ถ่านหิน: คุณสมบัติ ถ่านหินแข็ง: แหล่งกำเนิด, การสกัด, ราคา

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

มนุษย์ใช้ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานตั้งแต่สมัยโบราณ และวันนี้แร่นี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมาก บางครั้งเรียกว่าพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งถูกเก็บรักษาไว้ในหิน

แอปพลิเคชัน

ถ่านหินถูกเผาเพื่อผลิตความร้อนที่ใช้สำหรับทำน้ำร้อนและทำความร้อนที่บ้าน แร่นี้ใช้ในกระบวนการทางเทคโนโลยีของการถลุงโลหะ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแปลงถ่านหินเป็นไฟฟ้าโดยการเผา

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ทำให้สามารถใช้สารอันมีค่านี้ในทางอื่นได้ ดังนั้น ในอุตสาหกรรมเคมี จึงประสบความสำเร็จในการเรียนรู้เทคโนโลยีที่ทำให้สามารถรับเชื้อเพลิงเหลวจากถ่านหินได้ เช่นเดียวกับโลหะหายาก เช่น เจอร์เมเนียมและแกลเลียม วัสดุผสมคาร์บอน-กราไฟต์ที่มีความเข้มข้นของคาร์บอนสูงกำลังถูกสกัดจากฟอสซิลอันมีค่า วิธีการต่างๆ ยังได้รับการพัฒนาเพื่อผลิตพลาสติกและเชื้อเพลิงก๊าซที่มีแคลอรีสูงจากถ่านหิน

เศษถ่านหินคุณภาพต่ำและฝุ่นของถ่านหินถูกอัดเป็นก้อนหลังจากผ่านกรรมวิธี วัสดุนี้เหมาะสำหรับการทำความร้อนในบ้านส่วนตัวและในโรงงานอุตสาหกรรม โดยทั่วไปผลิตผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ มากกว่าสี่ร้อยรายการหลังจากการแปรรูปทางเคมีซึ่งอยู่ภายใต้ถ่านหิน ราคาของผลิตภัณฑ์เหล่านี้สูงกว่าต้นทุนวัตถุดิบหลายสิบเท่า

ในช่วงสองสามศตวรรษที่ผ่านมา มนุษยชาติใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่จำเป็นในการได้มาซึ่งและแปลงพลังงานอย่างแข็งขัน นอกจากนี้ ความต้องการแร่ที่มีค่านี้เพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมีรวมถึงความต้องการองค์ประกอบที่มีคุณค่าและหายากที่ได้รับจากมัน ในเรื่องนี้ รัสเซียกำลังดำเนินการสำรวจแหล่งแร่ใหม่อย่างเข้มข้น กำลังมีการสร้างเหมืองและเหมืองหิน องค์กรต่างๆ กำลังถูกสร้างขึ้นเพื่อประมวลผลวัตถุดิบอันมีค่านี้

ต้นกำเนิดฟอสซิล

ในสมัยโบราณ โลกมีสภาพอากาศที่อบอุ่นและชื้น ซึ่งพืชพันธุ์ต่างๆ มีความเจริญรุ่งเรือง จากนั้นถ่านหินก็ก่อตัวขึ้นในภายหลัง ที่มาของซากดึกดำบรรพ์นี้มาจากการสะสมของพืชพันธุ์ที่ตายแล้วหลายพันล้านตันที่ด้านล่างของหนองน้ำ ซึ่งปกคลุมไปด้วยตะกอน ประมาณ 300 ล้านปีผ่านไปตั้งแต่นั้นมา ภายใต้แรงกดดันอันทรงพลังของทราย น้ำ และหินต่างๆ พืชพรรณค่อยๆ สลายตัวในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงซึ่งได้รับจากหินหนืดที่อยู่ใกล้เคียง มวลนี้จะแข็งตัวและค่อยๆ กลายเป็นถ่านหิน ที่มาของเงินฝากที่มีอยู่ทั้งหมดมีเพียงคำอธิบายเท่านั้น

สำรองแร่ธาตุและการผลิต

มีเงินฝากจำนวนมากบนโลกใบนี้ถ่านหิน. ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า บาดาลของโลกเก็บแร่ธาตุนี้ได้ 15 ล้านล้านตัน ยิ่งกว่านั้นการสกัดถ่านหินในแง่ของปริมาณเป็นอันดับแรก มันคือ 2.6 พันล้านตันต่อปี หรือ 0.7 ตันต่อประชากรโลกของเรา

ถ่านหินในรัสเซียตั้งอยู่ในภูมิภาคต่างๆ ยิ่งกว่านั้นแร่แต่ละชนิดมีลักษณะแตกต่างกันและมีความลึกในการเกิดขึ้น ด้านล่างนี้คือรายการที่มีแหล่งถ่านหินแข็งที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย:

1. เงินฝากเอลก้า. อยู่ในภาคอีสานของ ยากูเตีย ความลึกของถ่านหินในสถานที่เหล่านี้ช่วยให้ทำเหมืองเปิดได้ นี้ไม่ต้องการค่าใช้จ่ายพิเศษซึ่งส่งผลต่อการลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
2. ทุ่งทูวา. ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่ามีแร่ธาตุประมาณ 20 พันล้านตันในอาณาเขตของตน เงินฝากเป็นที่น่าสนใจมากสำหรับการพัฒนา ความจริงก็คือร้อยละแปดสิบของเงินฝากของมันอยู่ในชั้นเดียวซึ่งมีความหนา 6-7 เมตร
3. เงินฝากขั้นต่ำ ตั้งอยู่ในสาธารณรัฐ Khakassia เหล่านี้เป็นเงินฝากหลายแห่งซึ่งใหญ่ที่สุดคือ Chernogorskoye และ Izykhskoye หุ้นพูลมีขนาดเล็ก ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่ามีตั้งแต่ 2 ถึง 7 พันล้านตัน ถ่านหินซึ่งมีค่ามากในแง่ของคุณลักษณะถูกขุดที่นี่ คุณสมบัติของแร่คือเมื่อเผาแล้วมีค่าสูงมากอุณหภูมิ
4. อ่างถ่านหินคุซเนตสค์. แหล่งแร่นี้ตั้งอยู่ทางตะวันตกของไซบีเรีย เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในโลหะวิทยาเหล็ก ถ่านหินที่ขุดในสถานที่เหล่านี้ไปเป็นถ่านโค้ก ปริมาณเงินฝากที่นี่มีมากมายมหาศาล
5. คุซเนตสค์ อาลาเตา. เงินฝากนี้ให้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงสุด ความลึกของแร่ที่ใหญ่ที่สุดถึงห้าร้อยเมตร การขุดจะดำเนินการทั้งในเหมืองเปิดและในเหมือง

ถ่านหินในรัสเซียถูกขุดในอ่างถ่านหิน Pechora เงินฝากกำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันในภูมิภาค Rostov

การเลือกถ่านหินสำหรับกระบวนการผลิต

ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ มีความจำเป็นสำหรับแร่เกรดต่างๆ อะไรคือความแตกต่างระหว่างฮาร์ดถ่านหิน? คุณสมบัติและลักษณะคุณภาพของผลิตภัณฑ์นี้แตกต่างกันอย่างมาก

สิ่งนี้เกิดขึ้นแม้ว่าถ่านหินจะมีฉลากเหมือนกันก็ตาม ความจริงก็คือลักษณะของฟอสซิลนั้นขึ้นอยู่กับสถานที่สกัด นั่นคือเหตุผลที่แต่ละองค์กรที่เลือกใช้ถ่านหินในการผลิตจึงควรทำความคุ้นเคยกับลักษณะทางกายภาพของถ่านหิน

คุณสมบัติ

ถ่านหินมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. ความหนาแน่น. นี่เป็นหนึ่งในลักษณะที่สำคัญที่สุด ซึ่งมีตั้งแต่ 1.28 ถึง 1.53 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ด้วยค่าความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ถ่านหินแข็งจะเพิ่มขึ้น



2. ปริมาณคาร์บอน ตัวเลขนี้มีตั้งแต่ 75 ถึง 97 เปอร์เซ็นต์ ด้วยปริมาณคาร์บอนในเชื้อเพลิงที่สูงขึ้น จึงมีปริมาณสิ่งเจือปนจากต่างประเทศน้อยลง ซึ่งจะทำให้คุณได้รับพลังงานสูงสุดเมื่อเผาผลิตภัณฑ์
3. ความแรงทางกล ลักษณะนี้กำหนดความสามารถของฟอสซิลในการทนต่อการขนส่ง พารามิเตอร์นี้มีตั้งแต่ 40 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (สำหรับถ่านหินสีน้ำตาล) ถึง 300 (สำหรับแอนทราไซต์)
4. ปริมาณกำมะถัน. ในมุมอาจเป็น 0.5 ถึง 5.4 เปอร์เซ็นต์ ด้วยมูลค่าที่น้อยกว่านี้ การใช้เชื้อเพลิงจึงปลอดภัยกว่า
5. ผลผลิตส่วนประกอบที่ผันผวน (2-45%)
6. ความชื้น. เชื้อเพลิงสามารถบรรจุความชื้นได้ตั้งแต่ 4 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ จากตัวบ่งชี้นี้โดยตรงขึ้นอยู่กับว่าถ่านหินมีประสิทธิภาพเมื่อเผาหรือไม่ คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์เปียกนั้นแตกต่างจากผลิตภัณฑ์แห้งโดยพื้นฐาน ถ่านหินดังกล่าวพังทลายและผุกร่อนอย่างรวดเร็ว
7. เนื้อหาเถ้า ลักษณะนี้บ่งบอกถึงปริมาณของสารผสมที่ไม่ติดไฟที่มีอยู่ในฟอสซิล ด้วยปริมาณเถ้าที่ต่ำกว่า ความจุความร้อนจำเพาะจะเพิ่มขึ้น แอนทราไซต์มีเปอร์เซ็นต์ต่ำสุดของสารผสมที่ไม่ติดไฟ มันอยู่ภายใน 2% เพื่อให้ความร้อนสามารถยอมรับปริมาณเถ้าได้สามสิบเปอร์เซ็นต์ ค่าสูงสุดของคุณลักษณะนี้คือ 45%
8. ค่าความร้อนจำเพาะ ตัวบ่งชี้นี้อยู่ในช่วง 6500 ถึง 8600 kcal / kg แสดงลักษณะปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงหนึ่งกิโลกรัม

ระดับความร่ำรวย

แล้วแต่ความตั้งใจการใช้งานสามารถซื้อถ่านหินต่างๆได้ ในกรณีนี้ คุณสมบัติของเชื้อเพลิงจะมีความชัดเจนตามระดับการเสริมสมรรถนะ ไฮไลท์:

1. เข้มข้น เชื้อเพลิงดังกล่าวใช้ในการผลิตไฟฟ้าและความร้อน

2. ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ใช้ในโลหกรรม

3. ตะกอน. นี่เป็นเศษถ่านหินที่ละเอียด (สูงถึงหกมิลลิเมตร) รวมถึงฝุ่นที่เกิดจากการบดหิน กากตะกอนนี้ใช้ทำเป็นก้อน ซึ่งมีคุณสมบัติประสิทธิภาพที่ดีสำหรับหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งในประเทศ

ระดับการรวมตัว

ตามตัวบ่งชี้นี้ พวกเขาแยกแยะ:

1. ถ่านหินสีน้ำตาล. นี่เป็นถ่านหินชนิดเดียวกันที่ก่อตัวเพียงบางส่วนเท่านั้น คุณสมบัติของน้ำมันค่อนข้างแย่กว่าเชื้อเพลิงคุณภาพสูง ถ่านหินสีน้ำตาลทำให้เกิดความร้อนต่ำระหว่างการเผาไหม้และแตกตัวระหว่างการขนส่ง นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะเกิดการเผาไหม้เอง

2. ถ่านหิน. เชื้อเพลิงประเภทนี้มีหลายเกรด (ยี่ห้อ) ซึ่งมีคุณสมบัติต่างกัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านพลังงานและโลหกรรม ที่อยู่อาศัย และบริการชุมชน และอุตสาหกรรมเคมี

3. แอนทราไซต์ นี่คือถ่านหินชนิดแข็งคุณภาพสูงสุด

คุณสมบัติของแร่ธาตุเหล่านี้แตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นถ่านหินสีน้ำตาลจึงมีค่าความร้อนต่ำสุดและแอนทราไซต์มีค่าสูงสุด ถ่านหินที่ดีที่สุดที่จะซื้อคืออะไร? ราคาจะต้องเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ จากสิ่งนี้ ต้นทุนและความร้อนจำเพาะอยู่ในอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับถ่านหินธรรมดา (ภายใน220 ดอลลาร์ต่อตัน).

การจำแนกขนาด

เมื่อเลือกถ่านหิน จำเป็นต้องรู้ขนาดของถ่านหิน ตัวบ่งชี้นี้ได้รับการเข้ารหัสในระดับของแร่ ดังนั้นถ่านหินจึงเกิดขึ้น:

- "P" - แผ่นใหญ่เกิน 10 ซม.

- "K" - ใหญ่ ขนาดตั้งแต่ 5 ถึง 10 ซม.

- "O" - น็อต มันค่อนข้างใหญ่ด้วยขนาดชิ้นส่วนตั้งแต่ 2.5 ถึง 5 ซม.

- "M" - เล็ก มีชิ้นเล็ก 1, 3-2, 5 ซม.

- "C" - เมล็ด - เศษอาหารราคาถูกสำหรับหมักยาว ขนาด 0.6-1.3 ซม.

- "Sh" - ชิ้นส่วนซึ่งส่วนใหญ่เป็นฝุ่นถ่านหิน มีไว้สำหรับอัดก้อน

- "P" - ธรรมดาหรือไม่ได้มาตรฐานซึ่งอาจมีเศษส่วนของขนาดต่างๆ

คุณสมบัติของถ่านหินสีน้ำตาล

นี่คือถ่านหินแข็งคุณภาพต่ำที่สุด ราคาของมันต่ำที่สุด (ประมาณหนึ่งร้อยเหรียญต่อตัน) ถ่านหินสีน้ำตาลก่อตัวขึ้นในหนองน้ำโบราณโดยการกดพีทที่ระดับความลึกประมาณ 0.9 กม. เป็นเชื้อเพลิงที่ถูกที่สุด มีน้ำปริมาณมาก (ประมาณ 40%)

นอกจากนี้ลิกไนต์ยังมีค่าความร้อนที่ค่อนข้างต่ำอีกด้วย ประกอบด้วยก๊าซระเหยจำนวนมาก (มากถึง 50%) หากคุณใช้ถ่านหินสีน้ำตาลสำหรับเตาเผา ในแง่ของลักษณะคุณภาพของมันจะคล้ายกับฟืนดิบ ผลิตภัณฑ์มีการเผาไหม้อย่างหนัก สูบบุหรี่จัด และทิ้งขี้เถ้าจำนวนมากไว้ มักเตรียมอิฐจากวัตถุดิบนี้ มีลักษณะการทำงานที่ดี ราคาของพวกเขาอยู่ในช่วงแปดถึงหมื่นรูเบิลต่อตัน

คุณสมบัติของถ่านหิน

เชื้อเพลิงนี้มีคุณภาพดีกว่า ถ่านหินเป็นหินที่มีสีดำและมีพื้นผิวด้าน กึ่งด้านหรือเป็นมันเงา

เชื้อเพลิงประเภทนี้มีความชื้นเพียงห้าถึงหกเปอร์เซ็นต์เท่านั้น จึงเป็นเหตุให้มีค่าความร้อนสูง เมื่อเทียบกับฟืนไม้โอ๊ค ออลเด้อร์ และต้นเบิร์ช ถ่านหินให้ความร้อนมากกว่า 3.5 เท่า ข้อเสียของเชื้อเพลิงประเภทนี้คือมีเถ้าสูง ราคาถ่านหินในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงอยู่ในช่วง 3900 ถึง 4600 รูเบิลต่อตัน ในฤดูหนาว ค่าเชื้อเพลิงนี้จะเพิ่มขึ้นยี่สิบถึงสามสิบเปอร์เซ็นต์

เก็บถ่านหิน

หากต้องใช้เชื้อเพลิงเป็นเวลานาน จะต้องวางในเพิงหรือบังเกอร์พิเศษ ที่นั่นควรได้รับการปกป้องจากแสงแดดและฝนโดยตรง

หากกองถ่านหินมีขนาดใหญ่ ในระหว่างการเก็บรักษาจำเป็นต้องตรวจสอบสภาพอย่างต่อเนื่อง เศษส่วนละเอียดรวมกับอุณหภูมิสูงและความชื้นสามารถติดไฟได้เอง