Od pradávna lidstvo využívalo uhlí jako jeden ze zdrojů energie. A dnes se tento minerál používá poměrně široce. Někdy se tomu říká sluneční energie, který je zachován v kameni.

Aplikace

Uhlí se spaluje za vzniku tepla, které se využívá k horkou vodu a vytápění domů. Minerál se používá v technologických postupů tavení kovů. V tepelných elektrárnách se uhlí spalováním přeměňuje na elektřinu.

Vědecký pokrok umožnil využít tuto cennou látku jiným způsobem. Chemický průmysl si tedy úspěšně osvojil technologii, která umožňuje získávat z uhlí kapalné palivo, stejně jako takové vzácné kovy jako germanium a gallium. Z cenných nerostů se v současnosti těží uhlík-grafit s vysokou koncentrací uhlíku. Byly také vyvinuty způsoby výroby plastů a vysoce kalorických plynných paliv z uhlí.

Velmi nízký podíl nekvalitního uhlí a jeho prach se po zpracování lisuje do briket. Tento materiál je vynikající pro vytápění soukromých domů a výrobní prostory. Obecně produkují více než čtyři sta druhů různých produktů po chemickém zpracování, kterému je uhlí vystaveno. Cena všech těchto produktů je desítkykrát vyšší než náklady na původní suroviny.

Během několika posledních staletí lidstvo aktivně využívá uhlí jako palivo nezbytné pro získávání a přeměnu energie. Potřeba tohoto cenného zdroje navíc v poslední době roste. Tomu napomáhá rozvoj chemického průmyslu a také potřeba cenných a vzácných prvků z něj získaných. V tomto ohledu Rusko v současné době provádí intenzivní průzkum nových ložisek, vytváří doly a lomy a staví podniky na zpracování této cenné suroviny.

Původ fosílie

V dávných dobách bylo na Zemi teplé a vlhké klima, ve kterém se rychle rozvíjela rozmanitá vegetace. Právě z toho se následně tvořilo uhlí. Původ této fosílie spočívá v nahromadění miliard tun odumřelé vegetace na dně bažin, kde byly pokryty sedimentem. Od té doby uplynulo asi 300 milionů let. Pod silným tlakem písku, vody a různá plemena vegetace se v prostředí bez kyslíku pomalu rozkládala. Vlivem vysokých teplot generovaných blízkým magmatem tato hmota ztvrdla a postupně se změnila v uhlí. Původ všech existujících ložisek má pouze toto vysvětlení.

Zásoby nerostných surovin a jejich produkce

Na naší planetě jsou velká ložiska uhlí. Celkem podle odborníků zemské útroby obsahují patnáct bilionů tun tohoto minerálu. Těžba uhlí je navíc co do objemu na prvním místě. Činí 2,6 miliardy tun ročně, neboli 0,7 tuny na obyvatele naší planety.

Ložiska uhlí v Rusku se nacházejí v různé regiony. Navíc v každém z nich minerál má různé vlastnosti a má svou hloubku. Níže je uveden seznam, který obsahuje největší ložiska uhlí v Rusku:

1. Nachází se v jihovýchodní části Jakutska. Hloubka uhlí v těchto místech umožňuje povrchovou těžbu nerostu. To nevyžaduje zvláštní náklady, což má vliv na snížení nákladů na konečný produkt.
2. Pole Tuva. Podle odborníků se na jejím území nachází asi 20 miliard tun nerostných surovin. Ložisko je velmi atraktivní pro rozvoj. Faktem je, že osmdesát procent jeho ložisek se nachází v jedné vrstvě, která je silná 6-7 metrů.
3. Minusinská vklady. Nacházejí se v Republice Khakassia. Jedná se o několik ložisek, z nichž největší jsou Chernogorskoye a Izykhskoye. Rezervy bazénu jsou nízké. Podle odborníků se pohybují v rozmezí 2 až 7 miliard tun. Těží se zde velmi cenné uhlí. Vlastnosti minerálu jsou takové, že když hoří, velmi vysoká teplota.
4. Toto ložisko, které se nachází v západní Sibiři, produkuje produkt používaný v metalurgii železa. Uhlí, které se v těchto místech těží, se využívá ke koksování. Objem vkladů je zde prostě enormní.
5. Tento vklad produkuje samotný produkt vysoká kvalita. Největší hloubka ložisek nerostných surovin dosahuje pět set metrů. Těžba se provádí jak v povrchových dolech, tak v dolech.

Uhlí v Rusku se těží v uhelné pánvi Pečora. Vklady se aktivně rozvíjejí Rostovská oblast.

Výběr uhlí pro výrobní proces

V různých průmyslových odvětvích existuje potřeba různé značky minerální. Jaké rozdíly má uhlí? Vlastnosti a kvalitativní charakteristiky tohoto produktu se velmi liší.

To se děje, i když má uhlí stejné označení. Faktem je, že vlastnosti fosílie závisí na místě její těžby. Proto se každý podnik musí při výběru uhlí pro svou produkci seznámit s jeho fyzikálními vlastnostmi.

Vlastnosti

Uhlí se liší v následujících vlastnostech:

Stupeň obohacení

Podle účelu použití lze zakoupit různé druhy uhlí. Vlastnosti paliva se vyjasňují na základě stupně jeho obohacení. Zvýraznit:

1. Koncentráty. Takové palivo se využívá při výrobě elektřiny a tepla.

2. Průmyslové výrobky. Používají se v metalurgii.

3. jemná frakce uhlí (až šest milimetrů), jakož i prach vznikající při drcení hornin. Z kalu se tvoří brikety, které mají dobré výkonové vlastnosti pro domácí kotle na tuhá paliva.

Stupeň prouhelnění

Podle tento indikátor rozlišovat:

1. Hnědé uhlí. Jedná se o stejné uhlí, jen částečně vytvořené. Jeho vlastnosti jsou poněkud horší než u kvalitnějšího paliva. Hnědé uhlí produkuje při spalování nízké teplo a během přepravy se drolí. Navíc má sklon k samovolnému vzplanutí.

2. Uhlí. Tento typ paliva má velké množství jakostí (tříd), jejichž vlastnosti jsou různé. Je široce používán v energetice a hutnictví, bydlení a komunálních službách a chemickém průmyslu.

3. Antracit. Tohle je nejvíc kvalitní vzhled uhlí.

Vlastnosti všech těchto forem minerálů se od sebe výrazně liší. Nejnižší výhřevnost má tedy hnědé uhlí a nejvyšší antracit. Jaké uhlí je nejlepší koupit? Cena musí být ekonomicky únosná. Na základě toho jsou náklady a měrné teplo v optimálním poměru pro jednoduché černé uhlí (do 220 USD za tunu).

Klasifikace podle velikosti

Při výběru uhlí je důležité znát jeho velikost. Tento indikátor je zakódován v minerální třídě. Uhlí tedy může být:

- „P“ - deska, která se skládá z velkých kusů nad 10 cm.

- „K“ - velký, jehož rozměry se pohybují od 5 do 10 cm.

- „O“ - ořech, je také poměrně velký, s velikostí fragmentů od 2,5 do 5 cm.

- „M“ - malé, s malými kousky 1,3-2,5 cm.

- „C“ - semeno - levná frakce pro dlouhodobé doutnání o rozměrech 0,6-1,3 cm.

- „Ш“ - kus, který je většinou uhelný prach, určený k briketování.

- „R“ - běžné nebo nestandardní, ve kterých mohou být frakce různých velikostí.

Vlastnosti hnědého uhlí

Jedná se o nejméně kvalitní uhlí. Jeho cena je nejnižší (asi sto dolarů za tunu). vzniklý ve starověkých bažinách lisováním rašeliny v hloubce asi 0,9 km. Jedná se o nejlevnější palivo obsahující velké množství vody (asi 40 %).

Kromě toho má hnědé uhlí poměrně nízké spalné teplo. Obsahuje velké množství (až 50 %) těkavých plynů. Pokud použijete hnědé uhlí k roztápění kamen, pak bude kvalitativní charakteristiky Připomíná mi vlhké dříví. Výrobek silně hoří, silně kouří a zanechává za sebou velké množství popela. Z těchto surovin se často připravují brikety. Mají dobrý výkonnostní charakteristiky. Jejich cena se pohybuje od osmi do deseti tisíc rublů za tunu.

Vlastnosti uhlí

Toto palivo je kvalitnější. Uhlí je hornina, která má černou barvu a má matný, polomatný nebo lesklý povrch.

Tento druh paliva obsahuje pouze pět až šest procent vlhkosti, a proto má vysokou výhřevnost. Ve srovnání s palivovým dřevem z dubu, olše a břízy produkuje uhlí 3,5krát více tepla. Nevýhodou tohoto typu paliva je vysoký obsah popela. Cena černého uhlí v létě a na podzim se pohybuje od 3 900 do 4 600 rublů za tunu. V zimě se náklady na toto palivo zvyšují o dvacet až třicet procent.

Sklad uhlí

Pokud je palivo určeno k dlouhodobému používání, musí být umístěno ve speciální kůlně nebo bunkru. Tam by měl být chráněn před přímým slunečním zářením a srážkami.

Pokud jsou hromady uhlí velké, musíte během skladování neustále sledovat jejich stav. Malé frakce v kombinaci s vysokou teplotou a vlhkostí se mohou samovolně vznítit.

Uhelný průmysl zabývající se těžbou a prvotním zpracováním (obohacováním) kamene a hnědé uhlí a je největším odvětvím z hlediska počtu pracovníků a nákladů na výrobu stálých aktiv.

Ruské uhlí

Rusko má různé druhy uhlí – hnědé, tvrdé, antracitové – a zaujímá jedno z předních míst na světě z hlediska zásob. Celkové geologické zásoby uhlí jsou 6421 miliard tun, z toho 5334 miliard tun standardních Více než 2/3 celkových zásob tvoří černé uhlí. Technologické palivo - koksovatelné uhlí - tvoří 1/10 z celkového množství černého uhlí.

Distribuce uhlí přes území země nerovnoměrně. 95% rezervy účtují východní regiony , z nichž více než 60 % míří na Sibiř. Převážná část všeobecných geologických zásob uhlí je soustředěna v povodí Tunguska a Lena. Povodí Kansk-Achinsk a Kuzněck se vyznačují zásobami průmyslového uhlí.

Těžba uhlí v Rusku

V těžbě uhlí je Rusko na pátém místě na světě (po Číně, USA, Indii a Austrálii), 3/4 vyrobeného uhlí se využívá na výrobu energie a tepla, 1/4 v hutnictví a chemickém průmyslu. Malá část se vyváží, především do Japonska a Korejské republiky.

Povrchová těžba uhlí v Rusku je 2/3 celkového objemu. Tato metoda extrakce je považována za nejproduktivnější a nejlevnější. To však nezohledňuje těžké narušení přírody s tím spojené – vytváření hlubokých lomů a rozsáhlých výsypek skrývky. Důlní těžba je dražší a má vysokou nehodovost, která je do značné míry dána znehodnocováním důlních zařízení (40 % z nich je zastaralé a vyžaduje okamžitou modernizaci).

Uhelné pánve Ruska

Role konkrétní uhelné pánve v teritoriální dělbě práce závisí na kvalitě uhlí, velikosti zásob, technicko-ekonomických ukazatelích produkce, stupni připravenosti zásob pro průmyslové využití, velikosti produkce a vlastnostech uhlí. dopravy a zeměpisné polohy. Na základě souhrnu těchto podmínek vynikají následující: meziokresní uhelné základny— pánve Kuzněck a Kansk-Achinsk, které dohromady představují 70 % těžby uhlí v Rusku, a také pánve Pečora, Doněck, Irkutsko-Čeremchovo a Jižní Jakutsk.

Kuzněcká pánev, ležící na jihu západní Sibiře v oblasti Kemerovo, je hlavní uhelnou základnou země a zajišťuje polovinu celoruské produkce uhlí. Vyskytuje se zde kvalitní uhlí, včetně koksovatelného. Téměř 12 % výroby se realizuje otevřená metoda. Hlavními centry jsou Novokuzněck, Kemerovo, Prokopyevsk, Anzhero-Sudzhensk, Belovo, Leninsk-Kuznetsky.

Kansko-Achinská pánev se nachází na jihu východní Sibiř v Krasnojarském území podél Transsibiřské magistrály a představuje 12 % produkce uhlí v Rusku. Hnědé uhlí z této pánve je nejlevnější v zemi, neboť se těží povrchovou těžbou. Uhlí je pro svou nízkou kvalitu špatně přepravitelné, a proto výkonné tepelné elektrárny fungují na bázi největších povrchových dolů (Irša-Borodinskij, Nazarovskij, Berezovskij).

Povodí Pechora je největší v evropské části a tvoří 4 % těžby uhlí v zemi. Nachází se daleko od nejvýznamnějších průmyslových center a nachází se v Arktidě, těžba je prováděna pouze těžbou. V severní části pánve (ložiska Vorkutinskoye, Vorgashorskoye) se těží koksovatelné uhlí, v jižní části (ložisko Intinskoye) - především energetické uhlí. Hlavními spotřebiteli uhlí Pechora jsou Cherepovets metallurgical Plant, podniky v severozápadní, střední a centrální černozemské oblasti.

Doněcká pánev v Rostovské oblasti je východní část uhelné pánve nacházející se na Ukrajině. Jedná se o jednu z nejstarších oblastí těžby uhlí. Důlní způsob těžby vedl k vysokým nákladům na uhlí. Těžba uhlí každým rokem klesá a v roce 2007 zajišťovala pánev pouze 2,4 % celoruské produkce.

Irkutsko-Čeremchovská pánev PROTI Irkutská oblast zajišťuje nízkou cenu uhlí, neboť těžba je prováděna povrchovou těžbou a produkuje 3,4 % uhlí v zemi. Vzhledem k velké vzdálenosti od velkoodběratelů se využívá u místních elektráren.

Jižní Jakutská pánev(3,9 % celoruské produkce) je na Dálný východ. Disponuje významnými zásobami energie a technologického paliva a veškerá výroba je realizována povrchovou těžbou.

Mezi nadějné uhelné pánve patří Lensky, Tungussky a Taimyrsky, které se nacházejí za Jenisejem severně od 60. rovnoběžky. Zabírají obrovské prostory ve špatně rozvinutých a řídce osídlených oblastech východní Sibiře a Dálného východu.

Souběžně s vytvářením uhelných základen meziregionálního významu docházelo k rozsáhlému rozvoji místního uhelné pánve, což umožnilo přiblížit těžbu uhlí oblastem jeho spotřeby. Současně v západních oblastech Ruska těžba uhlí klesá (moskevská pánev) a ve východních oblastech prudce roste (ložiska Novosibirské oblasti, Trans-Bajkalské území, Primorye.

Uhlí

Uhlí-- sedimentární hornina, která je produktem hlubokého rozkladu rostlinných zbytků (stromové kapradiny, přesličky a mechy, ale i první nahosemenné rostliny). Uhlí je z hlediska chemického složení směsí vysokomolekulárních polycyklických aromatických sloučenin s vysokým hmotnostním podílem uhlíku, dále vody a těkavých látek s malým množstvím minerálních nečistot, které při spalování uhlí tvoří popel. Fosilní uhlí se od sebe liší poměrem jednotlivých složek, který určuje jejich spalné teplo. Řádek organické sloučeniny, které jsou součástí uhlí, má karcinogenní vlastnosti.

Hnědé uhlí

Subbitominózní umgol nebo boom umgol (černý lignimt) - hořlavý nerost, fosilní uhlí 2. stupně metamorfózy (přechodný článek mezi lignitem a uhlím), získaný z lignitu nebo přímo z rašeliny.

Klasifikace fosilních uhlí je značně nepřehledná, proto v Evropské unii a Anglii používají termín lignit (který je považován za synonymum hnědého uhlí), ale v Americe se lignit a hnědé uhlí rozlišují odděleně, a to velmi jasně. V Rusku je pojem lignit nejčastěji synonymem pro hnědé uhlí (druhý termín je častější) nebo neaktivní pojem méně často, pojem hnědé uhlí zahrnuje lignit s vysokým stupněm prouhelnění (HCC) a nezahrnuje subbituminózní uhlí HCL, které je klasifikováno jako černé uhlí.

Obsahuje 50-77% uhlíku, 20-30% (někdy až 40%) vlhkosti a velké množství těkavých látek (až 50%). Má černohnědou nebo černou barvu, méně často hnědou (linka na porcelánových dlaždicích je vždy hnědá). Vznikají z mrtvých organických zbytků pod zátěžovým tlakem a vlivem zvýšené teploty v hloubkách kolem 1 kilometru. Používá se jako palivo v malých a soukromých kotelnách a také jako chemické suroviny. Mají nízkou výhřevnost, cca 26 MJ/kg.

Na vzduchu hnědé uhlí rychle ztrácí vlhkost, praská a mění se v prášek.

Složení a struktura

Subbituminózní (hnědé) uhlí je hustá, kamenitá uhlíková hmota téměř černé až světle hnědé barvy, vždy s hnědým pruhem. Často vykazuje rostlinnou dřevnatou strukturu; zlom je lasturovitý, zemitý nebo dřevnatý. Snadno hoří kouřovým plamenem a vydává nepříjemný, zvláštní hořící zápach.

Při působení hydroxidu draselného se získá tmavě hnědá kapalina. Suchou destilací vzniká amoniak, volný nebo vázaný octová kyselina. Specifická hmotnost 0,5 - 1,5. Průměrné chemické složení, minus popel a síra: 50-77 % (průměr 63 %) uhlík, 26-37 % (průměr 32 %) kyslík, 3-5 % vodík a 0-2 % dusík. Hlavní nečistoty v hnědém uhlí jsou stejné jako v jakémkoli jiném fosilním uhlí.

Naprostá většina hnědého uhlí je svým materiálovým složením řazena mezi humity. Sapropelity a přechodné humus-sapropelové odrůdy mají podřadný význam a nacházejí se ve formě mezivrstev ve vrstvách složených z humitů. Většina hnědých uhlí je složena z mikrosložek skupiny vitrinitů (80-98 %) a pouze v jurských hnědých uhlích Střední Asie převažují mikrosložky skupiny fusinitů (45-82 %); Hnědé uhlí spodního karbonu se vyznačuje vysokým obsahem leuptinitu.

Hnědé uhlí se vyznačuje vysokým obsahem fenolových, karboxylových a hydroxylových skupin, přítomností volných huminových kyselin, jejichž obsah klesá s rostoucím stupněm metamorfózy z 64 na 2-3 % a pryskyřic z 25 na 5 %. V některých ložiskách poskytuje měkké hnědé uhlí vysoký výtěžek benzenového extraktu (5-15 %), obsahující 50-75 % vosků, a má vysoký obsah uranu a germania.

Klasifikace

Uhlí se dělí na jakostní a technologické skupiny; Toto rozdělení je založeno na parametrech charakterizujících chování uhlí při tepelné expozici. Ruská klasifikace se liší od západní.

V Rusku je veškeré hnědé uhlí klasifikováno jako třída B:

Uhlí se dělí do technologických skupin podle spékací schopnosti; pro označení technologické skupiny se k písmennému označení značky přidává číslo označující nejnižší hodnotu tloušťky plastové vrstvy u těchto uhlí, například G6, G17, KZh14 atd.

Podle GOST z roku 1976 se hnědé uhlí dělí podle stupně metamorfózy (prouhelnění) na tři stupně: O 1, O 2, a O 3 a třídy 01, 02, 03. Základem tohoto dělení je odrazivost vitrinitu. v oleji R° jeho normovaná hodnota pro stupeň O 1 - menší než 0,30; 02-0,30-0,39; O3 - 0,40-0,49. Podle mezinárodní klasifikace přijaté Hospodářskou komisí pro Evropu (1957) se hnědé uhlí dělí do šesti tříd podle vlhkosti (do 20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60 a 70 %). a pět skupin na základě výtěžku polokoksovacích pryskyřic.

Mezi odrůdami se neformálně rozlišují měkké, zemité, matné, lignitové a husté (lesklé). Také se rozlišuje:

• § Husté hnědé uhlí - hnědé barvy s matným leskem, zemitý lom;
• § Zemité hnědé uhlí - hnědé, snadno se obrušuje na prášek;
• § Pryskyřičné hnědé uhlí - velmi husté, tmavě hnědé až černé, při rozbití lesklé jako pryskyřice;
• § Papírové hnědé uhlí neboli disodil je tenkovrstvá rozpadlá rostlinná hmota, snadno se dělí na tenké listy;
• § Rašelinové uhlí jakoby plstěné, podobné rašelině, často obsahuje mnoho cizích nečistot a někdy se mění v kamencovou půdu.

Další klasifikace je německá, založená na procento prvky:

Rozdíly od uhlí

Hnědé uhlí se vzhledově od černého liší barvou linky na porcelánovém talíři – je vždy hnědé. Nejdůležitějším rozdílem od černého uhlí je jeho nižší obsah uhlíku a výrazně vyšší obsah živičných těkavých látek a vody. To vysvětluje, proč hnědé uhlí snáze hoří, produkuje více kouře, zápachu a také výše zmíněnou reakci s žíravým draslíkem a produkuje málo tepla. Kvůli vysoký obsah voda k hoření se používá v prášku, v který se při sušení nevyhnutelně mění. Obsah dusíku je výrazně nižší než u černého uhlí, ale obsah síry je vyšší.

Používání

Jako palivo se hnědé uhlí v Rusku a mnoha dalších zemích používá mnohem méně než černé uhlí, ale vzhledem ke své nízké ceně je oblíbenější v malých a soukromých kotelnách a někdy zabírá až 80 %. Používá se k práškovému spalování (během skladování hnědé uhlí vysychá a drolí se), někdy i celé. V malých provinčních tepelných elektrárnách se také často spaluje k výrobě tepla.

V Řecku a zejména v Německu se však hnědé uhlí využívá v parních elektrárnách, kde se vyrábí až 50 % elektřiny v Řecku a 24,6 % v Německu.

Obrovskou rychlostí se šíří výroba kapalných uhlovodíkových paliv z hnědého uhlí destilací. Po destilaci je zbytek vhodný pro výrobu sazí. Extrahuje se z něj hořlavý plyn, získají se uhlíko-alkalická činidla a montánní vosk (horský vosk).

Používá se také v malých množstvích pro řemesla.

Těžba hnědého uhlí v milionech tun:

Ukrajina v 60. letech 20. století vytěžila asi 1 milion tun hnědého uhlí z alexandrijského ložiska - povodí Dněpru, které je v ložiscích hnědého uhlí na 10. místě na světě. V roce 2008 se výroba a prodej prakticky zastavily. Očekává se, že těžba hnědého uhlí na Ukrajině bude obnovena v roce 2012 na ložisku Mokrokalygorskij, jehož zásoby se odhadují na 7,76 miliardy tun.

Hnědé uhlí-- tvrdé fosilní uhlí, vzniklé z rašeliny, obsahuje 65-70% uhlíku, má hnědou barvu, nejmladší z fosilních uhlí. Používá se jako místní palivo a také jako chemická surovina. Obsahují hodně vody (43 %), a proto mají nízkou výhřevnost. Navíc obsahují velké množství těkavých látek (až 50 %). Vznikají z mrtvých organických zbytků pod zátěžovým tlakem a vlivem zvýšené teploty v hloubkách kolem 1 kilometru.

Hnědé uhlí je hořlavá sedimentární hornina, jakási spojnice mezi přechodem rašeliny do skupenství uhlí. Hnědé uhlí se také nazývá subbituminózní uhlí nebo černý lignit. Už samotná definice lignitu (z latinského „strom“, „dřevo“) napovídá, že jde o „nejmladší“ druh uhlí a jeho struktura je podobná vláknité struktuře dřeva. Je zbarvený od světle hnědé po téměř černou, ale pokud přejedete kouskem uhlí po porcelánové dlaždici, bude pruh vždy hnědý.

Původ

Podle „rostlinné“ verze původu jsou zdrojem pro tvorbu hnědého uhlí jehličnaté, listnaté stromy a rostliny. Tyto rostlinné zbytky, které se ocitly pod významnou vrstvou vody, téměř úplně zbavené kyslíku, pokryté jílem, pískem a dalšími vrstvami půdy, doutnají. Navíc se v nich postupem času množství uhlíku pouze nahromadilo. A po vzniku rašeliny z těchto zbytků začala další etapa, kdy vzniklo hnědé uhlí (později přechází v černé uhlí a antracit). Hnědé uhlí bylo poprvé objeveno v Rusku ve 20. letech 18. století v moskevské oblasti.

Rezervy

Podle jednoho údaje tvoří hnědé uhlí přibližně 35 % celkových zásob uhlí v Rusku, což je přibližně 1616 miliard tun (tento údaj zahrnuje prokázané i odhadované zásoby). Prokázané zásoby hnědého uhlí pro rok 2009 činí 107922 mil. tun. Navíc 95 % prozkoumaných a neobjevených rezervací se nachází v asijské části Ruska. Pánve bohaté na ložiska hnědého uhlí: Lenskij, Kansko-Ačinskij, Tungusskij, Kuzněckij, Turgaj, Taimyrskij, Podmoskovnyj aj. Strategické pánve s vysokým obsahem hnědého uhlí jsou Kansk-Ačinskij a Kuzbass.
Většina hnědého uhlí leží v mělkých hloubkách do 500 metrů ve vrstvách. Průměrná mocnost vrstev je 10-60 metrů, ale vyskytují se i ložiska o mocnosti 100-200 metrů. V tomto ohledu se má za to, že těžba je bezpečná a efektivní, a tudíž není tak drahá jako například černé uhlí. To znamená, že hnědé uhlí se téměř vždy těží otevřeným způsobem, pomocí lomů a povrchových dolů. Mimochodem, Rusko je v produkci hnědého uhlí na druhém místě na světě. Například v roce 2010 dosáhla produkce hnědého uhlí 76 milionů tun „Energetická strategie Ruska na období do roku 2020“ poukazuje na nepochybný význam hnědého uhlí pro energetickou budoucnost země. Je třeba také říci, že hnědá ložiska často sousedí s ložisky kamene.

Vezmeme-li v úvahu proces vzniku hnědého uhlí, můžeme jmenovat jeho hlavní vlastnosti a složení:

Měrné spalné teplo (obsah kalorií) - 22-31 MJ/kg (průměrně 26 MJ/kg) nebo 5400-7400 Kcal/kg.

Obsah uhlíku v hnědém uhlí je nižší než v černém uhlí, proto je klasifikováno jako uhlí s nízkým stupněm karbonizace. S vysokým obsahem vlhkosti má tu vlastnost, že ji na vzduchu rychle ztrácí, praská a mění se v prášek. Hustota hnědého uhlí je 0,5-1,5 g/cm3. Obvykle je jeho struktura poměrně hustá, ale může být i volná. Hnědé uhlí díky přítomnosti velkého množství těkavých látek, vody a nízkého obsahu uhlíku snadno hoří, ale zároveň z něj vychází kouř a zvláštní zápach po hoření.
Hnědé uhlí se skládá z huminových kyselin (které v uhlí absolutně chybí) s příměsí uhlovodíků a karboidů. Obsah huminových kyselin se pohybuje od 64 % do 2-3 % v závislosti na lokalitě ložiska. Na tomto faktoru závisí i přítomnost pryskyřic (od 25 % do 5 %). V některých ložiskách hnědé uhlí obsahuje benzenový extrakt (5-15 %), vosk (50-70 %) a také obsah uranu a germania.

Klasifikace

Oficiální klasifikace jej dělí na značky a technologické skupiny. K dělení dochází v důsledku způsobu, jakým uhlí působí tepelné zpracování. V Rusku je veškeré hnědé uhlí klasifikováno jako stupeň B. Při dělení do technologických skupin se zohledňují slinovací vlastnosti uhlí. Skupiny jsou identifikovány následovně: ke značce je přidáno číslo, které označuje nejmenší velikost uhelné sloje, například G6, G17 atd.

V Rusku bylo přijato několik klasifikací hnědého uhlí (od dob SSSR).
Také podle GOST 1976 se hnědé uhlí dělí podle stupně prouhelnění do tří stupňů: O 1, O 2 a O 3. Stupně závisí na odrazivosti uhlí v ropné imerzi: O 1 - méně než 0,30 %, O 2 - 0,30-0,39 %, O 3 - 0,40-0,49 %.
Podle vlhkosti se hnědé uhlí dělí do šesti skupin: vlhkost do 20 %, 20-30 %, 30-40 %, 40-50 %, 50-60 % a 70 %.
Podle výtěžnosti primárního polokoksárenského dehtu se hnědé uhlí dělí do čtyř skupin: nad 25 %, 20-25 %, 15-20 %, 15 % a méně.

Rozlišují se také tyto druhy hnědého uhlí:

• Husté hnědé uhlí– hnědá barva s matným leskem a zemitým lomem.
• Zemité hnědé uhlí– snadno omyvatelný na prášek.
• Pryskyřičné hnědé uhlí- hustá, tmavě hnědá, až černá barva, při rozbití se leskne jako pryskyřice.
• Papírový lignit (disodil)- rozpadlá rostlinná hmota, kterou lze snadno rozdělit na tenké plátky.
• Rašelinové hnědé uhlí– velmi podobný rašelině.

Aplikace

Zájem o tento druh nerostu, jakým je hnědé uhlí, každým rokem roste. Jde o to nízké náklady projevují se velké zásoby prozkoumaného i neobjeveného uhlí a rozšiřuje se rozsah využití hnědého uhlí. Jako palivo je tento druh uhlí méně oblíbený než černé uhlí. Ale opět se díky své nízké ceně používá v malých kotelnách a tepelných elektrárnách a také k vytápění jednotlivé domy a chaty.

Kapalné uhlovodíkové palivo se získává destilací z hnědého uhlí. Zbytek se použije k získání sazí. Při zpracování také produkuje hořlavý plyn a kamenný vosk, který se používá v papírenském, textilním, dřevozpracujícím průmyslu a při stavbě silnic.

Hnědé uhlí slouží také jako surovina pro výrobu plynu. Tento proces se nazývá zplyňování uhlí. Spočívá v tom, že hnědé uhlí se zahřívá ve speciálních plynových generátorech na vysoké teploty (až 1000 °C). Tento proces produkuje plyn skládající se z metanu, vodíku a oxidu uhelnatého. Tento plyn se následně zpracovává na syntetický plyn - analog zemní plyn. Na druhé straně odborníci vynalezli nový způsob výroba plynu - podzemní zplyňování, kdy celý proces probíhá pod zemí bez přímé těžby uhlí. Proto kopou vertikální kanály, přibližující se k ložiskům hnědého uhlí a propouštějící jimi vysoké teploty. Jinými kanály vychází výsledek vlivu teplot - plyn.

Dalším procesem zpracování hnědého uhlí je hydrogenace. Zní to takto: hnědé uhlí se smíchá s těžkou ropou a působením katalyzátoru se spojí s vodíkem při teplotě 450 °C. V důsledku toho syntetické plynové produkty a frakce kapalných paliv. Výsledný produkt se ještě jednou podrobí hydrogenačnímu procesu a získá se benzín velmi dobré kvality.

Hnědé uhlí je také surovinou v procesu polokoksování. Zde se při teplotě 500-600 °C a za vyloučení přístupu vzduchu získává ohřevem hnědého uhlí polokoks, primární dehet, voda a polokoksový plyn. Polokoks (neboli středoteplotní koks) se používá v metalurgii k výrobě feroslitin, fosforečnanů, karbidu vápníku a jako technologické palivo.

Nezapomeňte, že hnědé uhlí obsahuje huminové kyseliny, které zvyšují úrodnost půdy a zlepšují výnosy plodin.

Nízká cena a velké zásoby jsou hlavními faktory, které pohánějí nárůst počtu využití hnědého uhlí. Tento druh fosílie tuhé palivo, většina raný pohled uhlí těžili lidé stovky let. Hnědé uhlí je produktem metamorfózy rašeliny ve fázi mezi lignitem a černým uhlím. V porovnání s posledním tento typ palivo je méně populární, ale vzhledem ke své nízké ceně je poměrně široce používáno pro výrobu elektřiny, vytápění a dalších druhů paliv.

Struktura

Hnědé uhlí je hutná, zemitá nebo vláknitá uhlíkatá hmota hnědé nebo smolně černé barvy s vysokým obsahem těkavých živičných látek. Zpravidla je v něm dobře zachována rostlinná stavba, lasturové zlomy a dřevní hmoty. Snadno hoří, plamen je kouřový a zvláštní zápach hořící. Reakcí s hydroxidem draselným vzniká tmavě hnědá kapalina. Při suché destilaci tvoří hnědé uhlí s kyselinou octovou amoniak. Chemické složení(v průměru), mínus popel: uhlík - 63%, kyslík - 32%, vodík 3-5%, dusík 0-2%.

Původ

Hnědé uhlí je tvořeno vrstvami sedimentárních horninových usazenin - pásnic, často velké mocnosti a rozsahu. Materiály pro vznik hnědého uhlí jsou různé druhy obručí, jehličnany, stromy a rašeliny. Ložiska těchto látek se postupně rozkládají bez přístupu vzduchu, pod vodou, pod čepicí ze směsi jílu a písku. Proces doutnání je doprovázen neustálým uvolňováním těkavých látek a postupně vede k obohacování rostlinných zbytků uhlíkem. Hnědé uhlí je po rašelině jedním z prvních stupňů metamorfózy těchto rostlinných ložisek. Další stupně jsou uhlí, antracit, grafit. Čím je proces delší, tím se stav blíží čistému uhlíku-grafitu. Grafit tedy patří do azoické skupiny, uhlí - do paleozoika, hnědé uhlí - hlavně do druhohor a kenozoika.

Tvrdé a hnědé uhlí: rozdíly

Jak je patrné ze samotného názvu, hnědé uhlí se od kamenného liší barvou (světlejší nebo tmavší). Existují také černé odrůdy, ale v práškové formě je odstín takového uhlí stále hnědý. Barva kamene a antracitu zůstává vždy černá. Charakteristické vlastnosti Hnědé uhlí se skládá z vyššího obsahu uhlíku ve srovnání s černým uhlím a nižšího obsahu živičných látek. To vysvětluje, proč hnědé uhlí snadněji hoří a produkuje hodně kouře. Vysoký obsah uhlíku vysvětluje i zmíněnou reakci s hydroxidem draselným a zvláštní nepříjemný zápach při spalování. Obsah dusíku je oproti černému uhlí také výrazně nižší. Při dlouhodobém působení vzduchu hnědé uhlí rychle ztrácí vlhkost a rozpadá se na prášek.

Odrůdy

Existuje poměrně mnoho odrůd a odrůd hnědého uhlí, mezi nimiž je několik hlavních:

1. Pravidelné hnědé uhlí, hutná konzistence, matně hnědá barva.
2. Hnědé uhlí zemitého zlomu, snadno rozemleté ​​na prášek.
3. Pryskyřičný, velmi hustý, tmavě hnědý, někdy až modročerný. Po rozbití připomíná pryskyřici.
4. Lignit nebo bitumenové dřevo. Uhlí se zachovalou rostlinnou strukturou. Někdy se vyskytuje i v podobě celých kmenů stromů s kořeny.
5. Disodil je hnědé papírové uhlí ve formě rozpadlé tenkovrstvé rostlinné hmoty. Snadno se rozdělí na tenké pláty.
6. Hnědé rašelinové uhlí. Připomínající rašelinu, se spoustou cizích nečistot, někdy připomínající zeminu.

Procento popela a hořlavých prvků v různé typy hnědé uhlí se značně liší, což určuje přednosti konkrétního typu hořlavého materiálu.

Výroba

Metody těžby hnědého uhlí jsou podobné pro všechna fosilní uhlí. Existují otevřené (kariérní) a uzavřené. Většina stará metoda uzavřená těžba - štoly, úklonné vrty do uhelné sloje malé mocnosti a mělkého výskytu. Používá se v případě finanční neefektivnosti výstavby lomu.

Důl je svislý nebo nakloněný otvor ve skále od povrchu k uhelné sloji. Tato metoda používá se v hlubokých uhelných slojích. Vyznačuje se vysokou cenou vytěžených zdrojů a vysokou nehodovostí.

Povrchová těžba se provádí v relativně malé hloubce (do 100 m) uhelné sloje. Povrchová nebo povrchová těžba je nejekonomičtější dnes se takto těží přibližně 65 % veškerého uhlí. Hlavní nevýhodou kariérního rozvoje je velká škoda prostředí. Hnědé uhlí se pro svou malou hloubku těží převážně povrchovou těžbou. Nejprve se odstraní nadloží (vrstva horniny nad uhelnou slojí). Poté je uhlí vrtací a trhací metodou štěpeno a dopravováno specializovanými (lomovými) vozidly z místa těžby. Odbedňovací operace, v závislosti na velikosti a složení vrstvy, mohou být prováděny buldozery (u volné vrstvy nevýznamné tloušťky) nebo rotačními rypadly a vlečnými lany (pro silnější a hustší vrstvu horniny).

Aplikace

Hnědé uhlí se jako palivo používá mnohem méně často než černé uhlí. Používá se pro vytápění soukromých domů a malých elektráren. Prostřednictvím tzv Suchou destilací hnědého uhlí se vyrábí kamenný vosk pro dřevozpracující, papírenský a textilní průmysl, kreosot, kyselina karbolová a další podobné produkty. Zpracovává se také na kapalné uhlovodíkové palivo. Huminové kyseliny v hnědém uhlí umožňují jeho využití v zemědělství jako hnojivo.

Moderní technologie umožňují z hnědého uhlí vyrábět syntetický plyn, který je obdobou zemního plynu. K tomu se uhlí zahřeje na 1000 stupňů Celsia, což má za následek tvorbu plynu. V praxi se to docela používá efektivní způsob: vrtanou studnou je potrubím přiváděna vysoká teplota na ložiska hnědého uhlí a dalším potrubím vychází hotový plyn, produkt podzemního zpracování.