Uhlie: vlastnosti. Čierne uhlie: pôvod, ťažba, cena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Od staroveku ľudstvo využívalo uhlie ako jeden zo zdrojov energie. A dnes sa tento minerál používa pomerne široko. Niekedy sa tomu hovorí slnečná energia, ktorá je zachovaná v kameni.

Aplikácia

Spaľovaním uhlia vzniká teplo, ktoré sa používa na teplú vodu a vykurovanie domácností. Minerál sa používa v technologických procesoch tavenia kovov. Tepelné elektrárne premieňajú uhlie na elektrinu jeho spaľovaním.

Vedecký pokrok umožnil využiť túto cennú látku aj inými spôsobmi. V chemickom priemysle sa teda podarilo úspešne zvládnuť technológiu, ktorá umožňuje získať kvapalné palivo z uhlia, ako aj také vzácne kovy, ako je germánium a gálium. Z vzácnej fosílie sa v súčasnosti získavajú uhlíkovo-grafitové kompozitné materiály s vysokou koncentráciou uhlíka. Boli vyvinuté aj metódy na výrobu plastov a vysokokalorických plynných palív z uhlia.

Veľmi nízky podiel nekvalitného uhlia a jeho prachu sa po spracovaní lisuje do brikiet. Tento materiál je skvelý na vykurovanie súkromných domov a priemyselných priestorov. Vo všeobecnostivyrábať viac ako štyristo položiek rôznych produktov po chemickom spracovaní, ktoré podlieha uhliu. Cena všetkých týchto produktov je niekoľkonásobne vyššia ako cena surovín.

Počas posledných storočí ľudstvo aktívne využívalo uhlie ako palivo potrebné na získavanie a premenu energie. Navyše potreba tohto cenného minerálu v posledných rokoch narastá. To je uľahčené rozvojom chemického priemyslu, ako aj potrebou cenných a vzácnych prvkov získaných z neho. V tejto súvislosti v súčasnosti v Rusku prebieha intenzívny prieskum nových ložísk, vznikajú bane a lomy, budujú sa podniky na spracovanie tejto cennej suroviny.

Pôvod fosílie

V staroveku mala Zem teplé a vlhké podnebie, v ktorom prekvitala rôznorodá vegetácia. Z nej neskôr vzniklo uhlie. Pôvod tejto fosílie spočíva v nahromadení miliárd ton odumretej vegetácie na dne močiarov, kde boli pokryté sedimentom. Odvtedy uplynulo asi 300 miliónov rokov. Pod silným tlakom piesku, vody a rôznych hornín sa vegetácia v prostredí bez kyslíka pomaly rozkladala. Vplyvom vysokých teplôt, ktoré boli dané blízko umiestnenou magmou, táto hmota stuhla a postupne sa zmenila na uhlie. Pôvod všetkých existujúcich ložísk má len takéto vysvetlenie.

Zásoby nerastných surovín a ich produkcia

Na našej planéte sú veľké ložiskáuhlie. Celkovo je podľa odborníkov v útrobách zeme uložených pätnásť biliónov ton tohto minerálu. Navyše ťažba uhlia z hľadiska jeho objemu je na prvom mieste. Je to 2,6 miliardy ton ročne alebo 0,7 tony na obyvateľa našej planéty.

Ložiská uhlia v Rusku sa nachádzajú v rôznych regiónoch. Navyše v každom z nich má minerál iné vlastnosti a má svoju vlastnú hĺbku výskytu. Nižšie je uvedený zoznam, ktorý obsahuje najväčšie ložiská čierneho uhlia v Rusku:

1. Vklad Elga. Nachádza sa v juhovýchodnej časti Jakutska. Hĺbka uhlia v týchto miestach umožňuje povrchovú ťažbu. To si nevyžaduje špeciálne náklady, čo má vplyv na zníženie nákladov na konečný produkt.
2. Pole Tuva. Podľa odborníkov sa na jej území nachádza asi 20 miliárd ton nerastných surovín. Ložisko je veľmi atraktívne pre rozvoj. Faktom je, že osemdesiat percent jeho ložísk sa nachádza v jednej vrstve, ktorá má hrúbku 6-7 metrov.
3. Minusinské vklady. Nachádzajú sa v Khakasskej republike. Ide o niekoľko ložísk, z ktorých najväčšie sú Chernogorskoye a Izykhskoye. Zásoby bazénov sú malé. Podľa odborníkov sa pohybujú od 2 do 7 miliárd ton. Ťaží sa tu uhlie, ktoré je svojimi vlastnosťami veľmi cenné. Vlastnosti minerálu sú také, že pri jeho spálení je veľmi vysokáteplota.
4. Kuznetská uhoľná panva. Toto ložisko, ktoré sa nachádza na západe Sibíri, poskytuje produkt používaný v metalurgii železa. Uhlie, ktoré sa v týchto miestach ťaží, ide na koksovanie. Objem vkladov je tu jednoducho obrovský.
5. Kuznetsk Alatau. Tento vklad poskytuje produkt najvyššej kvality. Najväčšia hĺbka nerastných ložísk dosahuje päťsto metrov. Ťažba sa vykonáva v otvorených zárezoch aj v baniach.

Uhlie v Rusku sa ťaží v uhoľnej panve Pečora. Vklady sa aktívne rozvíjajú aj v regióne Rostov.

Výber uhlia pre výrobný proces

V rôznych priemyselných odvetviach sú potrebné rôzne druhy nerastov. Aké sú rozdiely medzi čiernym uhlím? Vlastnosti a kvalitatívne charakteristiky tohto produktu sa značne líšia.

Stáva sa to, aj keď má uhlie rovnaké označenie. Faktom je, že vlastnosti fosílie závisia od miesta jej ťažby. To je dôvod, prečo by sa každý podnik, ktorý si vyberá uhlie pre svoju produkciu, mal zoznámiť s jeho fyzikálnymi vlastnosťami.

Vlastnosti

Uhlie sa líši v nasledujúcich vlastnostiach:

1. Hustota. Toto je jedna z najdôležitejších charakteristík, ktorá sa pohybuje od 1,28 do 1,53 gramov na centimeter kubický. S rastúcimi hodnotami hustoty sa zvyšuje špecifické spalné teplo čierneho uhlia.



2. Obsah uhlíka. Toto číslo sa pohybuje od 75 do 97 percent. S vyšším obsahom uhlíka v palive je menší objem pre cudzie nečistoty. To vám umožní získať maximálne množstvo energie pri spaľovaní produktu.
3. Mechanická pevnosť. Táto vlastnosť určuje schopnosť fosílie vydržať prepravu. Tento parameter sa pohybuje od 40 kilogramov na štvorcový centimeter (pre hnedé uhlie) do 300 (pre antracit).
4. Obsah síry. V rohu to môže byť od 0,5 do 5,4 percenta. S menšou hodnotou tejto hodnoty je bezpečnejšie použiť palivo.
5. Výťažok prchavých komponentov (2 – 45 %).
6. Vlhkosť. Palivo môže obsahovať 4 až 15 percent vlhkosti. Z tohto ukazovateľa priamo závisí od toho, či je uhlie účinné pri spaľovaní. Vlastnosti vlhšieho produktu sú zásadne odlišné od suchého. Takéto uhlie sa drobí a podlieha rýchlemu zvetrávaniu.
7. Obsah popola. Táto charakteristika udáva množstvo nehorľavých zmesí obsiahnutých vo fosílii. S nižším obsahom popola sa zvyšuje merná tepelná kapacita. Najnižšie percento nehorľavých zmesí majú antracit. Nachádza sa v rozmedzí 2 %. Na vykurovanie je prijateľný obsah popola tridsať percent. Najvyššia hodnota tejto charakteristiky je 45 %.
8. Špecifická výhrevnosť. Tento ukazovateľ je v rozmedzí od 6500 do 8600 kcal / kg. Charakterizuje množstvo tepla, ktoré vzniká pri spaľovaní jedného kilogramu paliva.

Stupeň obohatenia

V závislosti od účelupoužitie, je možné zakúpiť rôzne uhlie. V tomto prípade sa vlastnosti paliva vyjasnia na základe stupňa jeho obohatenia. Zvýraznenie:

1. koncentruje. Takéto palivo sa používa pri výrobe elektriny a tepla.

2. priemyselné výrobky. Používajú sa v metalurgii.

3. Kal. Ide o jemnú frakciu uhlia (do šiestich milimetrov), ako aj prach vznikajúci pri drvení hornín. Kal sa používa na výrobu brikiet, ktoré majú dobré úžitkové vlastnosti pre domáce kotly na tuhé palivá.

Stupeň preuhelnenia

Podľa tohto ukazovateľa rozlišujú:

1. Hnedé uhlie. Ide o to isté uhlie, len čiastočne vytvorené. Jeho vlastnosti sú o niečo horšie ako u kvalitnejšieho paliva. Hnedé uhlie produkuje počas spaľovania nízke teplo a počas prepravy sa drobí. Okrem toho má sklon k samovznieteniu.

2. Uhlie. Tento typ paliva má veľké množstvo druhov (značiek), ktorých vlastnosti sú odlišné. Je široko používaný v energetike a metalurgii, bývaní a komunálnych službách a chemickom priemysle.

3. Antracit. Toto je najkvalitnejší druh čierneho uhlia.

Vlastnosti všetkých týchto foriem minerálov sa navzájom výrazne líšia. Hnedé uhlie sa teda vyznačuje najnižšou výhrevnosťou a najvyššou antracitmi. Aké uhlie je najlepšie kúpiť? Cena musí byť ekonomicky únosná. Na základe toho sú náklady a špecifické teplo v optimálnom pomere pre jednoduché uhlie (v rámci220 dolárov za tonu).

Klasifikácia veľkosti

Pri výbere uhlia je dôležité poznať jeho rozmery. Tento indikátor je zašifrovaný v triede minerálu. Takže uhlie sa deje:

- "P" - doska, čo sú veľké kusy väčšie ako 10 cm.

- "K" - veľké, ktorých veľkosť je od 5 do 10 cm.

- "O" - orech, je tiež dosť veľký, s veľkosťou úlomkov od 2,5 do 5 cm.

- "M" - malé, s malými kúskami 1, 3-2, 5 cm.

- "C" - semienko - lacná frakcia na dlhé tlenie s rozmermi 0,6-1,3 cm.

- "Sh" - kus, ktorý tvorí prevažne uhoľný prach, určený na briketovanie.

- "P" - obyčajné alebo neštandardné, v ktorých môžu byť zlomky rôznych veľkostí.

Vlastnosti hnedého uhlia

Toto je čierne uhlie najnižšej kvality. Jeho cena je najnižšia (asi sto dolárov za tonu). Hnedé uhlie vzniklo v dávnych močiaroch lisovaním rašeliny v hĺbke asi 0,9 km. Toto je najlacnejšie palivo, ktoré obsahuje veľké množstvo vody (asi 40 %).

Okrem toho má hnedé uhlie pomerne nízku výhrevnosť. Obsahuje veľké množstvo (až 50 %) prchavých plynov. Ak použijete hnedé uhlie pre pec, potom z hľadiska jeho kvalitatívnych charakteristík bude pripomínať surové palivové drevo. Výrobok silno horí, silno dymí a zanecháva za sebou veľké množstvo popola. Z tejto suroviny sa často pripravujú brikety. Majú dobré výkonové vlastnosti. Ich cenasa pohybuje v rozmedzí od osem do desaťtisíc rubľov za tonu.

Vlastnosti uhlia

Toto palivo má lepšiu kvalitu. Uhlie je hornina, ktorá má čiernu farbu a má matný, polomatný alebo lesklý povrch.

Tento typ paliva obsahuje iba päť až šesť percent vlhkosti, a preto má vysokú výhrevnosť. V porovnaní s palivovým drevom z dubu, jelše a brezy dáva uhlie 3,5-krát viac tepla. Nevýhodou tohto typu paliva je vysoký obsah popola. Cena uhlia v lete a na jeseň sa pohybuje od 3900 do 4600 rubľov za tonu. V zime sa cena tohto paliva zvyšuje o dvadsať až tridsať percent.

Sklad uhlia

Ak sa má palivo používať dlhší čas, musí byť umiestnené v špeciálnej kôlni alebo bunkri. Tam by mal byť chránený pred priamym slnečným žiarením a dažďom.

Ak sú haldy uhlia veľké, tak počas skladovania je potrebné neustále sledovať ich stav. Jemné frakcie v kombinácii s vysokou teplotou a vlhkosťou sa môžu samovoľne vznietiť.