Krótki opis węgla. Jak powstaje węgiel

Od czasów starożytnych ludzkość wykorzystywała węgiel jako jedno ze źródeł energii. A dziś ten minerał jest dość szeroko stosowany. Czasami nazywa się to energią słoneczną, która jest przechowywana w kamieniu.

Aplikacja

Węgiel jest spalany w celu wytworzenia ciepła, które jest wykorzystywane do ciepłej wody i ogrzewania domu. Minerał wykorzystywany jest w procesach technologicznych wytopu metali. Elektrociepłownie przekształcają węgiel w energię elektryczną poprzez jego spalanie.

Postęp naukowy umożliwił wykorzystanie tej cennej substancji w inny sposób. W ten sposób przemysł chemiczny z powodzeniem opanował technologię, która umożliwia otrzymywanie płynnego paliwa z węgla, a także tak rzadkich metali, jak german i gal. Obecnie z cennej skamieniałości wydobywa się grafit węglowy o wysokim stężeniu węgla. Opracowano również metody wytwarzania tworzyw sztucznych i wysokokalorycznych paliw gazowych z węgla.

Bardzo niski udział węgla niskogatunkowego i jego pyłu po przetworzeniu sprasowuje się w brykiety. Materiał ten doskonale nadaje się do ogrzewania domów prywatnych i obiektów przemysłowych. Ogółem po chemicznej obróbce, której poddawany jest węgiel, powstaje ponad czterysta sztuk różnych wyrobów. Cena wszystkich tych produktów jest dziesięć razy wyższa niż koszt surowców.

W ciągu ostatnich kilku stuleci ludzkość aktywnie wykorzystywała węgiel jako paliwo niezbędne do pozyskiwania i przetwarzania energii. Co więcej, w ostatnich latach wzrasta zapotrzebowanie na ten cenny minerał. Sprzyja temu rozwój przemysłu chemicznego, a także zapotrzebowanie na pozyskiwane z niego cenne i rzadkie pierwiastki. W związku z tym w Rosji trwają obecnie intensywne poszukiwania nowych złóż, powstają kopalnie i kamieniołomy, budowane są przedsiębiorstwa przetwarzające ten cenny surowiec.

Pochodzenie kopalne

W starożytności na Ziemi panował ciepły i wilgotny klimat, w którym kwitła różnorodna roślinność. Z niego powstał później węgiel. Pochodzenie tej skamieliny leży w nagromadzeniu miliardów ton martwej roślinności na dnie bagien, gdzie były pokryte osadami. Od tego czasu minęło około 300 milionów lat. Pod silnym ciśnieniem piasku, wody i różnych skał roślinność powoli rozkładała się w środowisku beztlenowym. Pod wpływem wysokich temperatur, jakie dawała blisko położona magma, masa ta zakrzepła, stopniowo zamieniając się w węgiel. Pochodzenie wszystkich istniejących złóż ma tylko takie wyjaśnienie.

Zasoby mineralne i ich wydobycie

Na naszej planecie występują duże złoża węgla. W sumie, według ekspertów, jelita Ziemi przechowują piętnaście bilionów ton tego minerału. Ponadto wydobycie węgla w ujęciu ilościowym jest na pierwszym miejscu. To 2,6 miliarda ton rocznie, czyli 0,7 tony na mieszkańca naszej planety.

Złoża węgla w Rosji znajdują się w różnych regionach. Ponadto w każdym z nich minerał ma inną charakterystykę i ma swoją własną głębokość występowania. Poniżej znajduje się lista zawierająca największe złoża węgla w Rosji:

Znajduje się w południowo-wschodniej części Jakucji. Głębokość zalegania węgla w tych miejscach pozwala na eksploatację odkrywkową. Nie wymaga to specjalnych nakładów, co wpływa na obniżenie kosztu produktu finalnego.
Złoże Tuwy. Według ekspertów na jego terytorium znajduje się około 20 miliardów ton minerałów. Teren jest bardzo atrakcyjny do zagospodarowania. Faktem jest, że osiemdziesiąt procent jego złóż znajduje się w jednej warstwie o grubości 6-7 metrów.
Złoża Minusińska. Znajdują się one w Republice Chakasji. Jest to kilka złóż, z których największe to Chernogorskoye i Izykhskoye. Zapasy basenów są niewielkie. Według ekspertów wahają się one od 2 do 7 miliardów ton. Wydobywa się tu bardzo cenny ze względu na swoje właściwości węgiel. Właściwości minerału są takie, że podczas spalania rejestruje się bardzo wysoką temperaturę.
To złoże, położone na zachodzie Syberii, daje produkt wykorzystywany w hutnictwie żelaza. Węgiel wydobywany w tych miejscach idzie na koks. Wolumen depozytów jest tutaj po prostu ogromny.
Depozyt ten daje produkt najwyższej jakości. Największa głębokość złóż mineralnych sięga pięciuset metrów. Eksploatacja prowadzona jest zarówno w wyrobiskach odkrywkowych, jak iw kopalniach.

Węgiel kamienny w Rosji jest wydobywany w zagłębiu węglowym Peczora. Złoża są również aktywnie rozwijane w regionie rostowskim.

Dobór węgla do procesu produkcyjnego

W różnych branżach istnieje zapotrzebowanie na różne gatunki minerałów. Jakie są różnice między węglem kamiennym? Właściwości i cechy jakościowe tego produktu są bardzo zróżnicowane.

Dzieje się tak nawet wtedy, gdy węgiel ma takie samo oznaczenie. Faktem jest, że cechy skamieliny zależą od miejsca jej wydobycia. Dlatego każde przedsiębiorstwo, wybierając węgiel do swojej produkcji, powinno zapoznać się z jego właściwościami fizycznymi.

Nieruchomości

Węgiel różni się następującymi właściwościami:

Stopień wzbogacenia

W zależności od przeznaczenia można zakupić różne rodzaje węgla kamiennego. W tym przypadku właściwości paliwa stają się jasne, na podstawie stopnia jego wzbogacenia. Przeznaczyć:

1. Koncentraty. Paliwo to wykorzystywane jest do produkcji energii elektrycznej i cieplnej.

2. Produkty przemysłowe. Stosowane są w metalurgii.

3. drobna frakcja węgla (do sześciu milimetrów), a także pył powstały w wyniku kruszenia skał. Z osadów powstają brykiety, które mają dobre właściwości użytkowe do domowych kotłów na paliwa stałe.

Stopień uwęglenia

Według tego wskaźnika istnieją:

1. Węgiel brunatny. To ten sam węgiel, tylko częściowo uformowany. Jego właściwości są nieco gorsze od paliwa wyższej jakości. Węgiel brunatny wydziela mało ciepła podczas spalania i kruszy się podczas transportu. Ponadto ma tendencję do samozapłonu.

2. Węgiel. Ten rodzaj paliwa ma dużą liczbę gatunków (marek), których właściwości są różne. Znajduje szerokie zastosowanie w energetyce i metalurgii, mieszkalnictwie i usługach komunalnych oraz przemyśle chemicznym.

3. Antracyty. Jest to najwyższej jakości rodzaj węgla.

Właściwości wszystkich tych form minerałów znacznie się od siebie różnią. Najniższą wartością opałową charakteryzuje się więc węgiel brunatny, a najwyższą – antracyty. Jaki węgiel najlepiej kupić? Cena musi być ekonomicznie uzasadniona. Na tej podstawie koszt i ciepło właściwe są w optymalnym stosunku dla zwykłego węgla (w granicach 220 USD za tonę).

Klasyfikacja wielkości

Przy wyborze węgla ważna jest znajomość jego wymiarów. Ten wskaźnik jest zaszyfrowany w gatunku minerału. Tak więc dzieje się węgiel:

- "P" - płyta, czyli duże kawałki powyżej 10 cm.

- „K” - duży, którego rozmiar wynosi od 5 do 10 cm.

- "O" - nakrętka, jest również dość duża, o wielkości fragmentów od 2,5 do 5 cm.

- „M” - mały, z małymi kawałkami 1,3-2,5 cm.

- "C" - ziarno - tania frakcja do długotrwałego tlenia o wymiarach 0,6-1,3 cm.

- „Sz” – sztyb, czyli głównie miał węglowy, przeznaczony do brykietowania.

- „P” - zwykły lub niestandardowy, w którym mogą występować ułamki o różnych rozmiarach.

Właściwości węgla brunatnego

Jest to węgiel najniższej jakości. Jego cena jest najniższa (około stu dolarów za tonę). powstały na starożytnych bagnach przez prasowanie torfu na głębokości około 0,9 km. Jest to najtańsze paliwo zawierające dużą ilość wody (około 40%).

Ponadto węgiel brunatny ma raczej niskie ciepło spalania. Zawiera dużą ilość (do 50%) lotnych gazów. Jeśli użyjesz węgla brunatnego do pieca, to pod względem cech jakościowych będzie przypominał surowe drewno opałowe. Produkt mocno się pali, mocno dymi i pozostawia dużą ilość popiołu. Z tego surowca często przygotowuje się brykiety. Mają dobre właściwości użytkowe. Ich cena mieści się w przedziale od ośmiu do dziesięciu tysięcy rubli za tonę.

Właściwości węgla kamiennego

To paliwo jest lepszej jakości. Węgiel to skała o czarnym kolorze i matowej, półmatowej lub błyszczącej powierzchni.

Ten rodzaj paliwa zawiera tylko od pięciu do sześciu procent wilgoci, dlatego ma wysoką wartość opałową. W porównaniu z drewnem dębowym, olchowym i brzozowym węgiel daje 3,5 razy więcej ciepła. Wadą tego rodzaju paliwa jest wysoka zawartość popiołu. Cena węgla latem i jesienią waha się od 3900 do 4600 rubli za tonę. Zimą koszt tego paliwa wzrasta o dwadzieścia do trzydziestu procent.

Składowanie węgla

Jeśli paliwo ma być używane przez dłuższy czas, należy je umieścić w specjalnej szopie lub bunkrze. Tam musi być chroniony przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych i deszczu.

Jeśli hałdy węgla są duże, to podczas składowania należy stale monitorować ich stan. Drobne frakcje w połączeniu z wysoką temperaturą i wilgocią mogą ulec samozapłonowi.

Kopalnia Borodino. Obwód krasnojarski

Oficjalnie są to warstwy nagromadzenia biomasy z lasów i roślin, zakoksowane pod innymi warstwami. Albo to były potężne starożytne torfowiska (dolna najgrubsza warstwa).

Ten wzór warstw węgla jest wszechobecny:

Kopalnia Nazarowskiego. Dwie cienkie warstwy blisko powierzchni

Główna warstwa z węglem brunatnym nie wygląda jak przypadkowa masa z chaotycznie ułożonymi skamieniałymi pniami wiekowych drzew. Zbiornik ma wyraźne warstwy - wiele warstw. Oznacza to, że oficjalna wersja ze starożytnymi drzewami nie jest odpowiednia. I nie nadaje się jeszcze ze względu na wysoką zawartość siarki w pokładach węgla brunatnego.

Spis zawartości niektórych pierwiastków chemicznych w węglu, torfie, drewnie i oleju.

Aby nie zastanawiać się nad znaczeniem tabeli, napiszę wnioski z niej.
1. Węgiel. W drewnie jest to najmniejsze z wymienionych źródeł paliwa. I nie jest jasne (jeśli weźmiemy pod uwagę tradycyjną wersję powstawania węgla), dlaczego ilość węgla wzrasta wraz z nagromadzeniem materii organicznej (drewna lub torfu) w warstwach. Sprzeczność, której nikt nie wyjaśnia.
2. Azot i tlen. Związki azotu są jednym z budulców drewna i roślinności. I znowu nie jest jasne, dlaczego ilość azotu spadła po przekształceniu drewna lub torfu w węgiel brunatny. Znowu sprzeczność.
3. Siarka. W drewnie nie ma ilości wystarczającej do akumulacji tego pierwiastka chemicznego. Nawet w torfie zawartość siarki jest znikoma w porównaniu z pokładami węgla brunatnego i kamiennego. Gdzie siarka dostaje się do warstw? Jedynym założeniem jest to, że w warstwach od samego początku znajdowała się siarka. Zmieszany z organicznym? Ale w jakiś sposób stężenie siarki w węglu pokrywa się z zawartością siarki w oleju.

Zwykle siarka to piryt, siarczan i organika. Z reguły przeważa siarka pirytowa. Siarka zawarta w węglu występuje zwykle w postaci siarczanów magnezu, wapnia i żelaza, pirytu żelaza (siarka pirytowa) oraz w postaci związków organicznych zawierających siarkę. Oddzielnie określaj z reguły tylko siarkę siarczanową i siarczkową; organiczną definiuje się jako różnicę między całkowitą zawartością siarki w węglu a sumą siarki siarczanowej i siarczkowej.

Siarka piryt jest niemal stałym towarzyszem węgla, a ponadto czasami w takiej ilości, że czyni go niezdatnym do spożycia (np. węgiel z Zagłębia Moskiewskiego).

Z tych danych wynika, że nagromadzenie materii organicznej (drewna czy torfu) nie jest związane z węglem. Powstawanie węgla brunatnego jest procesem abiogennym. Ale co? Dlaczego węgle brunatne leżą stosunkowo płytko, podczas gdy węgiel może znajdować się na głębokości nawet dwóch kilometrów?

Następne pytanie brzmi: gdzie są wszystkie skamieliny flory i fauny w pokładach węgla brunatnego. Muszą być masywne! Pnie, rośliny, szkielety i kości martwych zwierząt - gdzie one są?

Odciski liści znajdują się tylko w skałach nadkładu:

Skamieniała paproć. Takie skamieniałe rośliny spotyka się podczas wydobycia węgla. Ten okaz został wydobyty podczas pracy w kopalni Rodinskaya w Donbasie. Ale wrócimy do tych rzekomych skamieniałości poniżej.

Odnosi się to do skały płonnej kopalń węgla kamiennego. Nie znalazłem nic o węglu brunatnym.

Obszary powstawania węgla. Większość węgla znajduje się na półkuli północnej, poza równikiem i tropikami. Jednak najbardziej akceptowalny klimat dla akumulacji materii organicznej panował w starożytności. Na starych równikach nie ma również obszarów (w postaci równoleżnikowej) akumulacji. Ta dystrybucja jest wyraźnie związana z innym powodem.

Jeszcze jedno pytanie. Dlaczego to użyteczne paliwo kopalne nie było używane w starożytności? Brakuje masowych opisów wydobycia i wykorzystania węgla brunatnego. Pierwsza wzmianka o węglu odnosi się tylko do czasów Piotra I. Wcale nie jest trudno go zdobyć (dostać się na dno pokładu). Robią to w sposób rzemieślniczy przez lokalnych mieszkańców Ukrainy:

Istnieje również bardziej odkrywkowe wydobycie węgla na dużą skalę:

Węgiel poniżej 8-10 metrów gliny. Geolodzy twierdzą, że do powstania węgla potrzebne jest duże ciśnienie i temperatura. Najwyraźniej nie było go tutaj.

Węgiel jest miękki i kruszy się.

Podczas kopania studni musieli natknąć się na pokłady i przekonać się, że płoną. Ale historia mówi nam o początku masowego wydobycia węgla dopiero w XIX wieku.

A może warstwy te nie istniały aż do XIX wieku? Jak nie było w połowie XIX wieku. drzewa! Zobacz pustynne krajobrazy Krymu i zdjęcia osadników stołypińskich, którzy w wagonach wspinali się w odległe zakątki Syberii. A teraz jest nieprzenikniona tajga. To ja o XIX-wiecznej wersji potopu. Jego mechanizm nie jest jasny (jeśli istniał). Ale wracając do węgli brunatnych.

Jak myślisz, jaka to rasa? Brązowy węgiel? Wygląda na to, ale chyba nie. Są to piaski bitumiczne.

Wydobycie ropy naftowej na dużą skalę z piasków roponośnych w Kanadzie. Przed spadkiem cen ropy był to biznes opłacalny, a nawet dochodowy. Średnio z czterech ton bitumu produkowana jest tylko jedna baryłka ropy.

Jeśli nie wiesz, nie pomyślisz, że wydobywa się tutaj ropę. Wygląda jak brązowe cięcie.

Inny przykład z Ukrainy:

We wsi Starunya (obwód iwano-frankiwski) ropa sama wypływa na powierzchnię, tworząc małe wulkany. Niektóre wulkany ropy płoną!

Wtedy to wszystko zamieni się w kamień i powstanie pokład węgla.

Więc do czego zmierzam? Do tego, że ropa podczas kataklizmu, pęknięcia ziemi wyszła, rozlała się. Ale nie skamieniały w piasku. Być może węgiel brunatny jest taki sam, ale w złożach kredowych lub innych. Tam frakcja przed ropą była mniejsza niż piasek. Kamienny stan węgli mówi, że bierze udział w warstwach kredy. Być może zaszły jakieś reakcje i warstwy zamieniły się w kamień.

Nawet Wikipedia mówi:
Węgiel kopalny jest minerałem, rodzajem paliwa, powstałym zarówno z części starożytnych roślin, jak i w dużej mierze z mas bitumicznych, które wylały się na powierzchnię planety, przeobrażonej w wyniku zapadania się na duże głębokości pod ziemię w wysokich temperaturach i bez tlenu .
Ale wersja abiogennego pochodzenia węgla brunatnego z wycieków ropy nie została opracowana nigdzie indziej.

Niektórzy piszą, że ta wersja nie wyjaśnia wielu warstw węgla brunatnego. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że na powierzchnię wypłynęły nie tylko masy ropy, ale także źródła wodno-błotne, to naprzemienność jest całkiem możliwa. Ropa i bitumy są lżejsze od wody - unosiły się na powierzchni i osadzały się i adsorbowały na skale w postaci cienkich warstw. Oto przykład w strefie aktywnej sejsmicznie w Japonii:

Woda wypływa z pęknięć. Oczywiście nie jest głęboka, ale co stoi na przeszkodzie, aby wody źródeł artezyjskich czy podziemnych oceanów wypływały podczas większych procesów i wyrzucały na powierzchnię masy zmielonych na glinę, piasek, wapno, sól itp. skał, gdy już wypłyną. Odkładaj warstwy w krótkim okresie, a nie w milionach lat. Coraz bardziej skłaniam się ku twierdzeniu, że w niektórych miejscach w pewnych okresach powódź mogła być spowodowana nie przejściem fali z oceanu, ale uwolnieniem mas wody i błota z trzewi Ziemi.

Źródła:
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

Osobną kwestią jest powstawanie węgla

Komentarz w jednym z artykułów z jonny3747 :
Węgiel w Donbasie to najprawdopodobniej przemieszczenie płyt jedna pod drugą, razem z wszystkimi lasami, paprociami itp. Sam pracował na głębokości ponad 1 km. Warstwy leżą pod kątem, jakby jedna płyta wpełzała pod drugą. Pomiędzy warstwą węgla a skałą bardzo często znajdują się odciski roślin, całkiem sporo wpadło mi w oko. I co ciekawe między litą skałą a węglem jest cienka warstwa jakby nie skały ale jeszcze nie węgla, kruszy się w rękach, w przeciwieństwie do skały ma ciemny kolor i tyle, często były odciski w To.

Ta obserwacja bardzo dobrze pasuje do procesu wzrostu pirografitu w tych warstwach. Najprawdopodobniej autor widział takie:

Pamiętając skamieliny paproci na powyższych zdjęciach

Oto fragmenty monografii "Nieznany wodór" oraz pracy "Historia Ziemi bez karbonu":

Na podstawie badań własnych oraz szeregu prac innych naukowców autorzy stwierdzają:
„Biorąc pod uwagę uznaną rolę gazów głębinowych… genetyczny związek naturalnych substancji zawierających węgiel z młodocianym płynem wodorowo-metanowym można opisać w następujący sposób.
1. Z układu fazy gazowej C-O-H (metan, wodór, dwutlenek węgla) ... można syntetyzować substancje zawierające węgiel - zarówno w sztucznych warunkach, jak iw naturze ...
5. Piroliza metanu rozcieńczonego dwutlenkiem węgla w sztucznych warunkach prowadzi do syntezy ciekłych... węglowodorów, aw przyrodzie - do powstania całej serii genetycznej substancji bitumicznych.

CH4 → Sgrafit + 2H2

W procesie głębokiego rozkładu metanu powstawanie złożonych węglowodorów zachodzi w sposób całkowicie naturalny! Dzieje się tak, ponieważ okazuje się to energetycznie korzystne! I to nie tylko węglowodory gazowe lub ciekłe, ale także stałe!
Metan i teraz nieustannie „sączy się” w miejscach wydobycia węgla. Może być pozostałością. Lub może to świadczyć o kontynuacji procesu oparów węglowodorów pochodzących z jelit.

Cóż, teraz czas zająć się „kartą atutową” wersji organicznego pochodzenia węgla brunatnego i kamiennego – obecnością w nich „zwęglonych pozostałości roślinnych”.
Takie „zwęglone pozostałości roślinne” występują w pokładach węgla w ogromnych ilościach. Paleobotanicy „pewnie identyfikują gatunki roślin” w tych „szczątkach”.
Na podstawie obfitości tych „pozostałości” wyciągnięto wniosek o niemal tropikalnych warunkach panujących w rozległych rejonach naszej planety oraz o gwałtownym rozkwicie świata roślin w okresie karbońskim.
Ale! Gdy grafit pirolityczny otrzymano przez pirolizę metanu rozcieńczonego wodorem, stwierdzono, że formy dendrytyczne, bardzo podobne do „pozostałości roślin”, tworzą się po stronie strumienia gazu w strefach stagnacji.

Próbki grafitu pirolitycznego z "wzorami roślinnymi" (z monografii "Nieznany wodór")

Najprostszy wniosek, jaki wynika z powyższych zdjęć „karbonizowanych form roślinnych”, które w rzeczywistości są tylko formami grafitu pirolitycznego, będzie taki: paleobotanicy muszą się teraz mocno zastanowić! ..

A świat naukowy nadal pisze rozprawy na temat pochodzenia węgli na podstawie biologicznej akumulacji warstw

1. Związki wodorkowe w jelitach naszej planety rozkładają się po podgrzaniu (patrz artykuł autora „Czy los Faetona czeka na Ziemię? ..”), uwalniając wodór, który w pełnej zgodzie z prawem Archimedesa pędzi w górę - na powierzchnię Ziemi.
2. Po drodze, ze względu na swoją wysoką aktywność chemiczną, wodór oddziałuje z substancją wnętrza, tworząc różne związki. W tym takie substancje gazowe jak metan CH4, siarkowodór H2S, amoniak NH3, para wodna H2O i tym podobne.
3. W warunkach wysokich temperatur i obecności innych gazów wchodzących w skład płynów podłoża następuje stopniowy rozkład metanu, który w pełnej zgodzie z prawami chemii fizycznej prowadzi do powstania gazowych węglowodorów , w tym złożone.
4. Węglowodory te, wznosząc się zarówno wzdłuż istniejących pęknięć i uskoków skorupy ziemskiej, jak i tworząc pod ciśnieniem nowe, wypełniają wszystkie dostępne im zagłębienia w skałach geologicznych. A w kontakcie z tymi zimniejszymi skałami gazowe węglowodory przechodzą w inny stan fazowy i (w zależności od składu i warunków środowiskowych) tworzą złoża minerałów płynnych i stałych - ropy naftowej, brązu i węgla, antracytu, grafitu, a nawet diamentów.
5. W procesie powstawania osadów stałych, zgodnie z wciąż niezbadanymi prawami samoorganizacji materii, w odpowiednich warunkach dochodzi do powstawania form uporządkowanych – w tym przypominających formy świata żywego.

I jeszcze jeden bardzo ciekawy szczegół: przed „okresem karbońskim” – pod koniec Devon – klimat jest raczej chłodny i suchy, a po – na początku Permu – również chłodny i suchy. Przed „karbonem” mamy „czerwony kontynent”, a po tym samym „czerwonym kontynencie”…
Powstaje następujące logiczne pytanie: czy w ogóle był ciepły „okres karbonu”?!.

Niecały milion lat pokładów węgla brunatnego i karbonu wyjaśnia szereg dziwnych artefaktów znalezionych w węglach:

Żelazny kubek znaleziony w węglu sprzed 300 milionów lat.

Listwa zębata z węgla kamiennego

Zanim torf zamieni się w węgiel, minie dużo czasu. Torf stopniowo gromadzi się na bagnach. Bagna z kolei porastają coraz większe warstwy roślin. Na głębokości torf cały czas się zmienia. Złożone związki chemiczne występujące w roślinach rozkładają się na prostsze. Częściowo rozpuszczają się i są unoszone z wodą, częściowo przechodzą w stan gazowy: dwutlenek węgla i metan. Ważną rolę w powstawaniu węgla odgrywają bakterie i wszelkiego rodzaju grzyby, które zasiedlają wszystko. Przyczyniają się do rozkładu tkanki roślinnej. W procesie takich zmian w torfie z czasem zaczyna się w nim gromadzić najbardziej stabilna substancja, węgiel. Z biegiem czasu węgla torfowego w torfie staje się coraz więcej.

Akumulacja węgla w torfie zachodzi bez dostępu tlenu, w przeciwnym razie węgiel łącząc się z tlenem zamieniłby się całkowicie w dwutlenek węgla i odparował. Tworzące się warstwy torfu są najpierw izolowane od tlenu z powietrza przez pokrywającą je wodę, a następnie przez nowo powstające warstwy torfu.

Tak więc stopniowo proces przekształcania torfu w. Istnieje kilka głównych rodzajów węgla kopalnego: węgiel brunatny, węgiel brunatny, węgiel kamienny, antracyt, bagno itp.

Najbardziej podobny do torfu węgiel brunatny- węgiel brunatny sypki, niezbyt starego pochodzenia. Wyraźnie widać na nim szczątki roślin, głównie drewna (stąd nazwa „brunatny”, co oznacza „drewniany”). Węgiel brunatny to torf drzewny. We współczesnych torfowiskach strefy umiarkowanej torf powstaje głównie z mchu torfowego, turzycy, trzciny, ale w subtropikalnej strefie globu, np.

Przy silniejszym rozkładzie i zmianie resztek roślinnych, brązowy węgiel. Jego kolor jest ciemnobrązowy lub czarny; jest mocniejszy niż węgiel brunatny, szczątki drewna są w nim mniej powszechne i trudniej je zobaczyć. Podczas spalania węgiel brunatny wydziela więcej ciepła niż węgiel brunatny, ponieważ jest bogatszy w węgiel. Węgiel brunatny nie zawsze z czasem zamienia się w węgiel kamienny. Wiadomo, że węgiel brunatny Zagłębia Moskiewskiego jest w tym samym wieku co węgiel kamienny na zachodnim zboczu Uralu (dorzecze Kizel). Proces przemiany węgla brunatnego w węgiel kamienny zachodzi dopiero wtedy, gdy warstwy węgla brunatnego zatapiają się w głębsze poziomy skorupy ziemskiej lub procesy budowy gór. Do przekształcenia węgla brunatnego w kamień lub antracyt potrzebna jest bardzo wysoka temperatura i wysokie ciśnienie w trzewiach Ziemi. W węgiel tylko pod mikroskopem widoczne są szczątki roślin; jest ciężki, lśniący i często bardzo silny. Niektóre gatunki węgla same lub razem z innymi gatunkami koksu, czyli zamieniają się w koks.

Największa ilość węgla zawiera czarny błyszczący węgiel - antracyt. Szczątki roślin można w nim znaleźć tylko pod mikroskopem. Podczas spalania antracyt wydziela więcej ciepła niż wszystkie inne gatunki węgla.

Boghead- gęsty węgiel kamienny z muszlową powierzchnią szczeliny; sucha destylacja daje duże ilości smoły węglowej - cennego surowca dla przemysłu chemicznego. Boghead powstaje z alg i sapropelu.

Im dłużej węgiel leży w warstwach ziemi lub im bardziej jest poddawany ciśnieniu i działaniu głębokiego ciepła, tym więcej zawiera węgla. Antracyt zawiera około 95% węgla, węgiel brunatny - około 70%, a torf - od 50 do 65%. Na bagnach, gdzie początkowo gromadzi się torf, glina, piasek i różne rozpuszczone substancje zwykle dogadują się z wodą. Tworzą zanieczyszczenia mineralne w torfie, które następnie pozostają w węglu. Zanieczyszczenia te często tworzą międzywarstwy, które dzielą pokład węgla na kilka warstw. Domieszka zanieczyszcza węgiel i utrudnia jego zagospodarowanie.

Podczas spalania węgla wszystkie zanieczyszczenia mineralne pozostają w postaci popiołu. Im lepszy węgiel, tym mniej popiołu powinien zawierać. W dobrych gatunkach węgla jest to zaledwie kilka procent, ale zdarza się, że ilość popiołu dochodzi do 30-40%. Jeśli popiół jest większy niż 60%, węgiel w ogóle się nie pali i nie nadaje się na paliwo.

Pokłady węgla różnią się nie tylko składem, ale także strukturą. Czasami cały pokład składa się z czystego węgla na całej swojej grubości. Oznacza to, że powstał na torfowisku, do którego prawie nie docierały wody zanieczyszczone gliną i piaskiem. Taki węgiel można natychmiast spalić. Częściej pokłady węgla przeplatają się z przekładkami ilastymi lub piaszczystymi. Takie pokłady węgla nazywane są złożonymi. Na przykład pokład o grubości 1 m ma często 10-15 warstw gliny, każda o grubości kilku centymetrów, a czysty węgiel stanowi tylko 60-70 cm; podczas gdy węgiel może być bardzo dobrej jakości. Aby otrzymać z węgla paliwo o niskiej zawartości obcych zanieczyszczeń, węgiel jest wzbogacany. Z kopalni skała jest natychmiast wysyłana do zakładu przetwórczego. Tam wydobywana w kopalni skała jest kruszona na drobne kawałki w specjalnych maszynach, a następnie wszystkie bryły gliny są oddzielane od węgla. Glina jest zawsze cięższa od węgla, więc mieszaninę węgla i gliny przemywa się strumieniem wody. Siła strumienia jest dobrana tak, aby usuwał węgiel, a cięższa glina pozostała poniżej. Następnie przez częsty ruszt przepuszcza się wodę z węglem. Woda odpływa, a węgiel, teraz czysty i wolny od cząstek gliny, zbiera się na powierzchni rusztu. Taki węgiel nazywany jest wzbogaconym. Zostanie w nim bardzo mało popiołu. Zdarza się, że popiół w węglu nie jest szkodliwym zanieczyszczeniem, ale minerałem. I tak na przykład rzadka, gliniasta mętność, nanoszona do bagien przez strumienie i rzeki, często tworzy międzywarstwy cennej gliny ogniotrwałej. Jest specjalnie opracowywany lub zbierany z popiołu pozostałego po spalaniu węgla, a następnie używany do wyrobu porcelanowych naczyń i innych wyrobów. Czasami znajduje się w popiołach węgla

O węglu

Węgiel jest stałym, wyczerpywalnym, nieodnawialnym minerałem, którego człowiek używa do wytwarzania ciepła poprzez jego spalanie. Według klasyfikacji należy do skał osadowych.

Co to jest?

Węgiel jako źródło energii ludzie zaczęli wykorzystywać w starożytności wraz z drewnem opałowym. „Łatwopalny kamień” został znaleziony na powierzchni ziemi, później został celowo wydobyty spod niego.

Węgiel pojawił się na Ziemi około 300-350 milionów lat temu, kiedy na prastarych bagnach kwitły drzewiaste paprocie i zaczęły pojawiać się pierwsze rośliny nagonasienne. Ogromne pnie spadały do wody, tworząc stopniowo grube warstwy nierozłożonej masy organicznej. Drewno z ograniczonym dostępem do tlenu nie gniło, lecz stopniowo zapadało się coraz głębiej pod swoim ciężarem. Z biegiem czasu, na skutek przemieszczania się warstw skorupy ziemskiej, warstwy te zapadały się na znaczną głębokość i tam pod wpływem dużego ciśnienia i podwyższonej temperatury następowała jakościowa przemiana drewna w węgiel.

Rodzaje węgla

Obecnie wydobywa się różne rodzaje węgla.

Antracyty są najtwardszymi odmianami z dużych głębokości i mają maksymalną temperaturę spalania Węgiel - wiele odmian wydobywa się w kopalniach i odkrywkach. Ma najszersze rozpowszechnienie w wielu dziedzinach działalności człowieka Węgiel brunatny - powstały z pozostałości torfu, najmłodszy rodzaj węgla. Ma najniższą temperaturę spalania.

Wszystkie rodzaje węgla leżą w warstwach, a ich położenie nazywane jest basenami węglowymi.

Wydobywanie węgla

Początkowo węgiel był po prostu zbierany w miejscach, w których pokład wychodził na powierzchnię. Mogło się to stać w wyniku przemieszczania się warstw skorupy ziemskiej.

Często po osuwiskach na terenach górskich takie wychodnie złoża były odsłaniane, a ludzie mieli okazję dostać się do kawałków „palnego kamienia”.

Później, gdy pojawiła się prymitywna technologia, węgiel zaczął być rozwijany w sposób otwarty. Niektóre kopalnie zapadły się na głębokość ponad 300 metrów.

Dzisiaj, dzięki dostępności zaawansowanej, nowoczesnej technologii, ludzie schodzą pod ziemię do kopalni o głębokości ponad kilometra. Z tych horyzontów wydobywa się najwyższej jakości i wartościowy węgiel.

Gdzie jest używany węgiel?

Do produkcji ciepła można wykorzystać wszystkie rodzaje węgla. Podczas spalania uwalnia znacznie więcej, niż można uzyskać z drewna lub innych paliw stałych. Najgorętsze gatunki węgla są wykorzystywane w metalurgii, gdzie potrzebne są wysokie temperatury.

Ponadto węgiel jest cennym surowcem dla przemysłu chemicznego. Wydobywa się z niego wiele użytecznych i użytecznych substancji.

Od czasów starożytnych węgiel był źródłem energii dla ludzkości, nie jedynym, ale szeroko stosowanym. Czasami porównuje się to do energii słonecznej zachowanej w kamieniu. Jest spalany w celu uzyskania ciepła do ogrzewania, podgrzewania wody, przetwarzany na energię elektryczną w stacjach cieplnych i wykorzystywany do wytapiania metali.

Wraz z rozwojem nowych technologii ludzie nauczyli się wykorzystywać węgiel nie tylko do pozyskiwania energii poprzez spalanie. Przemysł chemiczny z powodzeniem opanował technologię produkcji metali rzadkich - galu i germanu. Wydobywa się z niego materiały kompozytowe węglowo-grafitowe o wysokiej zawartości węgla, paliwo gazowe o wysokiej wartości opałowej oraz opracowywane są metody produkcji tworzyw sztucznych. Przetwarza się najsłabszy węgiel, jego bardzo drobną frakcję oraz miał węglowy, który doskonale nadaje się do ogrzewania zarówno obiektów przemysłowych, jak i domów prywatnych. W sumie za pomocą chemicznej obróbki węgla powstaje ponad 400 rodzajów produktów, które mogą kosztować dziesięć razy więcej niż oryginalny produkt.

Od kilku stuleci ludzie aktywnie wykorzystują węgiel jako paliwo do wytwarzania i przetwarzania energii, wraz z rozwojem przemysłu chemicznego i zapotrzebowaniem na rzadkie i cenne surowce w innych gałęziach przemysłu, zapotrzebowanie na węgiel wzrasta. Dlatego intensywnie prowadzone są poszukiwania nowych złóż, budowane są kamieniołomy i kopalnie, przedsiębiorstwa zajmujące się przetwarzaniem surowców.

Krótko o pochodzeniu węgla

Na naszej planecie wiele milionów lat temu roślinność kwitła w wilgotnym klimacie. Od tego czasu minęło 210 ... 280 milionów lat. Przez tysiące lat, miliony lat, miliardy ton roślinności wymarły, nagromadzone na dnie bagien, pokryte warstwami osadów. Powolny rozkład w atmosferze beztlenowej pod silnym ciśnieniem wody, piasku, innych skał, czasem w wysokich temperaturach ze względu na bliskość magmy, doprowadził do petryfikacji warstw tej roślinności, ze stopniowym przekształcaniem się w węgiel w różnym stopniu uwęglania.

Główne rosyjskie złoża i wydobycie węgla kamiennego

Na planecie jest ponad 15 bilionów ton zasobów węgla. Największe wydobycie kopalin pochodzi z węgla kamiennego, około 0,7 tony na osobę, czyli ponad 2,6 mld ton rocznie. W Rosji węgiel jest dostępny w różnych regionach. Ma różną charakterystykę, cechy i głębokość występowania. Oto największe i najlepiej zagospodarowane zagłębia węglowe:

Aktywne wykorzystanie złóż syberyjskich i dalekowschodnich ogranicza ich oddalenie od przemysłowych regionów Europy. W zachodniej części Rosji wydobywa się również węgiel z doskonałymi wynikami: w zagłębiach Peczerskim i Donieckim. W regionie rostowskim aktywnie rozwijane są lokalne złoża, z których najbardziej obiecującym jest Gukovskoye. Przeróbka węgla z tych złóż daje wysokiej jakości gatunki węgla - antracyty (AS i AO).

Główne cechy jakościowe węgla kamiennego

Różne gałęzie przemysłu wymagają różnych gatunków węgla. Jego wskaźniki jakościowe różnią się w szerokim zakresie, nawet dla tych, które mają to samo oznaczenie iw dużej mierze zależą od depozytu. Dlatego przedsiębiorstwa przed zakupem węgla zapoznają się z jego właściwościami fizycznymi:

Ze względu na stopień wzbogacenia węgiel dzieli się na:

- Koncentraty (spalane w celu ogrzewania w kotłach parowych i wytwarzania energii elektrycznej);
– Wyroby przemysłowe stosowane w przemyśle metalurgicznym;
- Szlam, w rzeczywistości jest to drobna frakcja (do 6 mm) i pył po kruszeniu skał. Spalanie takiego paliwa jest problematyczne, dlatego powstają z niego brykiety, które mają dobre właściwości użytkowe i są stosowane w domowych kotłach na paliwo stałe.

Według stopnia uwęglenia:

— Węgiel brunatny to częściowo uformowany węgiel kamienny. Ma niską wartość opałową, kruszy się podczas transportu i przechowywania, ma skłonność do samozapłonu;
- Węgiel. Ma wiele różnych marek (klas) o różnych właściwościach. Ma szeroki obszar zastosowania: hutnictwo, energetyka, mieszkalnictwo i usługi komunalne, przemysł chemiczny itp.
— Antracyt jest najwyższej jakości formą węgla kamiennego.

W porównaniu do torfu i węgla kamiennego wartość opałowa jest wyższa. Najniższą kaloryczność ma węgiel brunatny, a najwyższą – antracyt. Jednak w oparciu o ekonomiczną wykonalność, zwykły węgiel jest bardzo poszukiwany. Posiada optymalną kombinację ceny i ciepła właściwego spalania.

Istnieje wiele różnych cech węgla, ale nie wszystkie z nich mogą być ważne przy wyborze węgla do ogrzewania. W takim przypadku ważne jest, aby znać tylko kilka kluczowych parametrów: zawartość popiołu, wilgotność i ciepło właściwe. Ważna może być zawartość siarki. Reszta jest wymagana przy wyborze surowców do przetwórstwa. To, co ważne jest, aby wiedzieć przy wyborze węgla, to rozmiar: jak duże kawałki są ci oferowane. Dane te są zaszyfrowane w nazwie marki.

Klasyfikacja rozmiaru:

Klasyfikacja według marek i ich krótki opis:

W zależności od właściwości węgla, jego marki, rodzaju i frakcji, jest on przechowywany przez różny czas. (W artykule znajduje się tabela przedstawiająca trwałość węgla w zależności od złoża i marki).

Szczególną uwagę należy zwrócić na zabezpieczenie węgla podczas długotrwałego składowania (powyżej 6 miesięcy). W takim przypadku wymagana jest specjalna szopa na węgiel lub bunkier, w którym paliwo będzie chronione przed opadami atmosferycznymi i bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.

Duże hałdy węgla podczas długotrwałego składowania wymagają kontroli temperatury, gdyż w obecności drobnych frakcji w połączeniu z wilgocią i wysoką temperaturą mają tendencję do samozapłonu. Wskazane jest zakupienie termometru elektronicznego i termopary z długim przewodem, który jest zakopany w środku pryzmy węgla. Temperaturę trzeba sprawdzać raz lub dwa razy w tygodniu, ponieważ niektóre gatunki węgla zapalają się samoistnie w bardzo niskich temperaturach: brązowe - przy 40-60°C, pozostałe - 60-70°C. Rzadko zdarzają się przypadki samozapłonu antracytów i półantracytów (w Rosji takie przypadki nie są rejestrowane).