СОПОСТАВИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И МОЛЕКУЛЯРНОГО СТРОЕНИЯ УГЛЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РОССИИ И МОНГОЛИИ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

Представлены результаты химического, технического и петрографического анализа образцов углей разной стадии углефикации, отобранных на различных месторождениях России и Монголии. С применением метода 13C ЯМР-спектроскопии в твердом теле с использованием техники кросс-поляризации и вращения образца под магическим углом (CP/MAS 13C ЯМР) изучены особенности молекулярного строения углеродного каркаса органической массы, установлены существенные различия в строении поликонденсированных ароматических структур, сделана оценка в соотношении пери- и катаконденсированных ароматических ядер в зависимости от степени углефикации. Выполнен корреляционный анализ, установлены взаимосвязи между различными химико-технологическими параметрами углей и показателями их молекулярного строения. Наиболее тесная связь существует между степенью ароматичности углей, долей периконденсированных структур, выходом летучих веществ и коэффициентом отражения витринита. Установленные особенности молекулярного строения органической массы углей и выявленные регрессионные зависимости могут служить физико-химической основой выбора углей для получения поликонденсированных ароматических веществ как сырья для производства углеродных материалов. The results of chemical, proximate and petrographic analysis of coal samples at different coalification stages from various deposits in Russia and Mongolia are presented. Features of the molecular structure of the carbon framework in the organic matter were studied by the solid-phase 13C NMR spectroscopy using the cross polarization with magic angle spinning (CP/MAS). Significant differences in the structure of polycondensed aromatic nuclei were revealed, and the ratio between the pericondensed and catacondensed cycles depending on the degree of coalification was assessed. Correlation analysis has been carried out and the relationships between various chemical technological parameters of coals and the indicators of their molecular structure were established. The strongest relationships have been revealed between the aromaticity factor of coals, the fraction of carbon in pericondensed structures, the yield of volatile substances and the reflectance of vitrinite. The identified features of the molecular structure of the organic coal matter and the obtained regression dependences can serve as the physicochemical basis when selecting coals for obtaining polycondensed aromatic substances for the production of carbon materials.