Hiili, fossiilinen kivihiili, kivihiili, ruskohiili ja antrasiitti
Hiili, fossiilinen kivihiili, hiili, ruskohiili ja antrasiitti.
Hiili on orgaaninen aine, joka muodostuu biokemiallisen vaikutuksen vaikutuksesta, fysikaalis-kemialliset ja fysikaaliset prosessit antiikin kasvien jäännöksistä.
Hiilien luokitus. Tyypit, luokat, luokkiin, tyypit, alatyypit, jne. fossiilista kivihiiltä
Fossiilinen kivihiili:
Hiili on mineraali, kiinteä palava sedimenttikivi fossiili polttoainettamuodostunut muinaisten kasvien jäännöksistä (levät, puun saniaiset, korteita, klubi sammal, ensimmäiset voimistelijat) seurauksena niiden laskemisesta syvälle maan alle, korkeissa lämpötiloissa ja ilman happea.
Onko orgaaninen aine, joka muodostuu biokemiallisen vaikutuksesta, fysikaalis-kemialliset ja fysikaaliset prosessit antiikin kasvien jäännöksistä.
Nimeä tämä kemiallinen alkuaine, Kuten hiili tulee latinasta “carbo”, joka tarkoittaa “hiili.”
Hiili muodossa polttoainetta on uusiutumaton luonnonvara. Hän kerääntyi maan päälle miljoonien vuosien ajan.
Hiili oli ensimmäinen fossiili polttoainettajota ihmiskunta käyttää. Tänään, se on polttoaine- ja energiaresurssi, on tärkeänä toisella sijalla jälkeen öljy. Hiilivarannot maapallolla kestävät ainakin 270 vuotta.
Hiilen muodostuminen:
Kaukaisessa geologisessa menneisyydessä, maapallo oli paksujen metsien ja kasvillisuuden peitossa, joka luonnollisten ja geologisten prosessien vaikutuksesta haudattu syvälle maan suolistoon, ilman hajoamista tai hapettumista. Pinnan lisääntyessä sedimenttien jäänteet muinaisista kasveista putosivat yhä vähemmän. Kun tämä lisääntynyt paine ja kohonnut lämpötila. Hapen syöttö oli suljettu. Korkean paineen ja korkean lämpötilan vuoksi, kuollut kasvillisuus muuttui hitaasti turpeen lähtöaineeksi hiilen muodostumista varten. Tämä prosessi tunnetaan myös nimellä corpoamazonia.
Sitten turve samoissa ulkoisissa olosuhteissa (kohonneen lämpötilan ja paineen vaikutuksesta) muuttuu ruskohiileksi (prosessi, jota kutsutaan hiilen diageneesiksi). Sitten, ruskohiili kemiallisen koostumuksen muutosten seurauksena, rakenne ja fysikaaliset ominaisuudet korotetun lämpötilan ja paineen vaikutuksesta (ts., samoissa ulkoisissa olosuhteissa) muutettiin jatkuvasti bitumihiileksi ja antrasiitiksi.
Yhden kilometrin pituisen sademakerroksen paineen alaisena 20 metrin turvekerros on kääntänyt 4 metriä. Jos kasvimateriaalikerroksen syvyys saavuttaa kolme kilometriä, sama turvekerros muuttui hiilen sauman paksuudeksi 2 metriä. Suuremmissa syvyyksissä, noin kuusi kilometriä, ja korkeammassa 20 metrin kerroksen lämpötilassa turvetta tulee antrasiittikerros, jonka paksuus on 1.5 metriä.
Maankuoren hiilisaumojen liike tuntui taittuvalta ja nousevalta pinnalle maasta. Mahdollistaa niiden noutamisen maapallon suolista, mukaan lukien avoin menetelmä.
Hiilien luokitus. Tyypit, luokat, luokkiin, tyypit, alatyypit, jne. fossiilista kivihiiltä:
Fossiilisten kivihiilien luokitus on seuraava joukko parametreja:
vitriiniitin heijastuskyvyn mielivaltaisen indikaattorin keskiarvo, sisään %,
- korkeampi lämpöarvo kosteassa tuhkattomassa tilassa, MJ / kg,
- haihtuvista aineista kuivassa tuhkattomassa tilassa,%,
- potentsirovanian komponenttien määrä puhtaalla kivihiilellä, sisään %,
- suurin kosteuspitoisuus tuhkattomassa tilassa, sisään %,
- hartsin puolikoksikapasiteetti kuivassa tuhkattomassa tilassa,%,
- muovikerroksen paksuus, mm,
- vapaan turvotuksen indeksi, yksikköinä,
- haihtuvien aineiden tilavuussaanto kuivassa tuhkatilassa, yksikköinä cm / g,
- vitriiniitin heijastuskyvyn indeksianisotropia %.
Nämä parametrit määrittelee GOST 25543-2013 “ruskeat hiilet, kovat hiilet ja antrasiitit. Luokittelu geneettisten ja teknisten parametrien mukaan”.
Vitriiniitin keskimääräisen heijastuskyvyn suuruudesta riippuen, korkeampi lämpöarvo kosteassa tuhkattomassa tilassa ja haihtuvien aineiden vapautuminen kuivassa tuhkatonta tilaa (ts., kolmen ensimmäisen parametrin mukaan) , fossiilisten polttoaineiden hiiltä on kolme tyyppiä: ruskohiili, bitumihiili ja antrasiitti. Cm. alla olevassa taulukossa.
Pöytä 1. Fossiilisten tulihiilien jakautuminen lajiin.
| Hiilen laji | Keskimääräinen vitriiniitin heijastavuus, % | Korkeampi lämpöarvo kosteassa tuhkattomassa tilassa, MJ / kg | Haihtuvien aineiden saanto kuivassa tuhkatonta tilaa, % |
| Ruskohiili | Vähemmän kuin 0.60 | Vähemmän kuin 24 | – |
| Hiili | 0.40 mukaan lukien 2.59 | 24 lisää | 8 |
| Antrasiitti | 2.20 ja enemmän | – | Vähemmän kuin 8 |
Ruskohiili on kivihiilen metamorfismin matala vaihe, jonka vitriiniitin heijastuskyvyn indeksi on alle 0.60%, edellyttäen, että korkeampi lämpöarvo (on a moist, hiilen tuhkaton tila) on vähemmän kuin 24 MJ / kg.
Hiili on metamorfismin keskivaiheen hiili, jonka vitriiniitin heijastuskyvyn indeksi on 0.40% että 2.59%, edellyttäen, että korkeampi lämpöarvo (on a moist, hiilen tuhkaton tila) on yhtä suuri tai suurempi kuin 24 MJ / kg ja haihtuvat aineet (hiilen kuivassa tuhkattomassa tilassa) On 8% tai enemmän.
Antrasiitti on korkeimman metamorfisen vaiheen hiili, jonka vitriiniitin heijastumisnopeus on 2.20% ja yli, edellyttäen, että haihtuvien aineiden saanto (hiilen kuivassa tuhkattomassa tilassa) on vähintään 8%.
Mutta tämä hiilen luokitus on epätäydellinen. Kivihiiltä on useita, jotka eivät tavallisessa kielessä ole Treffit, mutta niitä käytetään erityisessä ja tieteellisessä kirjallisuudessa. Ne edustavat edellä mainittujen lajien lajikkeita. Esimerkiksi, ruskohiili, subbitumiinihiili ja hapettunut hiili (haalistua hiiltä). Ne on lueteltu vieraana 17070-87 “Hiilet. Termit ja määritelmät”.
Ruskohiili - eräänlainen ruskohiili, fossiililla on puunruskea väri, kasvikudosten anatomisen rakenteen säilyttämiseksi. Ulkonäöltään, ruskohiili on samanlainen kuin sama puu.
Hapetettu hiili (haalistua hiiltä) on hiili, muuttuneet ominaisuudet johtuvat altistumisesta hapelle ja kosteudelle kerrostumissa tai varastossa.
Fossiilisten hiilien alkuperä on jaettu seuraaviin tyyppeihin: nöyryyttä, nostettavuus ja sapropeliitit.
Will nöyryyttää hiili muodostuu pääasiassa korkeampien kasvien kuolleiden muunnostuotteiden tuloksista.
Liptobioliitit humalit muodostuvat pääasiassa kasvien biokemiallisesti vastustuskykyisistä komponenteista, mukaan lukien kynsinauhat, itiöt, siitepöly, hartsiaineet ja korkkikangas.
Sapropelit hiili, johtuu pääasiassa kuolleiden alempien kasvien ja alkueläinten transformaatiotuotteista anaerobisissa olosuhteissa.
Ruskeat hiilet, mustat hiilet ja antrasiitit, geneettisten ominaisuuksien mukaan jaetaan:
luokat - keskimääräinen vitriiniitin heijastavuus,
- luokat - potentsirovanian komponentit puhtaalla hiilellä.
Fossiiliset hiilet, Teknisten ominaisuuksien mukaan jaetaan tyyppeihin ja alatyyppeihin jäljellä oleville parametreille.
Luokka, kategoria, fossiilisen hiilen tyyppi ja alatyyppi heijastuu sen koodaukseen, joka koostuu 7 numeroa. Hiilen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ja ominaisuudet on helppokäyttöisyyden vuoksi helppo tunnistaa.
Hiilityypit:
Ruskeat hiilet, hiilet, ja antrasiitti niiden teknisten ominaisuuksien ja geneettisten ominaisuuksien mukaan (ts., luokasta riippuen, kategoria, fossiilisen hiilen tyyppi ja alatyyppi merkinnöissä esitetyllä tavalla) sisällyttää tuotemerkkiin, teknologiaryhmät ja alaryhmät GOST: n mukaan 25543-2013 jotka määrittelevät fossiilisten polttoaineiden jatkokäytön suunnan.
GOST: n mukaan, seuraavan fossiilisen hiilen tuotemerkki: ruskohiili, pitkä liekki, pitkä liekki kaasu, kaasu, kaasun nielun rasva, kaasu, rasvainen, rasva koksia, koksi, koksi tomeny, nizkomolekulyarnye koksin matala paakkuuntuminen koksin, kakku, kakku tomeny, laiha paakkuuntuminen, kakku, laiha, antrasiitti. Vain 16 merkkejä hiiltä.
Täten, fossiilisen hiilen erityisestä koodauksesta riippuen voi selvästi vahvistaa sen tuotemerkin, teknologiaryhmä ja alaryhmä, samoin kuin suunta tulevaa käyttöä varten (tekniikkaa, voimatalous, rakennusmateriaalien tuotanto, jne.).
Esimerkiksi, Kuznetskin altaan Lenin-kerrokselle XVII on tunnusomaista seuraavat indikaattorit:
- vitriiniitin heijastuskyvyn arvo 1.48 %;
- potenzirovanian komponentit 43 %;
- hajauttaminen 18.3 %;
- muovikerroksen paksuus 10 mm.
Tämä hiili GOST: n mukaisesti 25543-2013 kuuluu luokkaan 14, kategoria 4, tyyppi 18, alatyyppi 10. Koodi 1441810. Edelleen, tämä hiili kuuluu OS-tuotemerkkiin (tomeny kakku), ryhmä 1O (ensimmäinen tomeny kakku), alaryhmä 1ОСФ (ensimmäinen tomeny kakku turhuus). Asianmukaisesti, sitä voidaan käyttää tekniseen suuntaan - arinan koksaus.
Ruskohiili:
Ruskohiili - turpeesta muodostuva kiinteä fossiilinen kivihiili, nuorin fossiilihiiltä. Muodostuu kuolleesta orgaanisesta aineesta korkeassa paineessa ja korotetun lämpötilan vaikutuksesta yhden kilometrin syvyydessä.
On mustanruskea tai musta, harvoin ruskea (posliinilaattojen helvetti on aina ruskea).
Sisältää 50-77 % hiili, 20-30 % (joskus jopa 40 %) kosteutta (vettä) ja suuri määrä haihtuvia aineita (50 %). Kemiallisen koostumuksensa vuoksi ruskohiili on helpompi polttaa, antaa enemmän savun hajua.
Koska se sisältää paljon vettä, joten sen alhainen lämpöarvo on pienempi kuin 24 MJ / kg Ilmassa ruskea hiili menettää nopeasti kosteuden, se halkeilee ja muuttuu jauheeksi.
Hiili:
Bitumihiili - kiinteä fossiili hiili, ruskohiilen ja antrasiitin välillä. Muodostuu korkeassa paineessa ja ruskehiilen korkean lämpötilan vaikutuksesta noin kolmen kilometrin syvyydessä.
On musta väri.
Sisältää 75-95 % hiili, noin 12 % (3-4% sisäinen) kosteutta (vettä) ja enintään 32 % haihtuvien aineiden. Hyvin sytytetty.
Koska kosteuspitoisuus on pieni, siksi lämpöarvo on korkeampi kuin ruskohiilillä, enemmän kuin 24 MJ / kg.
Antrasiitti:
Antrasiitti - kiinteä fossiilinen kivihiili, hiili korkein koalisaatioaste (metamorfismi). Muodostuu korkeassa paineessa ja hiilen korkeassa lämpötilassa kuuden kilometrin syvyydessä. Yavlyaemsya siirtymämuoto kivihiilestä grafiittiin.
Sillä on rikas musta tai mustaharmaa väri ja metallinen kiilto.
Sisältää 95 % hiili, 1-3% kosteutta (vettä) ja enintään 8 % haihtuvat aineet. Palaa nopeasti ilman savua ja liekkiä.
Antrasiittihiilivarat muodostavat vain kolme prosenttia maailman hiilivarannoista.
Hiilikaivostoiminta:
Kivihiilen louhintamenetelmät riippuvat sen syvyydestä.
Hiilikaivostoiminta on pääosin avointa ja kaivosmenetelmä.
Ensimmäisessä tapauksessa, uuttaminen suoritetaan, jos hiilen syvyys ei ylitä 100 metriä. Avolouhoksessa kivihiilen louhinta uutetaan käytännöllisesti katsoen kaiken hiilen maaperästä. Toisaalta, siihen liittyy ympäristötilanteen heikkeneminen kivihiilituotteiden tuotannon ja jalostuksen alueilla. Uuttamisen jälkeen jäävät alttiiksi alueiksi, jätekivikaatopaikat, sedimentaatiolammikot, jne. Avolouhosten kaivokset ovat pääasiassa ruskohiiltä, harvoin kivestä.
Kaivosmenetelmä louhittu bitumihiili ja antrasiitti, harvinainen - ruskohiili. Kaivosten syvyys on jopa 1300-1500 metriä. Verrattuna avolouhintaan, jossa tavanomainen kaivos kaivetaan noin 40 % kivihiilestä poistetaan.
Käytetään myös seuraavia menetelmiä hiilikaivoksessa: huoneen ja pylvään hiilikaivostoiminta, hydraulinen hiilikaivostoiminta, hiilikaivoslaava. Kaksi viimeistä menetelmää ovat lupaavimpia.
Huomautus: © Kuva ,
