Характеристика вугілля - студопедія
Класифікація корисних копалин
ХАРАКТЕРИСТИКА корисних копалин
Корисні копалини - це природні мінеральні утворення земної кори органічного та неорганічного походження, які можуть ефективно використовуватися в сфері матеріального виробництва.
За фізичним станом корисні копалини діляться на:
- тверді - торф, вугілля, горючі сланці, рудні і нерудні корисні копалини;
- рідкі - нафта, мінеральні води;
- газоподібні - природні горючі і інертні гази.
Серед рудних корисних копалин виділяють руди чорних, легенів, кольорових, рідкісних, благородних, радіоактивних металів, а також розсіяних і рідкоземельних елементів.
До руд чорних металів відносять руди заліза, марганцю, хрому, титану і ванадію.
Руди легких металів представлені алюмінієвими рудами, основним сировинним джерелом яких є боксити.
До руд кольорових металів відносять руди міді, свинцю, цинку, нікелю, сурми.
Руди рідкісних металів представлені рудами олова, вольфраму, молібдену, ртуті, берилію, літію, танталу, ніобію.
До благородних металів належать руди золота, платиноїдів і срібла; до радіоактивним - уран, торій, радій.
Розсіяні елементи - актиній, гафній, галій, германій, індій, кадмій, рубідій, селен, талій, телур, цезій та ін. - витягуються як додатковий продукт при переробці руд інших металів.
Нерудні або неметалеві корисні копалини зазвичай поділяють на:
- гірничо-хімічна сировина - фосфорити, апатитові руди, калійні солі, борні руди, самородна сірка, йод, бром, сульфат натрію;
- індустріальне і гірничо-металургійну сировину - слюда, азбест, графіт, тальк, баритові руди, флюорит, каолін, бентоніт, магнезит, кварцит;
- будівельні матеріали - граніт, лабрадорит, діорит, вапняк, доломіт, мармур, мергель, туфи, пісковики, перліт, глини, кварцові піски;
- дорогоцінні і самоцвітні камені.
Вугілля - вид викопного палива, що утворився з частин древніх рослин під землею без доступу кисню. Вугілля поділяється на бурий, кам'яне та антрацит.
Практично неможливо встановити точну дату, але десятки тисяч років тому людина, вперше познайомився з вугіллям, став постійно стикатися з ним. Так, археологами знайдені доісторичні розробки покладів вугілля. Відомо, що з кам'яним вугіллям люди були знайомі в період древньої культури, але факти про його використання відсутні. Пізніше, в Стародавньому Римі, робилися шляху використання вугілля, але лише за часів Аристотеля з'явився опис деяких інших його властивостей, а в 315 р до н.е. учень філософа описує вугілля як горючий матеріал і називає його «антраксом» (пізніше з'явилася назва «антрацит»).
Буре вугілля діляться залежно від вологості на технологічні групи: 1Б (вологість понад 40%), 2Б (30 - 40%), 3Б (до 30%).
Від кам'яного вугілля буре вугілля, як свідчить сама назва, відрізняється кольором (то більш світлим, то темнішим); Тобто, правда, і чорні різновиди, але вони в порошку все-таки є бурими, між тим як антрацит і кам'яне вугілля завжди дають чорну риску на фарфоровій пластинці.
Використовується як місцеве паливо, а також як хімічна сировина.
Кам'яне вугілля утворюється з продуктів розкладання органічних залишків вищих рослин, що зазнали змін (метаморфізм) в умовах тиску оточуючих порід земної кори і порівняно високої температури.
Щільність кам'яного вугілля залежить від петрографічного складу, кількості мінеральних домішок і ступеня метаморфізму і становить 1280 - 1500 кг / м 3.
Кам'яні вугілля поділяються на марки:
Кам'яне вугілля містять:
75 - 95% вуглецю;
2,5- 5,7% водню; 1,5 - 15% кисню;
від 45% до 2% летючих речовин;
кількість вологи коливається від 4 до 14%; золи - зазвичай від 2 - 4% до 45 - 65%;
вища теплота згоряння не менше 30,5 - 36,8 МДж / кг (7300 - 8800 ккал / кг).
Поклади кам'яного вугілля є на всіх континентах від Арктики до Антарктиди.
В Україні родовища кам'яного вугілля знаходяться в Донецькому і Львівсько-Волинському басейнах.
Найбільші запаси вУкаіни знаходяться в Тунгуський, Ленський і Таймирському басейнах; найбільшими розробляються басейнами є Кузнецький, Печорський, Південно-Якутський. У США - Аппалачский і Пенсільванський; в Польщі - Верхнесилезский, і його продовження в Чехії - Остравско-Карвинский; в Німеччині - Рурський; в Китаї - Великий Хуанхебасс, в Великобританії - Південно-Уельський, у Франції - Валансьенскій і в Бельгії - Брабантский.
Застосування кам'яного вугілля різноманітне. Він використовується як побутове та енергетичне паливо; сировину для металургійної та хімічної промисловості; а також для вилучення з нього рідкісних і розсіяних елементів.
При виробництві коксу і напівкоксу виходить велика кількість хімічних продуктів (нафталін, феноли, пек), на основі яких отримують добрива, пластмаси, синтетичні волокна, лаки, фарби і т.п. Найбільш перспективний напрямок використання кам'яного вугілля - спалювання з отриманням рідкого палива (гідрогенізація).
Колір антрациту від оксамитового до залізно-чорного, з сильним блиском від скляного до напівметалевих; іноді блиск жирний; злам раковістий. Горить тільки при сильній тязі повітря, майже або навіть зовсім без полум'я, без запаху і диму і при цьому не спікається. Антрацит твердіше бурого і кам'яного вугілля і пов'язаний з ними поступовими переходами. Поклади антрациту зосереджені переважно в кам'яновугільної системі, де він іноді супроводжує кам'яне вугілля.
Антрацит застосовується як тверде висококалорійне паливо (теплотворна здатність 6800 - 8350 ккал / кг), а також як технологічна сировина в чорній і кольоровій металургії (коксування стали), хімічної (землисті різниці вживаються для фарби і чорніння).
Основні непаливні напрямки: виробництво термоантрациту, вуглеграфітових блоків, електродів, електрокорунду, карбідів кальцію і кремнію, термографіта, мікрофонного порошку, використання для агломерації залізних руд, випалення карбонатних порід в технологічних цілях.