Siden oldtiden har menneskeheden brugt kul som en af ​​energikilderne. Og i dag bruges dette mineral ret bredt. Nogle gange kaldes det solenergi, som er bevaret i sten.

Anvendelse

Kul afbrændes for at producere varme, som bruges til varmt vand og opvarmning af huse. Mineralet bruges i teknologiske processer metalsmeltning. På termiske kraftværker omdannes kul til elektricitet ved forbrænding.

Videnskabelige fremskridt har gjort det muligt at bruge dette værdifulde stof på en anden måde. Således har den kemiske industri med succes mestret en teknologi, der gør det muligt at opnå fra kul flydende brændstof, samt sådanne sjældne metaller som germanium og gallium. Carbon-grafit med en høj koncentration af kulstof udvindes i øjeblikket fra værdifulde mineraler. Der er også udviklet metoder til fremstilling af plast og højkalorie gasformigt brændsel fra kul.

En meget lav andel af lavkvalitetskul og dets støv efter forarbejdning presses til briketter. Dette materiale er fremragende til opvarmning af private huse og produktionslokaler. Generelt producerer de mere end fire hundrede typer af forskellige produkter efter kemisk forarbejdning, som kul udsættes for. Prisen på alle disse produkter er titusinder gange højere end prisen på de originale råvarer.

I løbet af de sidste par århundreder har menneskeheden aktivt brugt kul som et brændstof, der er nødvendigt for at opnå og omdanne energi. Desuden har behovet for denne værdifulde ressource været stigende på det seneste. Dette lettes af udviklingen af ​​den kemiske industri såvel som behovet for værdifulde og sjældne elementer opnået fra det. I denne henseende udfører Rusland i øjeblikket intensiv udforskning af nye forekomster, skaber miner og stenbrud og bygger virksomheder til forarbejdning af dette værdifulde råmateriale.

Fossilets oprindelse

I oldtiden havde Jorden et varmt og fugtigt klima, hvor en række forskellige vegetationer hurtigt udviklede sig. Det var heraf, at der efterfølgende blev dannet kul. Oprindelsen af ​​dette fossil ligger i ophobningen af ​​milliarder af tons død vegetation på bunden af ​​sumpe, hvor de var dækket af sediment. Omkring 300 millioner år er gået siden da. Under det kraftige tryk af sand, vand og forskellige racer vegetationen nedbrydes langsomt i det iltfrie miljø. Under påvirkning af høje temperaturer genereret af nærliggende magma hærdede denne masse, som gradvist blev til kul. Oprindelsen af ​​alle eksisterende aflejringer har kun denne forklaring.

Mineralreserver og deres produktion

Der er store forekomster af kul på vores planet. I alt, ifølge eksperter, indeholder jordens tarme femten billioner tons af dette mineral. Desuden er kulminedrift på førstepladsen målt på volumen. Det beløber sig til 2,6 milliarder tons om året, eller 0,7 tons per indbygger på vores planet.

Kulforekomster i Rusland er placeret i forskellige regioner. Desuden har mineralet i hver af dem forskellige egenskaber og har sin egen dybde. Nedenfor er en liste, der inkluderer de største kulforekomster i Rusland:

1. Det ligger i den sydøstlige del af Yakutia. Dybden af ​​kul på disse steder tillader åbne minedrift af mineralet. Det kræver ikke særlige omkostninger, hvilket påvirker reduktionen af ​​omkostningerne ved det endelige produkt.
2. Tuva mark. Ifølge eksperter er der omkring 20 milliarder tons mineraler på dets territorium. Indskuddet er meget attraktivt for udvikling. Faktum er, at firs procent af dens aflejringer er placeret i et lag, som er 6-7 meter tykt.
3. Minusinsk indskud. De er placeret i Republikken Khakassia. Disse er flere aflejringer, hvoraf de største er Chernogorskoye og Izykhskoye. Puljens reserver er lave. Ifølge eksperter varierer de fra 2 til 7 milliarder tons. Her udvindes meget værdifuldt kul. Mineralets egenskaber er sådan, at når det brænder, meget høj temperatur.
4. Denne forekomst, der ligger i det vestlige Sibirien, producerer et produkt, der bruges i jernmetallurgi. Det kul, der udvindes på disse steder, bruges til koks. Mængden af ​​indskud her er simpelthen enorm.
5. Dette depositum producerer selve produktet høj kvalitet. Den største dybde af mineralforekomster når fem hundrede meter. Minedrift udføres både i åbne gruber og i miner.

Kul i Rusland udvindes det i Pechora kulbassinet. Indlån udvikles aktivt i Rostov-regionen.

Udvælgelse af kul til produktionsprocessen

I forskellige brancher er der behov for forskellige mærker mineral. Hvilke forskelle har kul? Dette produkts egenskaber og kvalitetsegenskaber varierer meget.

Dette sker, selvom kullet har samme mærkning. Faktum er, at et fossils egenskaber afhænger af stedet for dets udvinding. Derfor skal enhver virksomhed, når den vælger kul til sin produktion, gøre sig bekendt med dens fysiske egenskaber.

Egenskaber

Kul adskiller sig i følgende egenskaber:

Berigelsesgrad

Alt efter brugsformål kan der tilkøbes forskellige typer kul. Brændstoffets egenskaber bliver tydelige baseret på graden af ​​dets berigelse. Fremhæv:

1. Kraftfoder. Sådant brændstof bruges til produktion af elektricitet og varme.

2. Industriprodukter. De bruges i metallurgi.

3. fin fraktion af kul (op til seks millimeter) samt støv fra stenknusning. Briketter dannes af slammet, som har gode ydeevneegenskaber til husholdningskedler til fast brændsel.

Koalifikationsgrad

Ved denne indikator adskille:

1. Brunkul. Dette er det samme kul, kun delvist dannet. Dens egenskaber er noget dårligere end brændstof af højere kvalitet. Brunkul producerer lav varme under forbrænding og smuldrer under transport. Derudover har den en tendens til at selvantænde.

2. Kul. Denne type brændstof har et stort antal kvaliteter (kvaliteter), hvis egenskaber er forskellige. Det er meget udbredt i energi- og metallurgi, bolig- og kommunale tjenester og kemiske industrier.

3. Antracit. Dette er det mest kvalitetslook kul.

Egenskaberne af alle disse former for mineraler adskiller sig væsentligt fra hinanden. Brunkul har således den laveste brændværdi, og antracit har den højeste. Hvad er det bedste kul at købe? Prisen skal være økonomisk gennemførlig. Baseret på dette er omkostningerne og den specifikke varme i det optimale forhold for simpelt stenkul (inden for $220 pr. ton).

Klassificering efter størrelse

Når du vælger kul, er det vigtigt at kende dens størrelse. Denne indikator er krypteret i mineralkvaliteten. Så kul kan være:

- “P” - plade, som består af store stykker over 10 cm.

- "K" - stor, hvis dimensioner varierer fra 5 til 10 cm.

- "O" - nød, den er også ret stor, med fragmentstørrelser fra 2,5 til 5 cm.

- "M" - lille, med små stykker på 1,3-2,5 cm.

- "C" - frø - en billig fraktion til langtidsulmen med dimensioner på 0,6-1,3 cm.

- "Ш" - et stykke, som for det meste er kulstøv, beregnet til brikettering.

- "R" - almindelig eller ikke-standard, hvor der kan være fraktioner af forskellige størrelser.

Egenskaber af brunkul

Dette er kul af den mindste kvalitet. Dens pris er den laveste (ca. hundrede dollars pr. ton). dannet i gamle sumpe ved at presse tørv i en dybde af omkring 0,9 km. Dette er det billigste brændstof, der indeholder en stor mængde vand (ca. 40%).

Derudover har brunkul en ret lav forbrændingsvarme. Den indeholder en stor mængde (op til 50%) af flygtige gasser. Hvis du bruger brunkul til at fyre et komfur, så gør det det kvalitetsegenskaber Minder mig om fugtigt brænde. Produktet brænder hårdt, ryger kraftigt og efterlader en stor mængde aske. Briketter fremstilles ofte af disse råvarer. De har godt præstationsegenskaber. Deres pris varierer fra otte til ti tusinde rubler per ton.

Egenskaber af kul

Dette brændstof er af højere kvalitet. Kul er en sten, der er sort i farven og har en mat, halvmat eller skinnende overflade.

Denne type brændstof indeholder kun fem til seks procent fugt, hvorfor den har en høj brændværdi. Sammenlignet med eg, el og birk brænde producerer kul 3,5 gange mere varme. Ulempen ved denne type brændstof er dets høje askeindhold. Prisen på stenkul om sommeren og efteråret varierer fra 3.900 til 4.600 rubler per ton. Om vinteren stiger prisen på dette brændstof med tyve til tredive procent.

Kullager

Hvis brændstoffet er beregnet til at blive brugt i længere tid, skal det placeres i et særligt skur eller bunker. Der skal den beskyttes mod direkte sollys og nedbør.

Hvis bunkerne af kul er store, skal du under opbevaring konstant overvåge deres tilstand. Små fraktioner i kombination med høj temperatur og fugt kan spontant antændes.

Kul industri beskæftiger sig med udvinding og primær forarbejdning (berigelse) af sten og brunkul og er den største industri med hensyn til antallet af arbejdere og produktionsomkostningerne anlægsaktiver.

Ruslands kul

Rusland har en række forskellige typer kul - brun, hård, antracit - og indtager en af ​​de førende steder i verden med hensyn til reserver. De samlede geologiske reserver af kul er på 6421 milliarder tons, hvoraf 5334 milliarder tons er standard Over 2/3 af de samlede reserver består af stenkul. Teknologisk brændsel - kokskul - udgør 1/10 af den samlede mængde stenkul.

Kul distribution på tværs af landets territorium ujævnt. 95% reserver står for østlige egne , hvoraf mere end 60 % går til Sibirien. Hovedparten af ​​de generelle geologiske kulreserver er koncentreret i Tunguska- og Lena-bassinerne. Kansk-Achinsk- og Kuznetsk-bassinerne er kendetegnet ved industrielle kulreserver.

Kulminedrift i Rusland

Med hensyn til kulproduktion ligger Rusland på en femteplads i verden (efter Kina, USA, Indien og Australien), 3/4 af det producerede kul bruges til energi- og varmeproduktion, 1/4 i metallurgi og den kemiske industri. En lille del eksporteres, hovedsageligt til Japan og Republikken Korea.

Kulminedrift i åbent brud i Rusland er 2/3 af det samlede volumen. Denne ekstraktionsmetode anses for at være den mest produktive og billigste. Dette tager dog ikke højde for de alvorlige naturforstyrrelser, der er forbundet med det - skabelsen af ​​dybe stenbrud og omfattende lossepladser af overbelastning. Minedrift er dyrere og har en høj ulykkesrate, som i høj grad bestemmes af forringelsen af ​​mineudstyr (40 % af det er forældet og kræver en hurtig modernisering).

Kulbassiner i Rusland

Rollen af ​​et bestemt kulbassin i den territoriale arbejdsdeling afhænger af kulkvaliteten, størrelsen af ​​reserver, tekniske og økonomiske indikatorer for produktionen, graden af ​​beredskab af reserver til industriel udnyttelse, størrelsen af ​​produktionen og egenskaberne af transporten og geografisk placering. Baseret på alle disse forhold skiller følgende sig ud: kulbaser mellem distrikterne— Kuznetsk- og Kansk-Achinsk-bassinerne, som tilsammen tegner sig for 70 % af kulproduktionen i Rusland, samt Pechora-, Donetsk-, Irkutsk-Cheremkhovo- og South Yakutsk-bassinerne.

Kuznetsk bassinet, der ligger i den sydlige del af det vestlige Sibirien i Kemerovo-regionen, er landets vigtigste kulbase og står for halvdelen af ​​den al-russiske kulproduktion. Kul af høj kvalitet forekommer her, herunder kokskul. Næsten 12% af produktionen udføres åben metode. De vigtigste centre er Novokuznetsk, Kemerovo, Prokopyevsk, Anzhero-Sudzhensk, Belovo, Leninsk-Kuznetsky.

Kansk-Achinsk bassinet beliggende i syd Østsibirien i Krasnoyarsk-territoriet langs den transsibiriske jernbane og står for 12 % af kulproduktionen i Rusland. Brunkul fra dette bassin er det billigste i landet, da minedrift udføres ved åben grubedrift. På grund af dets lave kvalitet er kul dårligt transportabelt, og derfor opererer kraftfulde termiske kraftværker på grundlag af de største åbne miner (Irsha-Borodinsky, Nazarovsky, Berezovsky).

Pechora bassin er den største i den europæiske del og står for 4 % af landets kulproduktion. Det ligger langt fra de vigtigste industricentre og er beliggende i Arktis, der udføres kun ved minedrift. I den nordlige del af bassinet (Vorkutinskoye, Vorgashorskoye-aflejringer) udvindes kokskul, i den sydlige del (Intinskoye-aflejring) - hovedsageligt energikul. De vigtigste forbrugere af Pechora-kul er Cherepovets metallurgiske anlæg, virksomheder i det nordvestlige, midterste og centrale sorte jordområde.

Donetsk-bassinet i Rostov-regionen ligger den østlige del af kulbassinet i Ukraine. Dette er et af de ældste kulmineområder. Minemetoden til udvinding førte til de høje omkostninger ved kul. Kulproduktionen falder hvert år, og i 2007 udgjorde bassinet kun 2,4% af den helrussiske produktion.

Irkutsk-Cheremkhovo bassinet V Irkutsk-regionen sikrer lave omkostninger til kul, da minedrift udføres ved åbne minedrift og producerer 3,4% af kul i landet. På grund af den store afstand til storforbrugere bruges den på lokale kraftværker.

Syd Yakutsk bassinet(3,9% af den helrussiske produktion) er kl Fjernøsten. Det har betydelige reserver af energi og teknologisk brændstof, og al produktion udføres ved åben minedrift.

Lovende kulbassiner omfatter Lensky, Tungussky og Taimyrsky, der ligger ud over Jenisej nord for den 60. breddegrad. De indtager store områder i dårligt udviklede og tyndt befolkede områder i det østlige Sibirien og Fjernøsten.

Parallelt med skabelsen af ​​kulbaser af interregional betydning skete der en udbredt udvikling af lokale kulbassiner, hvilket gjorde det muligt at bringe kulproduktionen tættere på forbrugsområderne. Samtidig er kulproduktionen i de vestlige regioner af Rusland faldende (Moskva-bassinet), og i de østlige regioner stiger den kraftigt (aflejringer i Novosibirsk-regionen, Trans-Baikal-territoriet, Primorye.

Kul

Kul-- sedimentær bjergart, som er et produkt af dyb nedbrydning af planterester (træbregner, padderok og mosser samt de første gymnospermer). Med hensyn til dens kemiske sammensætning er kul en blanding af højmolekylære polycykliske aromatiske forbindelser med en høj massefraktion af kulstof samt vand og flygtige stoffer med små mængder af mineralske urenheder, som danner aske, når kul afbrændes. Fossile kul adskiller sig fra hinanden i forholdet mellem deres bestanddele, som bestemmer deres brændværdi. Række organiske forbindelser, som er en del af kul, har kræftfremkaldende egenskaber.

Brunkul

Subbitominøs umgol, eller boomy umgol (sort lignimt) - et brændbart mineral, fossilt kul af 2. fase af metamorfosen (en overgangsforbindelse mellem brunkul og kul), opnået fra brunkul eller direkte fra tørv.

Klassificeringen af ​​fossile kul er ret forvirrende, så i EU og England bruger de udtrykket brunkul (som betragtes som synonymt med brunkul), men i Amerika skelnes brunkul og brunkul separat og meget tydeligt. I Rusland er begrebet brunkul oftest synonymt med brunkul (sidstnævnte udtryk er mere almindeligt) eller et inaktivt begreb, sjældnere dækker begrebet brunkul brunkul med en høj koalificeringsgrad (HCC) og dækker ikke subbituminøs kul fra HCL, er sidstnævnte klassificeret som stenkul.

Indeholder 50-77% kulstof, 20-30% (nogle gange op til 40%) fugt og en stor mængde flygtige stoffer (op til 50%). Den har en sort-brun eller sort farve, sjældnere brun (stregen på porcelænsfliser er altid brun). De er dannet af døde organiske rester under belastningstryk og under påvirkning af forhøjet temperatur i dybder på omkring 1 kilometer. Det bruges som brændsel i små og private kedelhuse, samt kemiske råvarer. De har en lav brændværdi, omkring 26 MJ/kg.

I luften mister brunkul hurtigt fugt, revner og bliver til pulver.

Sammensætning og struktur

Subbituminøst (brunt) kul er en tæt, stenagtig kulholdig masse fra næsten sort til lysebrun farve, altid med en brun stribe. Den udviser ofte en plantelignende træstruktur; bruddet er konkoidformet, jordagtigt eller træagtigt. Det brænder let med en røget flamme og udsender en ubehagelig, ejendommelig brændende lugt.

Når det behandles med kaliumhydroxid, giver det en mørkebrun væske. Tør destillation producerer ammoniak, fri eller bundet til eddikesyre. Specifik vægtfylde 0,5--1,5. Gennemsnitlig kemisk sammensætning, minus aske og svovl: 50-77% (gennemsnit 63%) kulstof, 26-37% (gennemsnit 32%) oxygen, 3-5% brint og 0-2% nitrogen. De vigtigste urenheder i brunkul er de samme som i alle andre fossile kul.

Langt de fleste brunkul er klassificeret som humitter i deres materialesammensætning. Sapropelitter og overgangshumus-sapropel-varianter er af underordnet betydning og findes i form af mellemlag i lag sammensat af humitter. De fleste brunkul er sammensat af mikrokomponenter af vitrinitgruppen (80-98%), og kun i Jurassic er brunkul i Centralasien fremherskende mikrokomponenter af fusinitgruppen (45-82%); Nedre karbonholdige brunkul er kendetegnet ved et højt indhold af leuptinit.

Brunkul er karakteriseret ved et højt indhold af phenol-, carboxyl- og hydroxylgrupper, tilstedeværelsen af ​​frie humussyrer, hvis indhold falder med stigende grad af metamorfose fra 64 til 2-3% og harpikser fra 25 til 5%. I nogle aflejringer giver bløde brunkul et højt udbytte af benzenekstrakt (5-15%), indeholdende 50-75% voksarter, og har et højt indhold af uran og germanium.

Klassifikation

Kul er opdelt i kvaliteter og teknologiske grupper; Denne opdeling er baseret på parametre, der karakteriserer kuls adfærd under termisk eksponering. Den russiske klassifikation adskiller sig fra den vestlige.

I Rusland er alle brunkul klassificeret som klasse B:

Kul inddeles i teknologiske grupper efter deres sintringsevne; for at angive den teknologiske gruppe tilføjes et tal til mærkets bogstavbetegnelse, der angiver den laveste værdi af tykkelsen af ​​plastlaget i disse kul, for eksempel G6, G17, KZh14 osv.

Ifølge GOST fra 1976 er brunkul opdelt efter graden af ​​metamorfose (koalificering) i tre stadier: O 1, O 2 og O 3 og klasserne 01, 02, 03. Grundlaget for denne opdeling er vitrinitens reflektivitet i olie R°, dens standardiserede værdi for trin O 1 - mindre end 0,30; O2 - 0,30-0,39; O3 - 0,40-0,49. Ifølge den internationale klassifikation vedtaget af Den Økonomiske Kommission for Europa (1957) er brunkul opdelt i seks klasser baseret på fugt (op til 20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60 og 70 %) og fem grupper baseret på udbyttet af semi-koksende harpikser.

Blandt sorterne, der uformelt skelnes, er bløde, jordagtige, matte, brunkul og tætte (skinnende). Også skelnet:

• § Tæt brunkul - brun i farven med en mat glans, jordagtig brud;
• § Jordagtig brunkul - brun, let slidt til pulver;
• § Harpiksholdigt brunkul - meget tæt, mørkebrun og endda sort, skinnende, når den knækker som harpiks;
• § Papirbrunkul, eller disodil, er en tyndtlagret henfalden plantemasse, let deles i tynde blade;
• § Tørvekul, som om filt, ligner tørv, indeholder ofte mange fremmede urenheder og bliver nogle gange til alunjord.

En anden klassifikation er tysk, baseret på procent elementer:

Forskelle fra kul

Brunkul adskiller sig i udseende fra stenkul i farven på stregen på porcelænstallerkenen – det er altid brunt. Den vigtigste forskel fra stenkul er dets lavere kulstofindhold og betydeligt højere indhold af bituminøse flygtige stoffer og vand. Dette forklarer, hvorfor brunkul brænder lettere, producerer mere røg, lugt, samt den ovennævnte reaktion med kaustisk kalium og producerer lidt varme. På grund af højt indhold vand til at brænde det bruges i pulver, som det uundgåeligt bliver til, når det tørres. Kvælstofindholdet er væsentligt lavere end i stenkul, men svovlindholdet er højere.

Brug

Som brændstof bruges brunkul i Rusland og mange andre lande meget mindre end stenkul, men på grund af dets lave omkostninger er det mere populært i små og private kedelhuse og tager nogle gange op til 80%. Det bruges til pulveriseret forbrænding (under opbevaring tørrer brunkul ud og smuldrer), og nogle gange helt. På små provinsielle termiske kraftværker bliver det også ofte brændt for at producere varme.

Men i Grækenland og især i Tyskland bruges brunkul i dampkraftværker, hvilket genererer op til 50 % af elektriciteten i Grækenland og 24,6 % i Tyskland.

Produktionen af ​​flydende kulbrintebrændstoffer fra brunkul ved destillation spredes med stor hastighed. Efter destillation er remanensen egnet til at producere sod. Der udvindes brændbar gas, og der opnås carbon-alkali-reagenser og montanvoks (bjergvoks).

Det bruges også i små mængder til håndværk.

Brunkulsproduktion i millioner af tons:

I 60'erne af det 20. århundrede udvindede Ukraine omkring 1 million tons brunkul fra Alexandria-forekomsten - Dnepr-bassinet, som rangerer 10. i verden med hensyn til brunkulsforekomster. I 2008 ophørte produktion og salg praktisk talt. Det forventes, at brunkulsudvinding i Ukraine vil genoptages i 2012 ved Mokrokalygorsky-forekomsten, hvis reserver anslås til 7,76 milliarder tons.

Brunkul-- hårdt fossilt kul, dannet af tørv, indeholder 65-70% kulstof, har en brun farve, det yngste af fossile kul. Det bruges som et lokalt brændstof og også som et kemisk råmateriale. De indeholder meget vand (43%) og har derfor en lav brændværdi. Derudover indeholder de en stor mængde flygtige stoffer (op til 50%). De er dannet af døde organiske rester under belastningstryk og under påvirkning af forhøjet temperatur i dybder på omkring 1 kilometer.

Brunkul er en brændbar sedimentær bjergart, en slags forbindelse mellem tørvens overgang til kulens tilstand. Brunkul kaldes også subbituminøst kul eller sort brunkul. Selve definitionen af ​​brunkul (fra det latinske "træ", "træ") antyder, at dette er den "yngste" kultype, og dens struktur ligner træets fibrøse struktur. Den er farvet fra lysebrun til næsten sort, men kører man et stykke kul over en porcelænsflise, vil striben altid være brun.

Oprindelse

Ifølge "plante"-versionen af ​​oprindelse er kilden til dannelsen af ​​brunkul nåletræer, løvfældende træer og planter. Når de befinder sig under et betydeligt lag vand, næsten fuldstændig berøvet ilt, dækket af ler, sand og andre lag af jord, forbliver disse planter ulmet. Desuden akkumulerede mængden af ​​kulstof i dem over tid kun. Og efter dannelsen af ​​tørv fra disse rester begyndte den næste fase, da brunkul blev dannet (senere bliver det til stenkul og antracit). Brunkul blev opdaget for første gang i Rusland i 1720'erne i Moskva-regionen.

Reserver

Ifølge en data tegner brunkul sig for cirka 35 % af de samlede kulreserver i Rusland, hvilket er cirka 1616 milliarder tons (dette tal inkluderer dokumenterede og estimerede reserver). De påviste reserver af brunkul for 2009 beløber sig til 107922 millioner tons. Desuden er 95% af de udforskede og uopdagede reserver placeret i den asiatiske del af Rusland. Bassiner rige på brunkulsaflejringer: Lensky, Kansko-Achinsky, Tungussky, Kuznetsky, Turgai, Taimyrsky, Podmoskovny osv. Strategiske bassiner med et højt indhold af brunkul - Kansk-Achinsky og Kuzbass.
Det meste af brunkullet ligger på lave dybder på op til 500 meter i lag. Den gennemsnitlige tykkelse af lagene er 10-60 meter, men der er også aflejringer på 100-200 meter tykke. I den forbindelse menes det, at det er sikkert og effektivt at udvinde, og derfor ikke så dyrt som for eksempel stenkul. Det vil sige, at brunkul næsten altid udvindes på en åben måde ved hjælp af stenbrud og åbne gruber. Rusland er i øvrigt nummer to i verden i brunkulsproduktion. For eksempel udgjorde brunkulsproduktionen i 2010 76 millioner tons "Ruslands energistrategi for perioden indtil 2020" bemærker den utvivlsomme betydning af brunkul for landets energifremtid. Det skal også siges, at brune aflejringer ofte støder op til stenaflejringer.

Under hensyntagen til processen med dannelse af brunkul kan vi nævne dets vigtigste egenskaber og sammensætning:

Specifik forbrændingsvarme (kalorieindhold) - 22-31 MJ/kg (gennemsnit 26 MJ/kg) eller 5400-7400 Kcal/kg.

Kulstofindholdet i brunkul er lavere end i stenkul, hvorfor det er klassificeret som at have en lav forkulningsgrad. Med et højt fugtindhold har den den egenskab, at den hurtigt taber den i luften, revner og bliver til pulver. Densiteten af ​​brunkul er 0,5-1,5 g/cm3. Normalt er dens struktur ret tæt, men den kan også være løs. På grund af tilstedeværelsen af ​​en stor mængde flygtige stoffer, vand og lavt kulstofindhold, brænder brunkul let, men udsender samtidig røg og en ejendommelig brændende lugt.
Brunkul består af humussyrer (som er absolut fraværende i kul) med en blanding af kulbrinter og kulstoffer. Indholdet af humussyrer varierer fra 64 % til 2-3 % afhængigt af aflejringsstedet. Tilstedeværelsen af ​​harpiks afhænger også af denne faktor (fra 25% til 5%). I nogle aflejringer indeholder brunkul benzenekstrakt (5-15%), voks (50-70%) samt indhold af uran og germanium.

Klassifikation

Den officielle klassifikation opdeler det i mærker og teknologiske grupper. Deling opstår på grund af den måde kul virker under varmebehandling. I Rusland er alle brunkul klassificeret som klasse B. Ved opdeling i teknologiske grupper tages kulets sintringsegenskaber i betragtning. Grupperne identificeres som følger: der tilføjes et nummer til mærket, der angiver den mindste størrelse af kullaget, for eksempel G6, G17 osv.

I Rusland er flere klassifikationer af brunkul blevet vedtaget (siden Sovjetunionens tid).
Også ifølge GOST 1976 er brunkul opdelt efter graden af ​​koalificering i tre faser: O 1, O 2 og O 3. Faserne afhænger af kuls reflektionsevne i olienedsænkning: O 1 - mindre end 0,30%, O 2 - 0,30-0,39%, O 3 - 0,40-0,49%.
Baseret på luftfugtighed er brunkul opdelt i seks grupper: op til 20%, 20-30%, 30-40%, 40-50%, 50-60% og 70% luftfugtighed.
Baseret på udbyttet af primær semikokstjære opdeles brunkul i fire grupper: over 25 %, 20-25 %, 15-20 %, 15 % og mindre.

Følgende typer brunkul skelnes også:

• Tæt brunkul– brun i farven med en mat glans og jordnære brud.
• Jordagtig brunkul– nemt at vaske til pulver.
• Harpiksholdigt brunkul- tæt, mørkebrun, endda sort i farven, med en harpikslignende glans, når den er brudt.
• Papir brunkul (disodil)- henfalden plantemasse, der let kan adskilles i tynde plader.
• Tørvebrunkul– ligner meget tørv.

Anvendelse

Interessen for denne type mineraler såsom brunkul vokser hvert år. Pointen er det lave omkostninger og de store reserver af udforsket og uopdaget kul gør sig gældende, og anvendelsesområdet for brunkul bliver mere omfattende. Som brændsel er denne type kul mindre populær end stenkul. Men igen, på grund af dets lave omkostninger, bruges det i små kedelhuse og termiske kraftværker samt til opvarmning enkelte huse og sommerhuse.

Flydende kulbrintebrændstof opnås ved destillation fra brunkul. Resten bruges til at opnå sod. Under forarbejdningen producerer den også brændbar gas og stenvoks, som bruges i papir-, tekstil-, træbearbejdningsindustrien og vejbyggeri.

Brunkul tjener også som råmateriale til gasproduktion. Denne proces kaldes kulforgasning. Det består i, at brunkul opvarmes i specielle gasgeneratorer ved høje temperaturer (op til 1000 ° C). Denne proces producerer en gas bestående af metan, brint og carbonmonoxid. Denne gas forarbejdes efterfølgende til syntetisk gas - en analog naturgas. Til gengæld opfandt eksperter ny måde gasproduktion - underjordisk forgasning, hvor hele processen foregår under jorden uden direkte udvinding af kul. Det er derfor, de graver lodrette kanaler, nærmer sig brunkulsaflejringer og lader høje temperaturer passere gennem dem. Gennem andre kanaler kommer resultatet af temperaturpåvirkningen ud - gas.

En anden proces til forarbejdning af brunkul er hydrogenering. Det går sådan her: brunkul blandes med tung olie og, under påvirkning af en katalysator, kombineres med brint ved en temperatur på 450 ° C. Som et resultat, syntetisk gasprodukter og flydende brændstoffraktioner. Det resulterende produkt underkastes igen en hydrogeneringsproces, og der opnås benzin af meget god kvalitet.

Brunkul er også et råmateriale i semi-koksningsprocessen. Her, ved en temperatur på 500-600 °C og eksklusive adgang for luft, opnås semi-koks, primær tjære, vand og semi-koksgas ved opvarmning af brunkul. Halvkoks (eller mellemtemperaturkoks) bruges i metallurgien til fremstilling af ferrolegeringer, fosfater, calciumcarbid og som procesbrændstof.

Glem ikke, at brunkul indeholder humussyrer, som øger jordens frugtbarhed og forbedrer afgrødeudbyttet.

Lave omkostninger og rigelige reserver er de vigtigste faktorer, der driver stigningen i antallet af anvendelser af brunkul. Denne type fossil fast brændsel, de fleste tidlig udsigt kul er blevet udvundet af mennesker i hundreder af år. Brunkul er et produkt af tørvemetamorfose, i en fase mellem brunkul og stenkul. Sammenlignet med den sidste, denne type brændstof er mindre populært, men på grund af dets lave omkostninger er det ret udbredt til produktion af elektricitet, opvarmning og andre typer brændstof.

Struktur

Brunkul er en tæt, jordagtig eller fibrøs kulstofholdig masse af brun eller kulsort farve med et højt indhold af flygtige bituminøse stoffer. Som regel er plantestrukturen, conchoidale brud og træagtige masser godt bevaret i den. Det brænder let, flammen er røget, og en ejendommelig dårlig lugt brændende. Ved at reagere med kaliumhydroxid danner det en mørkebrun væske. Når de er tørdestilleret, danner brunkul ammoniak med eddikesyre. Kemisk sammensætning(i gennemsnit), minus aske: kulstof - 63%, oxygen - 32%, brint 3-5%, nitrogen 0-2%.

Oprindelse

Brunkul er dannet af lag af sedimentære stenaflejringer - flanger, ofte af stor tykkelse og udstrækning. Materialerne til dannelsen af ​​brunkul er forskellige slags bøjler, nåletræer, træer og tørveplanter. Aflejringer af disse stoffer nedbrydes gradvist uden adgang til luft, under vand, under en hætte af en blanding af ler og sand. Den ulmende proces er ledsaget af den konstante frigivelse af flygtige stoffer og fører gradvist til berigelse af planterester med kulstof. Brunkul er et af de første stadier af metamorfose af sådanne planteaflejringer efter tørv. Yderligere stadier er kul, antracit, grafit. Jo længere processen er, jo tættere er tilstanden på ren carbon-grafit. Grafit tilhører således den azoiske gruppe, kul - til palæozoikum, brunkul - hovedsageligt til mesozoikum og cenozoikum.

Hård- og brunkul: forskelle

Som du kan se på selve navnet, adskiller brunkul sig fra stenkul i farven (lysere eller mørkere). Der er også sorte varianter, men i pulverform er skyggen af ​​sådanne kul stadig brun. Farven på sten og antracit forbliver altid sort. Karakteristiske egenskaber Brunkul er kendetegnet ved et højere kulstofindhold sammenlignet med stenkul og et lavere indhold af bituminøse stoffer. Dette forklarer, hvorfor brunkul brænder lettere og producerer meget røg. Det høje kulstofindhold forklarer også den nævnte reaktion med kaliumhydroxid og den ejendommelige ubehagelige lugt under forbrændingen. Kvælstofindholdet, sammenlignet med stenkul, er også væsentligt lavere. Når det udsættes for luft i lang tid, mister brunkul hurtigt fugt og smuldrer til pulver.

Sorter

Der er en hel del sorter og sorter af brunkul, blandt hvilke der er flere vigtigste:

1. Regelmæssig brunkul, tæt konsistens, mat brun farve.
2. Brunkul af jordagtig brud, let malet til pulver.
3. Harpiksagtig, meget tæt, mørkebrun, nogle gange endda blåsort. Når den er brudt, ligner den harpiks.
4. Brunkul eller bituminøst træ. Kul med en velbevaret plantestruktur. Nogle gange findes det endda i form af hele træstammer med rødder.
5. Disodil er brunt papirkul i form af henfaldet tyndtlags plantemateriale. Opdeles nemt i tynde plader.
6. Brunt tørvekul. Ligner tørv, med mange fremmede urenheder, nogle gange minder om jord.

Procentdelen af ​​aske og brændbare elementer i forskellige typer brunkul varierer meget, hvilket bestemmer fordelene ved en bestemt type brændbart materiale.

Produktion

Metoderne til udvinding af brunkul er ens for alle fossile kul. Der er åbne (karriere) og lukkede. Mest gammel metode lukket minedrift - adits, skrå brønde til en kulsøm med lav tykkelse og lavvandet forekomst. Det bruges i tilfælde af økonomisk ineffektivitet af stenbrudskonstruktion.

En mine er et lodret eller skrånende hul i klippen fra overfladen til kullaget. Denne metode anvendes i dybe kulholdige sømme. Det er kendetegnet ved de høje omkostninger ved udvundne ressourcer og en høj ulykkesrate.

Minedrift i åbne brud udføres på en relativt lav (op til 100 m) dybde af kullaget. Dagbrud eller åbne brud er den mest økonomiske i dag udvindes cirka 65 % af alt kul på denne måde. Den største ulempe ved karriereudvikling er en masse skader miljø. Brunkul udvindes hovedsageligt ved hjælp af åbne minedrift på grund af dets lave dybde. Til at begynde med fjernes overfyldningen (stenlaget over kullagen). Herefter nedbrydes kullet ved hjælp af bore- og sprængningsmetoden og transporteres med specialiserede (brud)køretøjer fra mineområdet. Afisoleringsoperationer, afhængigt af lagets størrelse og sammensætning, kan udføres med bulldozere (for et løst lag af ubetydelig tykkelse) eller roterende gravemaskiner og slæbelinjer (for et tykkere og tættere lag af sten).

Anvendelse

Brunkul bruges meget sjældnere som brændsel end stenkul. Det bruges til opvarmning af private huse og små kraftværker. Ved den såkaldte Tør destillation af brunkul producerer stenvoks til træbearbejdnings-, papir- og tekstilindustrien, creosot, carbolsyre og andre lignende produkter. Det forarbejdes også til flydende kulbrintebrændstof. Humussyrer i brunkul gør det muligt at bruge det i landbrug som gødning.

Moderne teknologier gør det muligt at producere syntetisk gas fra brunkul, som er en analog af naturgas. For at gøre dette opvarmes kullet til 1000 grader Celsius, hvilket resulterer i gasdannelse. I praksis bruges det ganske effektiv måde: gennem en boret brønd tilføres høj temperatur til brunkulsaflejringer gennem et rør, og færdig gas, et produkt fra underjordisk forarbejdning, kommer ud gennem et andet rør.