffit de conduire une voiture avec une solution de bischofite une fois par semaine. Le nombre de passages des arroseurs est réduit de 264 fois par mois, et la consommation totale d'eau sur la même période est de près de 100 %. Enfin, selon les mesures d'un laboratoire spécialisé accrédité par Rosprirodnadzor LLC Center for Hygienic Expertise, l'utilisation de bischofite réduit la présence de solides en suspension dans l'air de 57 à 85 %.

Le principal bémol est la pluie. "Il lave tout", annonce Alexey Fedorov dans le verdict. Donc, le fait que la nature n'ait pas de mauvais temps, la société n'est pas d'accord. Mais en même temps, il ne reste rien de bischofite, pas de déchets du tout - s'il n'est pas emporté par la pluie, il roule et pénètre dans le sol. Il s'avère que la terre le long de la route à Urgun est abondamment fertilisée avec des sels presque de la mer Morte. Soit dit en passant, la bischofite est également utilisée dans l'anthracite de Sibérie en hiver. Mais pas pour l'irrigation, mais contre le gel du charbon dans les voitures.

Et comment les autres entreprises résolvent-elles le problème de la poussière de charbon ?

"Oxygène.VIE" se tourna avec une telle question vers les mineurs de charbon de Kuzbass. Aux coupures de la société "Southern Kuzbass" en été, un "hydro-dépoussiérage des routes technologiques" est effectué - en d'autres termes, un arrosage banal avec de l'eau et 24 heures sur 24. Dans les complexes de tri, les usines de traitement et les points de transbordement de l'entreprise, des systèmes d'irrigation de masse de charbon sont installés, qui humidifient le charbon lors du concassage.

Dans les mines fermées, dans les mines, la poussière devient un facteur de danger accru. Mais il n'y a nulle part où s'en éloigner: il se forme lors de la séparation du charbon et de la roche du massif lors du fonctionnement des moissonneuses-batteuses, des machines d'extraction et de chargement, lors du dynamitage, ainsi que lors du chargement, du rechargement et du transport de la masse rocheuse. Le danger de la poussière de charbon, comme le rappelle la société de gestion Raspadskaya (qui fait partie du groupe Evraz), réside dans sa capacité à exploser. « L'explosivité dépend de la teneur en substances volatiles, de la teneur en cendres, de l'humidité, de la finesse et de la concentration. La poussière de charbon est capable d'exploser à une teneur supérieure à 10 % de substances volatiles avec une teneur en cendres et une teneur en humidité inférieure à 40 %, avec une granulométrie inférieure à 0,1 mm et à une concentration supérieure à 1000 mg/ mètre cube. Les causes immédiates des explosions de poussière de charbon peuvent être : des flammes nues, un flash ou une explosion de gaz, un dynamitage, un dysfonctionnement des réseaux ou appareils électriques et toute exposition à des températures élevées », a décrit la société. De plus, la forte teneur en poussière de l'air réduit considérablement la visibilité, ce qui est également dangereux pour le travail dans la mine.

Pour réduire la concentration de poussière, des machines modernes sont utilisées dans les mines, une humidification préalable des veines de charbon est effectuée, les lieux de formation de poussière sont arrosés et les chantiers sont constamment ventilés. "Le mouillage (irrigation) du charbon et de la roche se produit dans tous les processus associés à la libération de poussières dans l'atmosphère : lors du fonctionnement des cisailles et des machines à attaque ponctuelle, des plates-formes de forage et du rechargement du charbon le long d'une chaîne de convoyeurs. L'irrigation pendant le fonctionnement de la moissonneuse-batteuse au visage est réalisée avec un agent moussant spécial. Pour éliminer les accumulations locales de poussière de charbon, les chantiers miniers et les équipements miniers sont régulièrement lavés », a déclaré le Kuzbass du Sud. Ils sont non seulement arrosés avec de l'eau, mais des substances mouillantes et liantes sont appliquées sur les travaux de la mine, et des rideaux d'eau ou de buée sont également installés.

En plus de la "protection contre la poussière hydraulique et les explosions", une autre méthode est utilisée dans les mines - les "exploitations minières d'ardoise". « En fait, il s'agit d'une augmentation artificielle de la teneur en cendres des poussières de charbon déposées à la surface des chantiers par l'ajout de poussières inertes constituées de matériaux incombustibles finement broyés, le plus souvent de la dolomie, du calcaire ou du schiste. La poussière inerte de haute qualité doit être facilement dispersée et former un nuage de poussière qui réduit la température de la flamme d'une explosion ou d'un flash", a déclaré Raspadskaya. Cette méthode est utilisée au fur et à mesure que la poussière se dépose ou "sur la base de la prévision de la teneur en poussière de l'air de la mine dans les travaux de la mine". Selon l'entreprise, plus de 200 millions de roubles sont dépensés chaque année pour les activités de suppression de la poussière. Sur ce montant, environ 40 millions de roubles - pour l'achat de poussière inerte d'un montant de 12 000 tonnes.

Le coût de la lutte contre la poussière dans le "sud du Kuzbass" n'a pas été divulgué. Mais ils ont noté que ce travail constant « permet de prévenir le développement de la pathologie pulmonaire professionnelle chez les travailleurs, de réduire les blessures et les accidents lors de la conduite des véhicules, ainsi que la charge sur l'environnement. Dans le même temps, la productivité du travail augmente, les pertes pendant l'exploitation minière sont réduites et l'usure des équipements d'exploitation minière et de transport est réduite.