cărbune
Cărbune a fost cunoscut în lumea antică. Prima mențiune este asociat cu Aristotel (IV c. BC. E.) [1]. Câteva decenii mai târziu, elevul lui Teofrast Eressky în „Tratatul de pe stâncă“, a scris:
“. Purtati aceste minerale substanțe anthracite titlu (sau cărbune). au flare în sus și arde ca cărbune. „[2]
Vechii romani minat de cărbune pentru încălzire în ceea ce este acum în Marea Britanie. În I. BC. e. în cărbune Yunnan chinez încălzit fără accesul aerului și cocs a fost obținut [3].
Tight negru, uneori, albastru-negru. rășină Gloss sau metal. Materia organică a cărbunelui conținut 75-92% carbon. 2,5-5,7% hidrogen. 1.5-15% oxigen. Acesta conține 2-48% substanțe volatile. Umiditate 1-12%. de căldură mai mare de ardere în ceea ce privește fără cenușă stare uscată 30,5-36,8 MJ / kg. Huilă se referă la humolites; sapropelites și gumitosapropelity prezente sub formă de lentile și straturi mici.
Formarea de cărbune este tipic pentru aproape toate sistemele geologice - de la Devonian la neogen (inclusiv); el este format în mod activ în Carbonifer. Permian. jure. Ea apare sub forma unor straturi de cărbune și depozite lenticulare de diferite capacitati (de la zeci de centimetri până la câteva zeci sau sute de metri) la diferite adâncimi (de la aflorimente la 2500 m și mai adânc).
Compoziție Cărbunele se caracterizează printr-o masă organică neutră. Ea nu reacționează cu alcalii sau slab în condiții normale sau sub presiune. Bitum de cărbune, spre deosebire de lignit. predominant structură aromatică sunt prezentate compuși. Cărbunele nu este detectat și esteri ai acizilor grași. puțini compuși cu parafine structura.
Cărbunele este o substanță non-feromagnetic (diamagnetic), impurități minerale caracterizate proprietăți paramagnetice. Susceptibilitatea magnetică a cărbunelui crește odată cu creșterea pas metamorfism. Potrivit proprietățile sale termice de cărbune este aproape de izolator termic.
Principalele proprietăți tehnologice ale cărbunelui, determină valoarea: aglomerării și cocsificare a capacității. Indicator sinterizare standard - indicele Horn (RI) și grosimea stratului de plastic în dispozitivul LM Sapozhnikov.
Cărbune este formată din produșii de descompunere a reziduurilor organice de plante care au schimbat (metamorfism) într-o mare presiune din jur roci crustale si temperaturi relativ ridicate.
Când imersat pânzelor, la o adâncime de creștere a presiunii și a condițiilor de temperatură este o transformare secvențială a masei organice, modificarea compoziției chimice, proprietățile fizice și structurii moleculare. Toate aceste modificări sunt denumite „metamorfism regionale de cărbune.“ În final (primul cel mai mare) cărbune etapă metamorfism se transformă în antracit cu o structură cristalină pronunțată a grafitului. Pe lângă metamorfic regională, uneori (rar) au loc sub influența căldurii roci magmatice de conversie în apropierea straturi de cărbune purtătoare (suprapunere sau subiacente acestora) - metamorfism termic, și, de asemenea, direct din straturile de cărbune - metamorfism de contact. Creștere grad metamorfism în materia organică a cărbunelui este trasată secvențial crescând conținutul relativ de carbon și o scădere a conținutului de oxigen și hidrogen. randament Consecvent redus de materii volatile (50 până la 8% în termeni de stare uscată fără cenușă) sunt schimbate, de asemenea, căldura de ardere, capacitatea sinter și proprietățile fizice ale cărbunelui. În special în schimbare liniar luciu, reflectivitatea, masa de cărbune în vrac și alte proprietăți. Alte proprietăți fizice importante (porozitate, densitate, densitate, sinterabilitatii, căldura de ardere, precum și alte proprietăți elastice.) Vary într-o lege parabolică pronunțat sau mixt.
Ca criteriu optic metamorfism etapă de cărbune utilizat indicator reflectivitate; este de asemenea utilizat în geologia petrolului pentru stabilirea pas catagena transformare depozite sedimentare. Reflectivitate în imersie în ulei (R0) crește succesiv din 0.5-0.65% pentru gradul D cărbune la 2-2,5% pentru T. cărbune grad
Densitatea și porozitatea cărbunelui depinde de compoziția petrografică, numărul și natura impurităților minerale și gradul de metamorfism. Cea mai mare densitate (1300-1500 kg / m 3) caracterizat grupa fyuzinita componente, inferior (1280-1300 kg / m 3) - grupa vitrinitului. Modificări ale densității odată cu creșterea legii grad metamorfism parabolic are loc cu inversia în regiunea de tranziție către grupul gras; Acesta formează un cărbune redus de cenușă este redus de la brand la brand D F, în medie, 1370-1280 kg / m3, iar apoi crește succesiv gradul T de cărbune la 1340 kg / m3.
Porozitatea totală a cărbunelui variază, de asemenea, legi extreme; pentru Donetsk grad de cărbune D este gradul de cărbune 14-22% și K creștere de 4-8% (probabil din cauza slăbirii) la 10-15% pentru T. marca cărbune porii cărbunelui este separat în macropori (diametru Mie de 500 x 10 -10 m) și micropori (5-15 x 10 -10 m). Mezoporii ocupă golul. Porozitatea scade odată cu creșterea fazei metamorfică. Endogena (dezvoltat în procesul de formare a cărbunelui) fractură, a estimat numărul de fisuri per 5 cm cărbune strălucitor depinde de stadiul de metamorfism cărbune: crește la 12 fisuri la trecerea de lignit în cărbune cu flacără lungă și are un maxim la 35-60 pentru cărbune cocsificabil și scade succesiv la 12-15 fisuri la trecerea la antracit. aceleași modele subordonatā schimbare a proprietăților elastice ale cărbunelui - modulul lui Young. Raportul lui Poisson. modul de forfecare (de forfecare) a vitezei cu ultrasunete. Rezistența mecanică a cărbunelui este caracterizat prin sfărâmare sale, friabilitatea și duritate. și rezistența la compresiune temporară.
Cărbunele este împărțit în lucios, semi-luminoase, semi-lucios, finisaj mat. În general, cărbuni low-cenușă strălucitoare datorită unui conținut mic de impurități minerale.
Printre materia organică a structurilor de cărbune alocate 4 tip (telinitovy, posttelinitovy și prekolinitovy kolinitovy), care sunt etapele succesive de descompunere a unei singure lignins - țesături celulozice. Pe grupe genetice de cărbune, în plus față de aceste patru tipuri, a permis în continuare cărbune leyptinitovy. Fiecare dintre cele 5 grupe de microcomponentelor cărbune de material genetic de tip împărțit în clase corespunzătoare.
Există mai multe tipuri de clasificări de cărbune pentru compoziția materialului, compoziția petrografică, genetice, chimice, tehnologice, industriale și mixte. Clasificarea genetică caracterizează condițiile de acumulare de cărbune, reale și petrografic - este compoziția reală și petrografice, chimice și tehnologice - compoziția chimică a proceselor de formare a cărbunelui și a prelucrării industriale, industriale - tipuri tehnologice de grupare de cărbune, în funcție de cerințele industriei. clasificarea cărbunelui în formațiuni utilizate pentru caracterizarea depozitelor de cărbune.
Clasificarea cărbunelui industrial
Cărbunele este concentrată în bazinul carbonifer Donețk în cărbune bazinul Lvov-Volyn (Ucraina); Karaganda (Kazahstan); Yakutia de Sud. Minusinsk. Bureya, Tunguska. Lena. Taimyr, Appalachian (România); Pennsylvania (North America), Nizhnereynsko-Westfalia (Ruhr - Germania); Silezia Superioară. Ostrava-Karviná (Republica Cehă și Polonia); Bazinul, Shanxi (China), bazine de Sud Welsh (Marea Britanie).
Printre cele mai mari bazinele carbonifere, dezvoltarea industrială a început în secolele XVIII-XIX. izolat centrul Angliei, South Wales, Scoția și Newcastle (Marea Britanie); Westfalia (Ruhr) și Saarbrücken piscine (Germania); depozit și Belgia și nordul Franței; Piscine Saint-Etienne (Franța); Silezia (Polonia); Bazinul Doneț (Ucraina).
Cărbune este utilizat ca, tehnologie de energie tehnologică și materii prime energetice. în producția de cocs și char în legătură cu obținerea de cantități mari ale acestor substanțe chimice (naftalină. fenol. smoală etc.) pe care se prepară îngrășământul. din plastic. fibre sintetice. lacuri. vopsea, etc.
Una dintre aplicațiile cele mai promițătoare de cărbune - lichefierea (hidrogenare cărbune) pentru a forma un combustibil lichid. Diverse scheme bazate pe utilizarea cărbunelui termochimic non-energetice, chimice și alte prelucrări pentru a finaliza utilizarea lor integrată și de protecție a mediului.