وصف قصير للفحم. كيف يتكون الفحم

منذ العصور القديمة ، كانت البشرية تستخدم الفحم كأحد مصادر الطاقة. واليوم يستخدم هذا المعدن على نطاق واسع. في بعض الأحيان تسمى الطاقة الشمسية ، والتي يتم حفظها في الحجر.

طلب

يتم حرق الفحم لإنتاج حرارة تستخدم في تسخين الماء وتدفئة المنزل. يستخدم المعدن في العمليات التكنولوجية لصهر المعادن. تقوم محطات الطاقة الحرارية بتحويل الفحم إلى كهرباء عن طريق حرقه.

جعلت التطورات العلمية من الممكن استخدام هذه المادة القيمة بطريقة مختلفة. وهكذا ، نجحت الصناعة الكيميائية في إتقان تقنية تجعل من الممكن الحصول على الوقود السائل من الفحم ، وكذلك المعادن النادرة مثل الجرمانيوم والغاليوم. يتم حاليًا استخراج الجرافيت الكربوني الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون من الحفريات القيمة. كما تم تطوير طرق لإنتاج البلاستيك والوقود الغازي عالي السعرات من الفحم.

يتم ضغط جزء منخفض جدًا من الفحم منخفض الدرجة وغباره في قوالب بعد المعالجة. هذه المواد رائعة لتدفئة المنازل الخاصة والمباني الصناعية. بشكل عام ، يتم إنتاج أكثر من أربعمائة عنصر من المنتجات المختلفة بعد المعالجة الكيميائية ، والتي يتعرض لها الفحم. سعر كل هذه المنتجات أعلى بعشر مرات من تكلفة المواد الخام.

على مدى القرون القليلة الماضية ، كانت البشرية تستخدم الفحم بنشاط كوقود ضروري للحصول على الطاقة وتحويلها. علاوة على ذلك ، تزايدت الحاجة إلى هذا المعدن الثمين في السنوات الأخيرة. يتم تسهيل ذلك من خلال تطوير الصناعة الكيميائية ، وكذلك الحاجة إلى العناصر القيمة والنادرة التي يتم الحصول عليها منها. في هذا الصدد ، يجري استكشاف مكثف للرواسب الجديدة في روسيا اليوم ، ويتم إنشاء المناجم والمحاجر ، ويتم بناء الشركات لمعالجة هذه المواد الخام القيمة.

أصل أحفوري

في العصور القديمة ، كانت الأرض تتمتع بمناخ دافئ ورطب ، حيث ازدهرت مجموعة متنوعة من النباتات. من ذلك تم تشكيل الفحم في وقت لاحق. يكمن أصل هذه الحفرية في تراكم بلايين الأطنان من النباتات الميتة في قاع المستنقعات ، حيث كانت مغطاة بالرواسب. لقد مرت حوالي 300 مليون سنة منذ ذلك الحين. تحت الضغط القوي للرمل والماء والصخور المختلفة ، تتحلل النباتات ببطء في بيئة خالية من الأكسجين. تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة ، التي أعطتها الصهارة القريبة ، تجمدت هذه الكتلة ، والتي تحولت تدريجياً إلى فحم. أصل جميع الودائع الموجودة لديه فقط مثل هذا التفسير.

الاحتياطيات المعدنية واستخراجها

توجد رواسب كبيرة من الفحم على كوكبنا. في المجموع ، وفقًا للخبراء ، تخزن أمعاء الأرض خمسة عشر تريليون طن من هذا المعدن. علاوة على ذلك ، فإن استخراج الفحم من حيث حجمه هو في المقام الأول. إنه 2.6 مليار طن سنويًا ، أو 0.7 طن لكل ساكن على كوكبنا.

توجد رواسب الفحم في روسيا في مناطق مختلفة. علاوة على ذلك ، في كل منها ، يتميز المعدن بخصائص مختلفة وله عمق حدوثه الخاص. فيما يلي قائمة تضم أكبر رواسب الفحم في روسيا:

1. تقع في الجزء الجنوبي الشرقي من ياقوتيا. يسمح عمق الفحم في هذه الأماكن بالتعدين في الهواء الطلق. هذا لا يتطلب تكاليف خاصة ، مما يؤثر على خفض تكلفة المنتج النهائي.
2. إيداع Tuva. وفقًا للخبراء ، هناك حوالي 20 مليار طن من المعادن على أراضيها. المجال جذاب للغاية للتطوير. الحقيقة هي أن ثمانين بالمائة من رواسبها تقع في طبقة واحدة بسمك 6-7 أمتار.
3. ودائع Minusinsk. تقع في جمهورية خاكاسيا. هذه عدة رواسب ، أكبرها Chernogorskoye و Izykhskoye. مخزونات البركة صغيرة. وفقًا للخبراء ، فإنها تتراوح من 2 إلى 7 مليار طن. يتم استخراج الفحم هنا ، وهو ذو قيمة عالية من حيث خصائصه. خصائص المعدن هي أنه عندما يتم حرقه ، يتم تسجيل درجة حرارة عالية جدًا.
4. هذا المستودع ، الواقع في غرب سيبيريا ، يعطي منتجًا يستخدم في علم المعادن الحديدية. الفحم الذي يتم استخراجه في هذه الأماكن يستخدم لفحم الكوك. حجم الودائع هنا ضخم بكل بساطة.
5. يعطي هذا الإيداع منتجًا بأعلى جودة. أكبر عمق للرواسب المعدنية يصل إلى خمسمائة متر. يتم التعدين في كل من القطع المفتوحة وفي المناجم.

يتم استخراج الفحم الصلب في روسيا في حوض الفحم بيتشورا. كما يتم تطوير الودائع بنشاط في منطقة روستوف.

اختيار الفحم لعملية الإنتاج

في الصناعات المختلفة ، هناك حاجة إلى درجات مختلفة من المعادن. ما هي الاختلافات بين الفحم الصلب؟ تختلف خصائص وخصائص الجودة لهذا المنتج على نطاق واسع.

يحدث هذا حتى لو كان للفحم نفس العلامة. الحقيقة هي أن خصائص الحفرية تعتمد على مكان استخراجها. هذا هو السبب في أن كل مؤسسة ، تختار الفحم لإنتاجها ، يجب أن تتعرف على خصائصها المادية.

ملكيات

يختلف الفحم في الخصائص التالية:

درجة الإثراء

اعتمادًا على الغرض من الاستخدام ، يمكن شراء أنواع مختلفة من الفحم الصلب. في هذه الحالة ، تتضح خصائص الوقود بناءً على درجة تخصيبه. تخصيص:

1. المركزات. يستخدم هذا الوقود في إنتاج الكهرباء والحرارة.

2. المنتجات الصناعية. يتم استخدامها في علم المعادن.

3. جزء ناعم من الفحم (حتى ستة ملليمترات) ، وكذلك الغبار الناتج عن تكسير الصخور. يتم تشكيل قوالب من الحمأة ، والتي لها خصائص أداء جيدة لمراجل الوقود الصلب المنزلية.

درجة الائتلاف

وفقًا لهذا المؤشر ، هناك:

1. الفحم البني. هذا هو نفس الفحم ، تم تشكيله جزئيًا فقط. خصائصه أسوأ إلى حد ما من خصائص الوقود عالي الجودة. ينتج الفحم البني حرارة منخفضة أثناء الاحتراق ويتفتت أثناء النقل. بالإضافة إلى ذلك ، يميل إلى الاحتراق التلقائي.

2. الفحم. يحتوي هذا النوع من الوقود على عدد كبير من الدرجات (العلامات التجارية) ، تختلف خصائصها. يستخدم على نطاق واسع في الطاقة والتعدين والإسكان والخدمات المجتمعية والصناعات الكيماوية.

3. أنثراسيت. هذا هو أعلى أنواع الفحم جودة.

تختلف خصائص كل هذه الأشكال من المعادن اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض. لذلك ، يتميز الفحم البني بأقل قيمة حرارية ، والأنثراسيت هي الأعلى. ما هو أفضل فحم للشراء؟ يجب أن يكون السعر ممكنًا اقتصاديًا. بناءً على ذلك ، تكون التكلفة والحرارة النوعية في النسبة المثلى للفحم العادي (في حدود 220 دولارًا للطن).

تصنيف الحجم

عند اختيار الفحم ، من المهم معرفة أبعاده. هذا المؤشر مشفر بدرجة المعدن. لذلك ، يحدث الفحم:

- "P" - بلاطة ، وهي قطع كبيرة يزيد طولها عن 10 سم.

- "K" - كبير الحجم من 5 إلى 10 سم.

- "O" - صمولة ، وهي أيضًا كبيرة جدًا ، بأحجام شظية من 2.5 إلى 5 سم.

- "M" - صغير ، مع قطع صغيرة 1.3-2.5 سم.

- "C" - بذرة - جزء رخيص للاحتراق طويل الأمد بأبعاد 0.6-1.3 سم.

- "Sh" - shtyb ، وهو في الغالب غبار الفحم ، مخصص للقولبة.

- "P" - عادي ، أو غير قياسي ، حيث قد تكون هناك كسور بأحجام مختلفة.

خصائص الفحم البني

هذا هو الفحم الأقل جودة. سعره هو الأدنى (حوالي مائة دولار للطن). تشكلت في المستنقعات القديمة عن طريق الضغط على الخث على عمق حوالي 0.9 كم. هذا هو أرخص وقود يحتوي على كمية كبيرة من الماء (حوالي 40٪).

بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الفحم البني على حرارة احتراق منخفضة إلى حد ما. يحتوي على كمية كبيرة (تصل إلى 50٪) من الغازات المتطايرة. إذا كنت تستخدم الفحم البني للفرن ، فمن حيث خصائص الجودة ، فسوف يشبه الحطب الخام. يحترق المنتج بشدة ويدخن بشدة ويترك ورائه كمية كبيرة من الرماد. غالبًا ما يتم تحضير القوالب من هذه المادة الخام. لديهم خصائص أداء جيدة. سعرها في حدود ثمانية إلى عشرة آلاف روبل للطن.

خصائص الفحم الصلب

هذا الوقود ذو جودة أفضل. الفحم عبارة عن صخرة سوداء اللون ولها سطح غير لامع أو شبه لامع أو لامع.

يحتوي هذا النوع من الوقود على نسبة تتراوح من خمسة إلى ستة بالمائة فقط من الرطوبة ، وهذا هو سبب احتوائه على قيمة عالية من السعرات الحرارية. بالمقارنة مع خشب البلوط ، وجار الماء ، وحطب البتولا ، يعطي الفحم حرارة أكثر 3.5 مرة. عيب هذا النوع من الوقود هو محتواه العالي من الرماد. يتراوح سعر الفحم في الصيف والخريف من 3900 إلى 4600 روبل للطن. في فصل الشتاء ، تزداد تكلفة هذا الوقود بنسبة عشرين إلى ثلاثين بالمائة.

تخزين الفحم

إذا كان من المفترض استخدام الوقود لفترة طويلة ، فيجب وضعه في سقيفة أو قبو خاص. هناك يجب حمايته من أشعة الشمس المباشرة والمطر.

إذا كانت أكوام الفحم كبيرة ، فمن الضروري أثناء التخزين مراقبة حالتها باستمرار. يمكن أن تشتعل الكسور الدقيقة جنبًا إلى جنب مع ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة تلقائيًا.

منجم فحم بورودينو. منطقة كراسنويارسك


رسميًا ، هذه طبقات من الكتلة الحيوية المتراكمة من الغابات والنباتات ، فحم الكوك تحت طبقات أخرى. أو كانت مستنقعات الخث القديمة القوية (الطبقة السفلية السميكة).

هذا النمط من طبقات الفحم موجود في كل مكان:

منجم نازاروفسكي للفحم. طبقتان رفيعتان قريبتان من السطح

لا تبدو الطبقة الرئيسية بالفحم البني ككتلة عشوائية بها جذوع متحجرة من الأشجار القديمة موضوعة بطريقة فوضوية. يحتوي الخزان على طبقات واضحة - طبقات عديدة. وهذا يعني أن النسخة الرسمية مع الأشجار القديمة ليست مناسبة. وهي غير مناسبة حتى الآن بسبب ارتفاع نسبة الكبريت في طبقات الفحم البني.

جدول محتويات بعض العناصر الكيميائية في الفحم والجفت والخشب والزيت.

لكي لا أفكر في معنى الجدول ، سأكتب الاستنتاجات منه.
1. الكربون. في الخشب ، هو أقل مصادر الوقود المدرجة. وليس من الواضح (إذا أخذنا في الاعتبار النسخة التقليدية لتكوين الفحم) سبب زيادة كمية الكربون مع تراكم المادة العضوية (الخشب أو الخث) في الطبقات. تناقض لا يفسره أحد.
2. النيتروجين والأكسجين. تعتبر مركبات النيتروجين إحدى اللبنات الأساسية للخشب والغطاء النباتي. ولماذا انخفضت كمية النيتروجين بعد تحول الخشب أو الجفت إلى الفحم البني مرة أخرى غير واضح. مرة أخرى تناقض.
3. الكبريت. لا توجد كمية كافية في الخشب لتراكم هذا العنصر الكيميائي. حتى في الخث ، فإن الكبريت لا يكاد يذكر مقارنة بطبقات الفحم البني والفحم الصلب. من أين يدخل الكبريت في الطبقات؟ الافتراض الوحيد هو وجود كبريت في الطبقات منذ البداية. مختلطة مع عضوي؟ لكن بطريقة ما ، يتزامن تركيز الكبريت في الفحم مع محتوى الكبريت في الزيت.

عادة ما يكون الكبريت عبارة عن بيريت وكبريتات وعضوية. كقاعدة عامة ، يسود البيريت الكبريت. عادة ما يكون الكبريت الموجود في الفحم في شكل مغنيسيوم وكالسيوم وكبريتات الحديد وبيريت الحديد (كبريت البيريت) وفي شكل مركبات عضوية تحتوي على الكبريت. حدد بشكل منفصل ، كقاعدة عامة ، الكبريتات والكبريت فقط ؛ يتم تعريف العضوية على أنها الفرق بين كمية الكبريت الكلي في الفحم ومجموع الكبريتات والكبريتيد.

بيريت الكبريت هو رفيق ثابت تقريبًا للفحم ، علاوة على ذلك ، في بعض الأحيان بكمية تجعله غير صالح للاستهلاك (على سبيل المثال ، الفحم من حوض موسكو).

وفقًا لهذه البيانات ، اتضح أن تراكم المواد العضوية (الخشب أو الخث) لا علاقة له بالفحم. يعتبر تكوين الفحم البني عملية حيوية. ولكن ماذا؟ لماذا يقع الفحم البني ضحلًا نسبيًا ، بينما يمكن أن يتواجد الفحم على أعماق تصل إلى كيلومترين؟

السؤال التالي هو: أين توجد جميع أحافير النباتات والحيوانات في طبقات الفحم البني. يجب أن تكون ضخمة! جذوع ونباتات وهياكل عظمية وعظام حيوانات ميتة - أين هي؟

تم العثور على بصمات الإجازات فقط في الصخور الكثيفة:

سرخس متحجر. تظهر مثل هذه النباتات المتحجرة أثناء تعدين الفحم. تم استخراج هذه العينة أثناء العمل في منجم رودنسكايا في دونباس. لكننا سنعود إلى هذه الحفريات المزعومة أدناه.

يشير هذا إلى نفايات الصخور في مناجم الفحم. لم أجد أي شيء على الفحم البني.

مجالات تكوين الفحم. تم العثور على معظم الفحم في نصف الكرة الشمالي ، غائب عن خط الاستواء والمناطق الاستوائية. ولكن هناك المناخ الأكثر قبولًا لتراكم المواد العضوية في العصور القديمة. لا توجد أيضًا مناطق (في شكل خط العرض) للتراكم على خطوط الاستواء القديمة. يرتبط هذا التوزيع بشكل واضح لسبب آخر.

سؤال اخر. لماذا لم يستخدم هذا الوقود الأحفوري المفيد في العصور القديمة؟ لا توجد أوصاف جماعية لاستخراج واستخدام الفحم البني. يشير أول ذكر للفحم فقط إلى وقت بيتر الأول. ليس من الصعب على الإطلاق الوصول إليه (الوصول إلى قاع التماس). يتم ذلك بطريقة حرفية من قبل السكان المحليين في أوكرانيا:

هناك أيضًا المزيد من مناجم الفحم المفتوحة على نطاق واسع:

الفحم تحت 8-10 أمتار من الطين. بالنسبة لتكوين الفحم ، يقول الجيولوجيون إنك بحاجة إلى الكثير من الضغط ودرجة الحرارة. من الواضح أنه لم يكن هنا.

الفحم طري ويتفتت.

عند حفر الآبار ، كان عليهم أن يعثروا على الطبقات ويكتشفوا أنها كانت تحترق. لكن التاريخ يخبرنا عن بداية التعدين الجماعي للفحم فقط في القرن التاسع عشر.

أو ربما لم تكن هذه الطبقات موجودة حتى القرن التاسع عشر؟ لأنه لم يكن في منتصف القرن التاسع عشر. الأشجار! شاهد المناظر الطبيعية الصحراوية لشبه جزيرة القرم وصور فوتوغرافية لمستوطني Stolypin الذين تسلقوا إلى الزوايا النائية لسيبيريا في قطارات العربات. والآن هناك تايغا لا يمكن اختراقها. هذا أنا عن نسخة القرن التاسع عشر للفيضان. آليتها غير واضحة (إن كانت موجودة). لكن العودة إلى الفحم البني.

ما هي السلالة التي تعتقد أنها؟ الفحم البني؟ يبدو مثل ذلك ، لكن لا تخمن. هذه رمال بيتومين.

إنتاج النفط على نطاق واسع من رمال القطران في كندا. قبل انخفاض أسعار النفط ، كان عملاً فعالاً من حيث التكلفة ، بل وحتى مربحًا. في المتوسط ​​، من أصل أربعة أطنان من القار ، يتم إنتاج برميل واحد فقط من النفط.

إذا كنت لا تعرف ، فلن تعتقد أن النفط يتم إنتاجه هنا. يبدو وكأنه قطع بني.

مثال آخر من أوكرانيا:

في قرية Starunya (منطقة Ivano-Frankivsk) ، يظهر النفط على السطح من تلقاء نفسه ، مكونًا براكين صغيرة. بعض براكين النفط مشتعلة!

ثم سيتحجر كل شيء وسيكون هناك درز فحم.

إذن ما الذي سأحصل عليه؟ إلى حقيقة أن النفط خلال الكارثة ، انقطع الأرض ، انسكب. لكن لا تتحجر في الرمال. والفحم البني ، ربما ، هو نفسه ، لكن في العصر الطباشيري أو الرواسب الأخرى. هناك ، كان الجزء الموجود قبل النفط أقل من الرمل. تقول الحالة الصخرية للفحم أنه متورط في طبقات الطباشير. ربما حدثت بعض ردود الفعل وتحولت الطبقات إلى حجر.

حتى ويكيبيديا تقول:
الفحم الأحفوري هو معدن ، وهو نوع من الوقود ، يتكون من أجزاء من النباتات القديمة ، وإلى حد كبير من كتل بيتومين تصب على سطح الكوكب ، وتحولت بسبب غرقها إلى أعماق كبيرة تحت الأرض في درجات حرارة عالية وبدون أكسجين .
لكن نسخة الأصل غير الحيوي للفحم البني من انسكابات النفط لم يتم تطويرها في أي مكان آخر.

يكتب البعض أن هذه النسخة لا تشرح الطبقات العديدة للفحم البني. إذا أخذنا في الاعتبار أن ليس فقط كتل النفط ، ولكن أيضًا مصادر طين الماء قد ظهرت على السطح ، فإن التناوب ممكن تمامًا. يعتبر الزيت والقار أخف من الماء - فهما يطفوان على السطح ويتراكمان ويمتصان على الصخر على شكل طبقات رقيقة. فيما يلي مثال لمنطقة نشطة زلزاليًا في اليابان:

يخرج الماء من الشقوق. بالطبع ، ليس عميقًا ، لكن ما يمنع مياه الينابيع الارتوازية أو المحيطات الجوفية من الخروج خلال عمليات أكبر وإلقاء كتل من الصخور المطحونة في الطين والرمل والجير والملح وما إلى ذلك على السطح عند خروجها. ضع الطبقات جانبا في فترة قصيرة ، وليس ملايين السنين. إنني أميل أكثر فأكثر إلى أنه في بعض الأماكن وفي أوقات معينة لا يمكن أن يكون سبب الفيضان هو مرور موجة من المحيط ، ولكن بسبب إطلاق الماء وكتل الطين من أحشاء الأرض.

مصادر:
http://sibved.livejournal.com/200768.html
https://new.vk.com/feed؟w=wall178628732_2011
http://forum.gp.dn.ua/viewtopic.php؟f=33&t=2210
http://chispa1707.livejournal.com/1698628.html

قضية منفصلة هي تشكيل الفحم

تعليق في إحدى المقالات من اكرامى 3747 :
من المرجح أن يكون الفحم في نهر دونباس هو إزاحة الصفائح الواحدة تحت الأخرى ، جنبًا إلى جنب مع جميع الغابات والسراخس ، إلخ. كان يعمل بنفسه على أعماق تزيد عن كيلومتر واحد. تكمن الطبقات بزاوية ، كما لو أن صفيحة واحدة زحفت تحت الأخرى. بين طبقة الفحم والصخور ، غالبًا ما توجد آثار للنباتات ، وقد لفت انتباهي الكثير. والمثير للاهتمام بين الصخور الصلبة والفحم أن هناك طبقة رقيقة ، كما كانت ، ليست من الصخور ولكن ليس بعد من الفحم ، تتفتت في اليدين ، على عكس الصخور ، لها لون غامق وهذا كل شيء ، غالبًا ما كانت هناك مطبوعات في هو - هي.

تتناسب هذه الملاحظة جيدًا مع عملية نمو البيروجرافيت في هذه الطبقات. على الأرجح ، رأى المؤلف مثل:

تذكر أحافير السرخس في الصور أعلاه

فيما يلي مقتطفات من دراسة "هيدروجين غير معروف" وعمل "تاريخ الأرض بدون العصر الكربوني":

استنادًا إلى أبحاثهم وعدد من أعمال علماء آخرين ، يقول المؤلفون:
"بالنظر إلى الدور المعترف به للغازات العميقة ، ... يمكن وصف العلاقة الجينية للمواد الكربونية الطبيعية مع سائل الهيدروجين والميثان الصغير على النحو التالي.
1. من نظام الطور الغازي C-O-H (الميثان ، الهيدروجين ، ثاني أكسيد الكربون) ... يمكن تصنيع المواد الكربونية - سواء في الظروف الاصطناعية أو في الطبيعة ...
5. الانحلال الحراري للميثان المخفف بثاني أكسيد الكربون في ظل ظروف اصطناعية يؤدي إلى تخليق السائل ... الهيدروكربونات ، وفي الطبيعة - إلى تكوين السلسلة الجينية الكاملة للمواد البيتومينية.

CH4 → سغرافيت + 2H2

في عملية تحلل الميثان في العمق ، يحدث تكوين الهيدروكربونات المعقدة بطريقة طبيعية تمامًا! يحدث ذلك لأنه تبين أنه موات بقوة! وليست الهيدروكربونات الغازية أو السائلة فحسب ، بل الهيدروكربونات الصلبة أيضًا!
والميثان الآن "يتسرب" باستمرار في أماكن استخراج الفحم. قد تكون متبقية. أو قد يكون دليلاً على استمرار عملية الأبخرة الهيدروكربونية القادمة من الأحشاء.

حسنًا ، حان الوقت الآن للتعامل مع "الورقة الرابحة" لنسخة الأصل العضوي للفحم البني والفحم الصلب - وجود "بقايا نبات متفحمة" فيها.
توجد مثل هذه "مخلفات النبات المتفحمة" في رواسب الفحم بكميات ضخمة. علماء النباتات القديمة "يحددون بثقة أنواع النباتات" في هذه "البقايا".
على أساس وفرة هذه "البقايا" تم التوصل إلى الاستنتاج حول الظروف الاستوائية تقريبًا في المناطق الشاسعة من كوكبنا والاستنتاج حول الإزهار العنيف لعالم النبات في العصر الكربوني.
لكن! عندما تم الحصول على الجرافيت المتحلل بالحرارة عن طريق الانحلال الحراري للميثان المخفف بالهيدروجين ، وجد أن الأشكال المتفرعة ، تشبه إلى حد بعيد "بقايا النبات" ، تتشكل في جانب تدفق الغاز في المناطق الراكدة.

عينات من الجرافيت الانحلال الحراري مع "أنماط نباتية" (من دراسة "هيدروجين غير معروف")

إن أبسط استنتاج يتبع من الصور المذكورة أعلاه "لأشكال النباتات المتفحمة" ، والتي هي في الواقع مجرد أشكال من الجرافيت المتحلل بالحرارة ، سيكون كالتالي: يحتاج علماء النباتات القديمة الآن إلى التفكير مليًا! ..

والعالم العلمي يواصل الكتابة الأطروحاتعلى أصل الفحم على أساس التراكم البيولوجي للطبقات

1. تتحلل مركبات الهيدريد في أحشاء كوكبنا عند تسخينها (انظر مقال المؤلف "هل مصير فايتون ينتظر الأرض؟ ..") ، يطلق الهيدروجين ، والذي ، وفقًا لقانون أرخميدس ، يندفع - على سطح الأرض.
2. في طريقه ، بسبب نشاطه الكيميائي العالي ، يتفاعل الهيدروجين مع المادة الداخلية ، مكونًا مركبات مختلفة. بما في ذلك المواد الغازية مثل الميثان CH4 وكبريتيد الهيدروجين H2S والأمونيا NH3 وبخار الماء H2O وما شابه ذلك.
3. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة وفي ظل وجود غازات أخرى تشكل جزءًا من سوائل باطن الأرض ، يحدث تحلل تدريجي للميثان ، مما يؤدي ، وفقًا لقوانين الكيمياء الفيزيائية ، إلى تكوين الهيدروكربونات الغازية ، بما في ذلك المعقدة منها.
4. عند ارتفاع الشقوق والصدوع الموجودة في القشرة الأرضية ، وتشكيل شقوق جديدة تحت الضغط ، تملأ هذه الهيدروكربونات جميع التجاويف المتاحة لها في الصخور الجيولوجية. وبسبب ملامستها لهذه الصخور الباردة ، تنتقل الهيدروكربونات الغازية إلى حالة طور مختلفة وتشكل (اعتمادًا على التكوين والظروف البيئية) رواسب من المعادن السائلة والصلبة - الزيت والبني والفحم والأنثراسيت والجرافيت وحتى الماس.
5. في عملية تكوين الرواسب الصلبة ، وفقًا لقوانين التنظيم الذاتي للمادة التي لم يتم استكشافها بعد ، وفي ظل ظروف مناسبة ، يحدث تكوين أشكال منظمة - بما في ذلك تلك التي تذكرنا بأشكال العالم الحي.

وتفاصيل أخرى مثيرة للفضول: قبل "العصر الكربوني" - في نهاية ديفون - كان المناخ باردًا وجافًا إلى حد ما ، وبعد - في بداية بيرم - كان المناخ أيضًا باردًا وجافًا. قبل "العصر الكربوني" لدينا "قارة حمراء" ، وبعدها لدينا "القارة الحمراء" نفسها ...
يطرح السؤال المنطقي التالي: هل كانت هناك "فترة كربونية" دافئة على الإطلاق؟!.

لا يفسر عمر مليون سنة من طبقات الفحم الكربوني والبني عددًا من القطع الأثرية الغريبة الموجودة في الفحم:

كوب حديدي وجد في الفحم عمره 300 مليون سنة.

رف مسنن من الفحم الصلب

يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى يتحول الخث إلى فحم. يتراكم الخث تدريجياً في المستنقع. المستنقع ، بدوره ، متضخم بطبقات أكبر من النباتات. في العمق ، يتغير الخث طوال الوقت. تنقسم المركبات الكيميائية المعقدة الموجودة في النباتات إلى مركبات أبسط. تذوب جزئيًا وتنتقل بالماء ، وتنتقل جزئيًا إلى حالة غازية: ثاني أكسيد الكربون والميثان. تلعب البكتيريا وجميع أنواع الفطريات التي تسكن كل شيء دورًا مهمًا في تكوين الفحم. تساهم في تحلل الأنسجة النباتية. في عملية مثل هذه التغييرات في الخث ، تبدأ المادة الأكثر استقرارًا ، الكربون ، في التراكم بمرور الوقت. بمرور الوقت ، يحتوي الخث على المزيد والمزيد من الكربون في الخث.

يحدث تراكم الكربون في الخث دون الوصول إلى الأكسجين ، وإلا فإن الكربون ، عند اتحاده مع الأكسجين ، سيتحول تمامًا إلى ثاني أكسيد الكربون ويتبخر. يتم عزل الطبقات المكونة للخث أولاً عن أكسجين الهواء بواسطة الماء الذي يغطيها ، ثم بواسطة طبقات جديدة من الخث.

لذا تدريجيًا عملية تحويل الخث إلى. هناك عدة أنواع رئيسية من الفحم الأحفوري: الليغنيت ، والفحم البني ، والفحم القاري ، والأنثراسايت ، والبوغهيد ، وما إلى ذلك.

الأكثر تشابهًا مع الخث الليغنيت- فحم بني فضفاض ، ليس قديمًا جدًا. يظهر بوضوح بقايا النباتات ، وخاصة الخشب (ومن هنا جاء اسم "lignite" ، والذي يعني "خشبي"). اللجنايت هو الخث الخشبي. في مستنقعات الخث المعتدلة الحديثة ، يتشكل الخث بشكل أساسي من الطحالب ، البردي ، القصب ، ولكن في المنطقة شبه الاستوائية من العالم ، على سبيل المثال ، في مستنقعات غابات فلوريدا في الولايات المتحدة ، يتشكل الخث الخشبي أيضًا ، مشابه جدًا للليغنيت الأحفوري.

مع تحلل أقوى وتغيير في بقايا النباتات ، الفحم البني. لونه بني غامق أو أسود. إنه أقوى من الليغنيت ، وبقايا الخشب أقل شيوعًا فيه ، ويصعب رؤيتها. عند حرق الفحم البني ينتج حرارة أكثر من الليغنيت ، لأنه أكثر ثراءً بالكربون. لا يتحول الفحم البني دائمًا إلى فحم صلب بمرور الوقت. من المعروف أن الفحم البني لحوض موسكو من نفس عمر الفحم الصلب على المنحدر الغربي لجبال الأورال (حوض كيزل). تحدث عملية تحويل الفحم البني إلى فحم صلب فقط عندما تغرق طبقات الفحم البني في آفاق أعمق لقشرة الأرض أو تحدث عمليات بناء الجبال. من أجل تحويل الفحم البني إلى حجر أو أنثراسايت ، هناك حاجة إلى درجة حرارة عالية جدًا وضغط مرتفع في أحشاء الأرض. في فحمفقط تحت المجهر تظهر بقايا النباتات ؛ إنه ثقيل ، لامع ، وغالبًا ما يكون قويًا جدًا. بعض درجات الفحم نفسها أو مع درجات أخرى من فحم الكوك ، أي أنها تتحول إلى فحم الكوك.

تحتوي أكبر كمية من الكربون على فحم أسود لامع - أنثراسايت. يمكنك العثور على بقايا النباتات فيه فقط تحت المجهر. عند الاحتراق ، ينتج أنثراسيت حرارة أكثر من جميع درجات الفحم الأخرى.

بوجهيد- الفحم الأسود الكثيف مع سطح كسر محاري ؛ يعطي التقطير الجاف كمية كبيرة من قطران الفحم - مادة خام قيمة للصناعات الكيماوية. يتكون Boghead من الطحالب والسابروبيل.

كلما طالت مدة بقاء الفحم في طبقات الأرض ، أو كلما تعرض للضغط وعمل الحرارة العميقة ، زاد الكربون الذي يحتوي عليه. يحتوي أنثراسايت على حوالي 95٪ كربون ، وفحم بني - حوالي 70٪ ، وخث - من 50 إلى 65٪. في المستنقع ، حيث يتراكم الخث في البداية ، عادة ما ينسجم الطين والرمل ومختلف المواد الذائبة مع الماء. إنها تشكل شوائب معدنية في الخث ، والتي تبقى بعد ذلك في الفحم. غالبًا ما تشكل هذه الشوائب طبقات بينية تفصل طبقات الفحم إلى عدة طبقات. يلوث الخليط الفحم ويجعل من الصعب تطويره.

عندما يتم حرق الفحم ، تبقى جميع الشوائب المعدنية على شكل رماد. كلما كان الفحم أفضل ، قل الرماد الذي يجب أن يحتوي عليه. في الدرجات الجيدة من الفحم ، تكون نسبة قليلة فقط ، ولكن في بعض الأحيان تصل كمية الرماد إلى 30-40٪. إذا كان الرماد أكثر من 60٪ ، فإن الفحم لا يحترق على الإطلاق ولا يصلح للوقود.

تختلف طبقات الفحم ليس فقط في تكوينها ، ولكن أيضًا في الهيكل. في بعض الأحيان ، يتكون التماس بأكمله من الفحم النقي طوال سمكه بالكامل. هذا يعني أنها تشكلت في مستنقع من الخث ، حيث لم تتسرب المياه الملوثة بالطين والرمل تقريبًا. يمكن حرق هذا الفحم على الفور. في كثير من الأحيان ، تتناوب طبقات الفحم مع الطبقات البينية الطينية أو الرملية. تسمى طبقات الفحم هذه معقدة. في نفوسهم ، على سبيل المثال ، غالبًا ما يحتوي التماس الذي يبلغ سمكه 1 متر على 10-15 طبقة من الطين ، وسماكة عدة سنتيمترات لكل منها ، ويمثل الفحم النقي 60-70 سم فقط ؛ بينما يمكن أن يكون الفحم ذا نوعية جيدة جدًا. للحصول على وقود يحتوي على نسبة منخفضة من الشوائب الأجنبية من الفحم ، يتم تخصيب الفحم. من المنجم ، يتم إرسال الصخور على الفور إلى مصنع المعالجة. هناك ، يتم سحق الصخور المستخرجة في المنجم إلى قطع صغيرة في آلات خاصة ، ثم يتم فصل جميع كتل الطين عن الفحم. يكون الطين دائمًا أثقل من الفحم ، لذلك يتم غسل خليط الفحم والطين بتيار من الماء. يتم اختيار قوة الطائرة بحيث تخرج الفحم ، ويبقى الطين الثقيل في الأسفل. ثم يتم تمرير الماء بالفحم من خلال شبكة متكررة. يتم تصريف المياه والفحم ، الذي أصبح الآن نظيفًا وخاليًا من جزيئات الطين ، يتجمع على سطح الشبكة. يسمى هذا الفحم المخصب. سيكون هناك القليل من الرماد المتبقي فيه. ويحدث أن الرماد في الفحم ليس نجاسة ضارة ، بل هو معدن. وهكذا ، على سبيل المثال ، غالبًا ما تشكل العكارة الرقيقة والطينية ، التي يتم إحضارها إلى المستنقع عن طريق الجداول والأنهار ، طبقات بينية من الطين المقاوم للصهر. يتم تطويره أو جمعه خصيصًا من الرماد المتبقي بعد احتراق الفحم ، ثم يستخدم في صنع أطباق البورسلين وغيرها من المنتجات. توجد احيانا في رماد الفحم

عن الفحم

الفحم معدن صلب وغير قابل للتجديد يستخدمه الشخص لتوليد الحرارة عن طريق حرقه. وفقًا للتصنيف ، فهو ينتمي إلى الصخور الرسوبية.

ما هذا؟

بدأ الناس استخدام الفحم كمصدر للطاقة في العصور القديمة جنبًا إلى جنب مع الحطب. تم العثور على "الحجر القابل للاشتعال" على سطح الأرض ، وبعد ذلك تم استخراجه عمداً من تحته.

ظهر الفحم على الأرض منذ حوالي 300-350 مليون سنة ، عندما ازدهرت السراخس الشبيهة بالأشجار في المستنقعات البدائية وبدأت عاريات البذور في الظهور. سقطت جذوع ضخمة في الماء ، مكونة تدريجياً طبقات سميكة من الكتلة العضوية غير المتحللة. الخشب مع وصول محدود للأكسجين لم يتعفن ، لكنه غرق تدريجياً بشكل أعمق وأعمق تحت وزنه. بمرور الوقت ، بسبب إزاحة طبقات القشرة الأرضية ، غرقت هذه الطبقات إلى عمق كبير ، وهناك ، تحت تأثير الضغط الكبير ودرجة الحرارة المرتفعة ، حدث تغيير نوعي في الخشب إلى الفحم.

أنواع الفحم

اليوم ، يتم استخراج أنواع مختلفة من الفحم.

أنثراسايت هي أصعب الأنواع من الأعماق الكبيرة ولها درجة حرارة احتراق قصوى. الفحم - العديد من الأصناف المستخرجة في المناجم والحفر المكشوفة. وله أوسع توزيع في العديد من مجالات النشاط البشري .الفحم البني - يتكون من بقايا الخث ، أصغر أنواع الفحم. لديها أدنى درجة حرارة احتراق.

تقع جميع أنواع الفحم في طبقات وتسمى مواقعها أحواض الفحم.

استخراج الفحم

في البداية ، تم جمع الفحم ببساطة في الأماكن التي ظهر فيها التماس على السطح. يمكن أن يحدث هذا نتيجة إزاحة طبقات القشرة الأرضية.

في كثير من الأحيان ، بعد الانهيارات الأرضية في المناطق الجبلية ، تم الكشف عن مثل هذه النتوءات من الرواسب ، وأتيحت الفرصة للناس للوصول إلى قطع من "الأحجار القابلة للاشتعال".

في وقت لاحق ، عندما ظهرت التكنولوجيا البدائية ، بدأ تطوير الفحم بطريقة مفتوحة. وغرقت بعض مناجم الفحم حتى عمق اكثر من 300 متر.

اليوم ، بفضل توافر التكنولوجيا الحديثة المتطورة ، ينزل الناس تحت الأرض في مناجم يزيد عمقها عن كيلومتر واحد. من هذه الآفاق ، يتم استخراج الفحم الأعلى جودة وقيمة.

أين يستخدم الفحم؟

يمكن استخدام جميع أنواع الفحم لتوليد الحرارة. عند حرقها ، فإنها تطلق أكثر بكثير مما يمكن الحصول عليه من الخشب أو أنواع الوقود الصلب الأخرى. تُستخدم أعلى درجات الفحم في علم المعادن ، حيث يلزم درجات حرارة عالية.

بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الفحم مادة خام قيمة للصناعات الكيماوية. يتم استخراج العديد من المواد المفيدة والمفيدة منه.

منذ العصور القديمة ، كان الفحم مصدر طاقة للبشرية ، ليس الوحيد ، ولكنه مستخدَم على نطاق واسع. في بعض الأحيان يتم مقارنتها بالطاقة الشمسية المحفوظة في الحجر. يتم حرقها للحصول على الحرارة للتدفئة وتسخين المياه وتحويلها إلى كهرباء في المحطات الحرارية واستخدامها لصهر المعادن.

مع تطور التقنيات الجديدة ، تعلم الناس استخدام الفحم ليس فقط للحصول على الطاقة عن طريق الحرق. نجحت الصناعة الكيميائية في إتقان تكنولوجيا إنتاج المعادن النادرة - الغاليوم والجرمانيوم. يتم استخلاص مواد الجرافيت الكربوني المركب ذات المحتوى العالي من الكربون والوقود الغازي ذي القيمة الحرارية العالية منه ، ويتم وضع طرق لإنتاج البلاستيك. تتم معالجة الفحم من الدرجة الأدنى وجزءه الدقيق للغاية وغبار الفحم وهي ممتازة لتدفئة كل من المباني الصناعية والمنازل الخاصة. في المجموع ، بمساعدة المعالجة الكيميائية للفحم ، يتم إنتاج أكثر من 400 نوع من المنتجات ، والتي يمكن أن تكلف عشر مرات أكثر من المنتج الأصلي.

لعدة قرون ، كان الناس يستخدمون الفحم بنشاط كوقود لتوليد الطاقة وتحويلها ، مع تطور الصناعة الكيميائية والحاجة إلى المواد النادرة والقيمة في الصناعات الأخرى ، تزداد الحاجة إلى الفحم. لذلك ، يتم استكشاف رواسب جديدة بشكل مكثف ، ويتم بناء المحاجر والمناجم ، ومؤسسات معالجة المواد الخام.

باختصار عن أصل الفحم

على كوكبنا ، منذ ملايين السنين ، ازدهر الغطاء النباتي في مناخ رطب. منذ ذلك الحين ، مرت 210 ... 280 مليون سنة. لآلاف السنين ، وملايين السنين ، ماتت بلايين الأطنان من الغطاء النباتي ، وتراكمت في قاع المستنقعات ، مغطاة بطبقات من الرواسب. أدى التحلل البطيء في جو خالٍ من الأكسجين تحت ضغط قوي من الماء والرمل والصخور الأخرى ، أحيانًا في درجات حرارة عالية بسبب قرب الصهارة ، إلى تحجر طبقات هذا الغطاء النباتي ، مع تحول تدريجي إلى فحم بدرجات متفاوتة من الائتلاف.

الرواسب الروسية الرئيسية وتعدين الفحم الصلب

يوجد أكثر من 15 تريليون طن من احتياطيات الفحم على هذا الكوكب. أكبر استخراج للمعادن يأتي من الفحم الصلب ، بحوالي 0.7 طن للفرد ، أي أكثر من 2.6 مليار طن في السنة. في روسيا ، يتوفر الفحم في مناطق مختلفة. لها خصائص وميزات مختلفة وعمق حدوثها. فيما يلي أكبر أحواض الفحم وأكثرها نجاحًا:

الاستخدام الفعال لرواسب سيبيريا والشرق الأقصى يحد من بعدها عن المناطق الصناعية الأوروبية. في الجزء الغربي من روسيا ، يتم استخراج الفحم أيضًا بأداء ممتاز: في أحواض الفحم Pechersk و Donetsk. في منطقة روستوف ، يتم تطوير الودائع المحلية بنشاط ، وأكثرها واعدة هو Gukovskoye. تنتج معالجة الفحم من هذه الرواسب درجات عالية الجودة من الفحم - أنثراسيت (AS و AO).

الخصائص النوعية الرئيسية للفحم الصلب

تتطلب الصناعات المختلفة درجات مختلفة من الفحم. تختلف مؤشراته النوعية على نطاق واسع حتى بالنسبة لأولئك الذين لديهم نفس العلامات ويعتمدون إلى حد كبير على الإيداع. لذلك ، قبل شراء الفحم ، تتعرف الشركات على خصائصه الفيزيائية:

حسب درجة التخصيب ، ينقسم الفحم الحجري إلى:

• - مركزات (تحترق للتدفئة في الغلايات البخارية وتوليد الكهرباء) ؛
• - المنتجات الصناعية المستخدمة في صناعة المعادن.
• - الحمأة ، في الواقع ، هي جزء ناعم (حتى 6 مم) وغبار بعد تكسير الصخور. من الصعب حرق مثل هذا الوقود ، لذلك يتم تشكيل قوالب منه ، والتي تتمتع بخصائص أداء جيدة وتستخدم في غلايات الوقود الصلب المحلية.

حسب درجة التحالف:

• - الفحم البني يتكون جزئياً من الفحم الحجري. لها قيمة منخفضة من السعرات الحرارية ، وتنهار أثناء النقل والتخزين ، وتميل إلى الاحتراق التلقائي ؛
• - فحم. لديها العديد من العلامات التجارية المختلفة (الدرجات) ذات الخصائص المختلفة. لديها مجال واسع من الاستخدام: المعادن ، الطاقة ، الإسكان والخدمات المجتمعية ، الصناعة الكيميائية ، إلخ.
• - أنثراسايت هو أعلى أنواع الفحم الصلب جودة.

بالمقارنة مع الخث والفحم ، فإن القيمة الحرارية للفحم أعلى. يحتوي الفحم البني على أقل قيمة من السعرات الحرارية ، بينما يحتوي أنثراسيت على أعلى قيمة. ومع ذلك ، بناءً على الجدوى الاقتصادية ، هناك طلب كبير على الفحم العادي. لديها مزيج مثالي من السعر والحرارة المحددة للاحتراق.

هناك الكثير من الخصائص المختلفة للفحم ، ولكن لا يمكن أن تكون جميعها مهمة عند اختيار الفحم للتدفئة. في هذه الحالة ، من المهم معرفة بعض المعلمات الرئيسية فقط: محتوى الرماد والرطوبة والسعة الحرارية المحددة. قد يكون محتوى الكبريت مهمًا. الباقي مطلوب عند اختيار المواد الخام للمعالجة. من المهم معرفته عند اختيار الفحم هو الحجم: كيف يتم تقديم القطع الكبيرة لك. يتم تشفير هذه البيانات باسم العلامة التجارية.

تصنيف الحجم:

التصنيف حسب العلامات التجارية ووصفها المختصر:

اعتمادًا على خصائص الفحم وعلامته التجارية ونوعه وجزئه ، يتم تخزينه لأوقات مختلفة. (يوجد جدول في المقالة يوضح العمر الافتراضي للفحم حسب الإيداع والعلامة التجارية).

يجب إيلاء اهتمام خاص لحماية الفحم أثناء التخزين طويل الأجل (أكثر من 6 أشهر). في هذه الحالة ، يلزم وجود سقيفة أو قبو خاص للفحم ، حيث سيتم حماية الوقود من هطول الأمطار وأشعة الشمس المباشرة.

تتطلب أكوام الفحم الكبيرة أثناء التخزين طويل الأمد التحكم في درجة الحرارة ، نظرًا لوجود أجزاء صغيرة ، جنبًا إلى جنب مع الرطوبة ودرجة الحرارة المرتفعة ، فإنها تميل إلى الاشتعال تلقائيًا. يُنصح بشراء مقياس حرارة إلكتروني ومزدوجة حرارية بسلك طويل ، مدفون في وسط كومة الفحم. تحتاج إلى فحص درجة الحرارة مرة أو مرتين في الأسبوع ، لأن بعض درجات الفحم تشتعل تلقائيًا في درجات حرارة منخفضة جدًا: درجات البني - عند 40-60 درجة مئوية ، والباقي - 60-70 درجة مئوية. نادرًا ما توجد حالات احتراق تلقائي من أنثراسيت وشبه أنثراسيت (في روسيا مثل هذه الحالات غير مسجلة).