Cărbune: proprietăți. Cărbune: origine, extracție, preț

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Din cele mai vechi timpuri, omenirea a folosit cărbunele ca una dintre sursele de energie. Și astăzi acest mineral este folosit destul de larg. Uneori se numește energie solară, care este păstrată în piatră.

Aplicație

Cărbunele este ars pentru a produce căldură care este folosită pentru apă caldă și încălzirea locuinței. Mineralul este utilizat în procesele tehnologice de topire a metalelor. Centralele termice transformă cărbunele în energie electrică prin arderea acestuia.

Progresele științifice au făcut posibilă utilizarea acestei substanțe valoroase în alte moduri. Astfel, în industria chimică, a fost stăpânită cu succes o tehnologie care face posibilă obținerea de combustibil lichid din cărbune, precum și din metale rare precum germaniul și galiul. Materialele compozite carbon-grafit cu o concentrație mare de carbon sunt în prezent extrase dintr-o fosilă valoroasă. De asemenea, au fost dezvoltate metode pentru a produce materiale plastice și combustibili gazoși cu conținut ridicat de calorii din cărbune.

Fracția foarte scăzută de cărbune de calitate scăzută și praful acestuia sunt presate în brichete după procesare. Acest material este excelent pentru încălzirea caselor private și a spațiilor industriale. În generalproduc mai mult de patru sute de articole din diverse produse după procesare chimică, care este supusă cărbunelui. Prețul tuturor acestor produse este de zeci de ori mai mare decât costul materiilor prime.

În ultimele secole, omenirea a folosit în mod activ cărbunele ca combustibil necesar pentru obținerea și transformarea energiei. Mai mult, nevoia pentru acest mineral valoros a crescut în ultimii ani. Acest lucru este facilitat de dezvoltarea industriei chimice, precum și de nevoia de elemente valoroase și rare obținute din aceasta. În acest sens, în Rusia se desfășoară în prezent explorarea intensivă a unor noi zăcăminte, se creează mine și cariere, se construiesc întreprinderi care să proceseze această materie primă valoroasă.

Originea fosilei

În vremurile străvechi, Pământul avea un climat cald și umed, în care a înflorit vegetație diversă. Din el s-a format ulterior cărbunele. Originea acestei fosile constă în acumularea de miliarde de tone de vegetație moartă pe fundul mlaștinilor, unde acestea au fost acoperite cu sedimente. De atunci au trecut aproximativ 300 de milioane de ani. Sub presiunea puternică a nisipului, apei și diferitelor roci, vegetația s-a descompus încet într-un mediu fără oxigen. Sub influența temperaturilor ridicate, care au fost date de magma apropiată, această masă s-a solidificat, care s-a transformat treptat în cărbune. Originea tuturor depozitelor existente are doar o astfel de explicație.

Rezerve de minerale și producția acesteia

Există zăcăminte mari pe planeta noastrăcărbune. În total, potrivit experților, intestinele pământului stochează cincisprezece trilioane de tone din acest mineral. Mai mult decât atât, extracția cărbunelui în ceea ce privește volumul său este pe primul loc. Este de 2,6 miliarde de tone pe an sau 0,7 tone per locuitor al planetei noastre.

Zăcămintele de cărbune din Rusia sunt situate în diferite regiuni. Mai mult, în fiecare dintre ele, mineralul are caracteristici diferite și are propria sa adâncime de apariție. Mai jos este o listă care include cele mai mari zăcăminte de cărbune din Rusia:

1. Depozit Elga. Este situat în partea de sud-est a Yakutiei. Adâncimea cărbunelui în aceste locuri permite exploatarea în cariere deschise. Acest lucru nu necesită costuri speciale, ceea ce afectează reducerea costului produsului final.
2. Câmp Tuva. Potrivit experților, pe teritoriul său există aproximativ 20 de miliarde de tone de minerale. Depozitul este foarte atractiv pentru dezvoltare. Faptul este că optzeci la sută din depozitele sale sunt situate într-un singur strat, care are o grosime de 6-7 metri.
3. Depozite Minusinsk. Sunt situate în Republica Khakassia. Acestea sunt mai multe zăcăminte, dintre care cele mai mari sunt Chernogorskoye și Izykhskoye. Stocurile de piscină sunt mici. Potrivit experților, acestea variază de la 2 la 7 miliarde de tone. Aici se extrage cărbunele, care este foarte valoros în ceea ce privește caracteristicile sale. Proprietățile mineralului sunt astfel încât atunci când este ars, un foarte maretemperatura.
4. Bazinul de cărbune Kuznetsk. Acest zăcământ, situat în vestul Siberiei, oferă un produs folosit în metalurgia feroasă. Cărbunele care se extrage în aceste locuri merge pentru cocsificare. Volumul depozitelor de aici este pur și simplu uriaș.
5. Kuznetsk Alatau. Acest depozit oferă un produs de cea mai în altă calitate. Cea mai mare adâncime a zăcămintelor minerale atinge cinci sute de metri. Exploatarea minieră se desfășoară atât în tăieturi deschise, cât și în mine.

Cărbunele din Rusia este extras în bazinul carbonifer Pechora. Depozitele sunt dezvoltate activ și în regiunea Rostov.

Alegerea cărbunelui pentru procesul de producție

În diferite industrii este nevoie de diferite grade de minerale. Care sunt diferențele dintre cărbunele tare? Proprietățile și caracteristicile de calitate ale acestui produs variază foarte mult.

Acest lucru se întâmplă chiar dacă cărbunele are aceeași etichetă. Faptul este că caracteristicile unei fosile depind de locul extracției acesteia. De aceea fiecare întreprindere, alegând cărbunele pentru producția sa, ar trebui să se familiarizeze cu caracteristicile sale fizice.

Proprietăți

Cărbunele diferă în următoarele proprietăți:

1. Densitate. Aceasta este una dintre cele mai importante caracteristici, care variază de la 1,28 la 1,53 grame pe centimetru cub. Odată cu creșterea valorilor densității, căldura specifică de ardere a cărbunelui crește.



2. Conținut de carbon. Această cifră variază de la 75 la 97 la sută. Cu un conținut mai mare de carbon în combustibil, există mai puțin volum pentru impuritățile străine. Acest lucru vă permite să obțineți cantitatea maximă de energie atunci când ardeți produsul.
3. Rezistență mecanică. Această caracteristică determină capacitatea fosilei de a suporta transportul. Acest parametru variază de la 40 de kilograme pe centimetru pătrat (pentru cărbuni bruni) la 300 (pentru antracit).
4. Conținut de sulf. În colț poate fi de la 0,5 la 5,4 la sută. Cu o valoare mai mică a acestei valori, este mai sigur să folosiți combustibil.
5. Randamentul componentelor volatile (2-45%).
6. Umiditate. Combustibilul poate conține de la 4 la 15 la sută umiditate. Din acest indicator depinde direct dacă cărbunele este eficient atunci când este ars. Proprietățile unui produs mai umed sunt fundamental diferite de unul uscat. Un astfel de cărbune se sfărâmă și suferă o intemperii rapidă.
7. Conținut de cenușă. Această caracteristică indică cantitatea de amestecuri incombustibile conținute în fosilă. Cu un conținut mai mic de cenușă, capacitatea termică specifică crește. Antracitul are cel mai mic procent de amestecuri incombustibile. Este în 2%. Pentru încălzire, un conținut de cenușă de treizeci la sută este acceptabil. Cea mai mare valoare a acestei caracteristici este 45%.
8. Putere calorică specifică. Acest indicator este în intervalul de la 6500 la 8600 kcal / kg. Caracterizează cantitatea de căldură care este generată în timpul arderii unui kilogram de combustibil.

Grad de îmbogățire

În funcție de intențieutilizare, pot fi achiziționați diverși cărbuni. În acest caz, proprietățile combustibilului devin clare în funcție de gradul de îmbogățire a acestuia. Evidențiați:

1. concentrate. Un astfel de combustibil este folosit la producerea de energie electrică și căldură.

2. produse industriale. Sunt folosite în metalurgie.

3. Namol. Aceasta este o fracțiune fină de cărbune (până la șase milimetri), precum și praf rezultat din zdrobirea pietrei. Nămolul este folosit pentru a forma brichete, care au proprietăți bune de performanță pentru cazanele casnice cu combustibil solid.

Grad de coaliare

Conform acestui indicator, se disting:

1. Cărbune brun. Acesta este același cărbune, format doar parțial. Proprietățile sale sunt oarecum mai proaste decât cele ale combustibilului de calitate superioară. Cărbunele brun produce căldură scăzută în timpul arderii și se sfărâmă în timpul transportului. În plus, are tendința de ardere spontană.

2. Cărbune. Acest tip de combustibil are un număr mare de grade (mărci), ale căror proprietăți sunt diferite. Este utilizat pe scară largă în energie și metalurgie, locuințe și servicii comunale și industria chimică.

3. Antracit. Acesta este tipul de cărbune de cea mai în altă calitate.

Proprietățile tuturor acestor forme de minerale sunt semnificativ diferite unele de altele. Deci, cărbunele brun se caracterizează prin cea mai mică putere calorică, iar antracitul este cea mai mare. Care este cel mai bun cărbune de cumpărat? Prețul trebuie să fie fezabil din punct de vedere economic. Pe baza acestui fapt, costul și căldura specifică sunt în raportul optim pentru cărbunele simplu (în limita220 USD pe tonă).

Clasificarea mărimii

Când alegeți cărbunele, este important să cunoașteți dimensiunile acestuia. Acest indicator este criptat în gradul mineralului. Deci, cărbunele se întâmplă:

- „P” - placa, care reprezintă bucăți mari de peste 10 cm.

- „K” - mare, a cărui dimensiune este de la 5 la 10 cm.

- „O” - o nucă, este, de asemenea, destul de mare, cu dimensiuni ale fragmentelor de la 2,5 la 5 cm.

- „M” - mic, cu bucăți mici de 1, 3-2, 5 cm.

- „C” - sămânță - fracție ieftină pentru mocnit lung cu dimensiuni de 0,6-1,3 cm.

- „Sh” - o piesă, care este în mare parte praf de cărbune, destinată brichetului.

- „P” - obișnuit sau nestandard, în care pot exista fracții de diferite dimensiuni.

Proprietățile cărbunelui brun

Acesta este cărbunele de cea mai slabă calitate. Prețul său este cel mai mic (aproximativ o sută de dolari pe tonă). Cărbunele brun s-a format în mlaștini antice prin presarea turbei la o adâncime de aproximativ 0,9 km. Acesta este cel mai ieftin combustibil, care conține o cantitate mare de apă (aproximativ 40%).

În plus, lignitul are o putere calorică destul de scăzută. Conține o cantitate mare (până la 50%) de gaze volatile. Dacă utilizați cărbune brun pentru cuptor, atunci din punct de vedere al caracteristicilor sale de calitate va semăna cu lemnul de foc brut. Produsul arde puternic, fumează puternic și lasă în urmă o cantitate mare de cenușă. Brichetele sunt adesea preparate din această materie primă. Au caracteristici bune de performanță. Pretul loreste în intervalul de la opt până la zece mii de ruble pe tonă.

Proprietăți ale cărbunelui

Acest combustibil este de o calitate mai bună. Cărbunele este o rocă de culoare neagră și are o suprafață mată, semi-mată sau lucioasă.

Acest tip de combustibil conține doar cinci până la șase procente de umiditate, motiv pentru care are o putere calorică ridicată. În comparație cu lemnul de foc de stejar, arin și mesteacăn, cărbunele dă căldură de 3,5 ori mai mult. Dezavantajul acestui tip de combustibil este conținutul ridicat de cenușă. Prețul cărbunelui vara și toamna variază de la 3900 la 4600 de ruble pe tonă. În timpul iernii, costul acestui combustibil crește cu douăzeci până la treizeci de procente.

Depozitarea cărbunelui

Dacă se presupune că combustibilul va fi folosit pentru o perioadă lungă de timp, atunci trebuie să fie plasat într-o magazie specială sau într-un buncăr. Acolo ar trebui să fie protejat de lumina directă a soarelui și de ploaie.

Dacă mormanele de cărbune sunt mari, atunci în timpul depozitării este necesar să se monitorizeze constant starea acestora. Fracțiunile fine combinate cu temperatură ridicată și umiditate se pot aprinde spontan.