زغال سنگ: خواص. زغال سنگ سخت: منشا، استخراج، قیمت

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

از دوران باستان، بشر از زغال سنگ به عنوان یکی از منابع انرژی استفاده می کرده است. و امروزه این ماده معدنی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. گاهی اوقات به آن انرژی خورشیدی می گویند که در سنگ حفظ می شود.

برنامه

زغال سنگ برای تولید گرما سوزانده می شود که برای آب گرم و گرمایش خانه استفاده می شود. این ماده معدنی در فرآیندهای تکنولوژیکی ذوب فلزات استفاده می شود. نیروگاه های حرارتی زغال سنگ را با سوزاندن آن به برق تبدیل می کنند.

پیشرفت های علمی امکان استفاده از این ماده ارزشمند را به روش های دیگری نیز فراهم کرده است. بنابراین، در صنایع شیمیایی، فناوری با موفقیت تسلط یافته است که به دست آوردن سوخت مایع از زغال سنگ و همچنین فلزات کمیاب مانند ژرمانیوم و گالیوم را ممکن می سازد. مواد کامپوزیتی کربن-گرافیت با غلظت کربن بالا در حال حاضر از یک فسیل ارزشمند استخراج می شوند. روش‌هایی نیز برای تولید پلاستیک و سوخت‌های گازی پرکالری از زغال سنگ ایجاد شده است.

کسر بسیار کم زغال سنگ با عیار پایین و گرد و غبار آن پس از پردازش به شکل بریکت فشرده می شود. این ماده برای گرم کردن خانه های خصوصی و اماکن صنعتی عالی است. بطور کلیتولید بیش از چهارصد قلم محصول مختلف پس از فرآوری شیمیایی که در معرض زغال سنگ قرار می گیرد. قیمت تمام این محصولات ده ها برابر قیمت تمام شده مواد اولیه است.

در طول چند قرن گذشته، بشر به طور فعال از زغال سنگ به عنوان سوخت لازم برای به دست آوردن و تبدیل انرژی استفاده کرده است. علاوه بر این، نیاز به این ماده معدنی ارزشمند در سال های اخیر افزایش یافته است. این امر با توسعه صنایع شیمیایی و همچنین نیاز به عناصر ارزشمند و کمیاب به دست آمده از آن تسهیل می شود. در این راستا، در حال حاضر اکتشاف فشرده ذخایر جدید در روسیه در حال انجام است، معادن و معادن در حال ایجاد هستند، شرکت هایی برای پردازش این ماده خام با ارزش ساخته می شوند.

منشا فسیل

در دوران باستان، زمین دارای آب و هوای گرم و مرطوب بود که در آن پوشش گیاهی متنوعی رونق داشت. از آن بعدها زغال سنگ تشکیل شد. منشا این فسیل در انباشته شدن میلیاردها تن از پوشش گیاهی مرده در کف باتلاق ها است، جایی که آنها با رسوب پوشیده شده بودند. از آن زمان حدود 300 میلیون سال می گذرد. تحت فشار قوی ماسه، آب و سنگ های مختلف، پوشش گیاهی به آرامی در یک محیط بدون اکسیژن تجزیه می شود. تحت تأثیر دماهای بالا که توسط ماگمای نزدیک به آن داده می شد، این جرم جامد شد که به تدریج به زغال سنگ تبدیل شد. منشا تمام سپرده های موجود فقط چنین توضیحی دارد.

ذخایر مواد معدنی و تولید آن

در سیاره ما ذخایر بزرگی وجود داردزغال سنگ در مجموع، به گفته کارشناسان، روده های زمین پانزده تریلیون تن از این ماده معدنی را ذخیره می کند. همچنین استخراج زغال سنگ از نظر حجم در رتبه اول قرار دارد. 2.6 میلیارد تن در سال یا 0.7 تن به ازای هر ساکن سیاره ما است.

ذخایر زغال سنگ در روسیه در مناطق مختلف قرار دارد. علاوه بر این، در هر یک از آنها، کانی ویژگی های متفاوتی دارد و عمق وقوع خاص خود را دارد. در زیر لیستی از بزرگترین ذخایر زغال سنگ در روسیه آمده است:

1. سپرده الگا. در قسمت جنوب شرقی یاکوتیا واقع شده است. عمق زغال سنگ در این مکان ها امکان استخراج معادن روباز را فراهم می کند. این نیازی به هزینه های خاصی ندارد که بر کاهش قیمت تمام شده محصول نهایی تأثیر می گذارد.
2. میدان تووا. به گفته کارشناسان، حدود 20 میلیارد تن مواد معدنی در قلمرو آن وجود دارد. این سپرده برای توسعه بسیار جذاب است. واقعیت این است که هشتاد درصد رسوبات آن در یک لایه قرار دارد که ضخامت آن بین 6-7 متر است.
3. سپرده های مینوسینسک. آنها در جمهوری خاکاسیا قرار دارند. اینها چندین ذخایر هستند که بزرگترین آنها چرنوگورسکویه و ایزیخسکویه هستند. سهام استخر کوچک است. به گفته کارشناسان، آنها بین 2 تا 7 میلیارد تن است. زغال سنگ که از نظر خصوصیات بسیار ارزشمند است در اینجا استخراج می شود. خواص این ماده معدنی به گونه ای است که در هنگام سوختن، مقدار بسیار بالایی دارددما.
4. حوضه زغال سنگ کوزنتسک. این کانسار که در غرب سیبری واقع شده است، محصول مورد استفاده در متالورژی آهنی را فراهم می کند. زغال سنگی که در این مکان ها استخراج می شود برای کک کردن مصرف می شود. حجم سپرده‌ها در اینجا بسیار زیاد است.
5. Kuznetsk Alatau. این سپرده محصولی با بالاترین کیفیت می دهد. بیشترین عمق ذخایر معدنی به پانصد متر می رسد. استخراج هم در برش های باز و هم در معادن انجام می شود.

زغال سنگ در روسیه در حوضه زغال سنگ پچورا استخراج می شود. سپرده ها نیز به طور فعال در منطقه روستوف در حال توسعه هستند.

انتخاب زغال سنگ برای فرآیند تولید

در صنایع مختلف نیاز به درجات مختلف مواد معدنی وجود دارد. تفاوت بین زغال سنگ سخت چیست؟ خواص و ویژگی های کیفی این محصول بسیار متفاوت است.

این اتفاق می افتد حتی اگر زغال سنگ برچسب یکسانی داشته باشد. واقعیت این است که ویژگی های یک فسیل به محل استخراج آن بستگی دارد. به همین دلیل است که هر بنگاهی با انتخاب زغال سنگ برای تولید خود، باید با ویژگی های فیزیکی آن آشنا شود.

خواص

زغال سنگ در خواص زیر متفاوت است:

1. تراکم. این یکی از مهمترین ویژگی هاست که از 1.28 تا 1.53 گرم بر سانتی متر مکعب متغیر است. با افزایش مقادیر چگالی، گرمای ویژه احتراق زغال سنگ سخت افزایش می‌یابد.



2. محتوای کربن. این رقم بین 75 تا 97 درصد متغیر است. با محتوای کربن بالاتر در سوخت، حجم کمتری برای ناخالصی های خارجی وجود دارد. این به شما امکان می دهد هنگام سوزاندن محصول حداکثر انرژی را دریافت کنید.
3. استحکام مکانیکی. این ویژگی توانایی فسیل را برای تحمل حمل و نقل تعیین می کند. این پارامتر از 40 کیلوگرم در سانتی متر مربع (برای زغال سنگ قهوه ای) تا 300 (برای آنتراسیت) متغیر است.
4. محتوای گوگرد. در گوشه می تواند از 0.5 تا 5.4 درصد باشد. با مقدار کمتری از این مقدار، استفاده از سوخت ایمن تر است.
5. بازده اجزای فرار (2-45%).
6. رطوبت. سوخت می تواند از 4 تا 15 درصد رطوبت داشته باشد. از این شاخص مستقیماً به این بستگی دارد که آیا زغال سنگ هنگام سوزاندن مؤثر است یا خیر. خواص محصول مرطوب تر با محصول خشک تفاوت اساسی دارد. چنین زغال سنگی متلاشی می شود و به سرعت تحت هوازدگی قرار می گیرد.
7. محتوای خاکستر. این مشخصه میزان مخلوط های غیر قابل احتراق موجود در فسیل را نشان می دهد. با محتوای خاکستر کمتر، ظرفیت گرمایی ویژه افزایش می یابد. آنتراسیت ها کمترین درصد مخلوط های غیر قابل احتراق را دارند. در حدود 2 درصد است. برای گرم کردن، مقدار خاکستر سی درصد قابل قبول است. بالاترین مقدار این مشخصه 45% است.
8. ارزش حرارتی خاص. این شاخص در محدوده 6500 تا 8600 کیلو کالری بر کیلوگرم است. این مقدار حرارتی را که در طی احتراق یک کیلوگرم سوخت تولید می شود مشخص می کند.

درجه غنی‌سازی

بسته به هدفاستفاده، زغال سنگ مختلف را می توان خریداری کرد. در این صورت خواص سوخت بر اساس میزان غنی شدن آن مشخص می شود. برجسته:

1. کنسانتره چنین سوختی در تولید برق و گرما استفاده می شود.

2. محصولات صنعتی. آنها در متالورژی استفاده می شوند.

3. لجن. این بخش ریز زغال سنگ (تا شش میلی متر) و همچنین گرد و غبار ناشی از خرد شدن سنگ است. از لجن برای تشکیل بریکت ها استفاده می شود که خواص عملکردی خوبی برای دیگهای بخار سوخت جامد خانگی دارند.

درجه انسداد

براساس این شاخص، آنها را تشخیص می دهند:

1. زغال سنگ قهوه ای. این همان زغال سنگ است که فقط تا حدی تشکیل شده است. خواص آن تا حدودی بدتر از سوخت با کیفیت بالاتر است. زغال سنگ قهوه ای در حین احتراق حرارت کمی تولید می کند و در حین حمل و نقل خرد می شود. علاوه بر این، تمایل به احتراق خود به خودی دارد.

2. زغال سنگ. این نوع سوخت دارای تعداد زیادی گرید (برند) می باشد که خواص آنها متفاوت است. این به طور گسترده در انرژی و متالورژی، مسکن و خدمات عمومی و صنایع شیمیایی استفاده می شود.

3. آنتراسیت. این با کیفیت ترین نوع زغال سنگ سخت است.

خواص همه این اشکال کانی ها به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت است. بنابراین، زغال سنگ قهوه ای با کمترین ارزش حرارتی مشخص می شود و آنتراسیت ها بالاترین ارزش را دارند. بهترین زغال سنگ برای خرید چیست؟ قیمت باید از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. بر این اساس، هزینه و گرمای ویژه در نسبت بهینه برای زغال سنگ ساده (در داخل220 دلار در هر تن).

طبقه بندی اندازه

هنگام انتخاب زغال سنگ، دانستن ابعاد آن مهم است. این نشانگر در درجه ماده معدنی رمزگذاری شده است. بنابراین، زغال سنگ اتفاق می افتد:

- "P" - دال، که قطعات بزرگ بیش از 10 سانتی متر است.

- "K" - بزرگ که اندازه آن از 5 تا 10 سانتی متر است.

- "O" - یک مهره، همچنین بسیار بزرگ است، با اندازه قطعات از 2.5 تا 5 سانتی متر.

- "M" - کوچک، با قطعات کوچک 1، 3-2، 5 سانتی متر.

- "C" - دانه - کسر ارزان برای دود طولانی مدت با ابعاد 0.6-1.3 سانتی متر.

- "ش" - قطعه ای که بیشتر از غبار زغال سنگ است که برای بریکت کردن در نظر گرفته شده است.

- "P" - معمولی یا غیر استاندارد، که در آن ممکن است کسری با اندازه های مختلف وجود داشته باشد.

خواص زغال سنگ قهوه ای

این بی کیفیت ترین زغال سنگ سخت است. قیمت آن کمترین (حدود صد دلار در هر تن) است. زغال سنگ قهوه ای در باتلاق های باستانی با فشار دادن ذغال سنگ نارس در عمق حدود 0.9 کیلومتری به وجود آمد. این ارزان‌ترین سوخت است که حاوی مقدار زیادی آب (حدود 40%) است.

علاوه بر این، لیگنیت ارزش حرارتی نسبتاً کمی دارد. حاوی مقدار زیادی (تا 50٪) گازهای فرار است. اگر از زغال سنگ قهوه ای برای کوره استفاده می کنید، از نظر ویژگی های کیفی آن شبیه هیزم خام خواهد بود. این محصول به شدت می سوزد، به شدت دود می کند و مقدار زیادی خاکستر بر جای می گذارد. بریکت ها اغلب از این ماده خام تهیه می شوند. آنها ویژگی های عملکرد خوبی دارند. قیمت آنهادر محدوده هشت تا ده هزار روبل در تن است.

خواص زغال سنگ

این سوخت کیفیت بهتری دارد. زغال سنگ سنگی است سیاه رنگ و سطحی مات، نیمه مات یا براق دارد.

این نوع سوخت فقط پنج تا شش درصد رطوبت دارد و به همین دلیل ارزش حرارتی بالایی دارد. در مقایسه با هیزم بلوط، توسکا و توس، زغال سنگ 3.5 برابر بیشتر گرما می دهد. عیب این نوع سوخت میزان بالای خاکستر آن است. قیمت زغال سنگ در تابستان و پاییز از 3900 تا 4600 روبل در هر تن متغیر است. در زمستان هزینه این سوخت بین بیست تا سی درصد افزایش می یابد.

ذخیره زغال سنگ

اگر قرار است سوخت برای مدت طولانی استفاده شود، باید در سوله یا پناهگاه مخصوص قرار داده شود. در آنجا باید از نور مستقیم خورشید و باران محافظت شود.

اگر انبوه زغال سنگ بزرگ است، در طول ذخیره سازی لازم است دائماً وضعیت آنها نظارت شود. قطعات ریز همراه با دما و رطوبت بالا می توانند خود به خود مشتعل شوند.