ถ่านหิน: องค์ประกอบ การทา วิธีการสกัด

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

หินก้อนนี้ซึ่งก่อตัวขึ้นในความหนาของเปลือกโลกนั้นมีความหลากหลายมาก จนถึงปัจจุบันมีความโดดเด่นหลากหลายเช่นถ่านหินสีน้ำตาลแอนทราไซต์ถ่านหิน องค์ประกอบของถ่านหินคือความชื้นและสิ่งสกปรกจากแร่ อย่างไรก็ตาม ในแง่ของความชื้น จะลดความร้อนจากการเผาไหม้ลงอย่างมาก

องค์ประกอบของสายพันธุ์ เคมีภัณฑ์

นอกจากจะมีความชื้นแล้ว ยังมีสารจำพวกกำมะถันอีกด้วย สิ่งเจือปนนี้ถือเป็นอันตรายเช่นกัน และไม่มีอยู่ในรูปที่บริสุทธิ์ แต่อยู่ในองค์ประกอบของสิ่งเจือปน เช่น ไพไรต์ แคลเซียม เหล็กซัลเฟต เมื่อใช้ถ่านหินหรือมากกว่าเมื่อเผาด้วยสิ่งสกปรกดังกล่าวในองค์ประกอบจะเกิดการระเหยที่เป็นอันตราย - ซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือซัลเฟอร์ไดออกไซด์ มีผลเสียค่อนข้างต่อสุขภาพของมนุษย์หากหายใจเข้าไป มันสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วของโลหะ และทำให้บรรยากาศเป็นพิษด้วยควัน ควรสังเกตว่าปริมาณกำมะถันในองค์ประกอบของถ่านหินซึ่งขุดได้ในลุ่มน้ำ Donets นั้นค่อนข้างต่ำ ตัวบ่งชี้ของสารนี้เป็นเพียง 1-2% หากเปรียบเทียบกับแอ่งของภาคกลางและภาคเหนือแล้วเนื้อหาของสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายนี้จะเริ่มจาก 3.5% เท่านั้น เต็มองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุดิบมีดังนี้:

• เปอร์เซ็นต์สูงสุดของคาร์บอน - จาก 50 เป็น 96%;
• หลังคาร์บอนมาพร้อมออกซิเจน ซึ่งมีเนื้อหาตั้งแต่ 25 ถึง 37%;
• ที่สามในรายการนี้คือไฮโดรเจน เปอร์เซ็นต์ของมันคือ 3 ถึง 6%;
• สารเคมีตัวสุดท้ายคือไนโตรเจน เนื้อหาของมันคือ 0 ถึง 2.7%

พีท

วันนี้ยังใช้พีทซึ่งเป็นซากหิน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายแม้ว่าจะถือว่าเป็นของเสียก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าองค์ประกอบของถ่านหินประเภทนี้แตกต่างกันตรงที่เนื้อหาเชิงปริมาณของสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายทั้งหมด รวมทั้งกำมะถัน นั้นน้อยกว่ามาก เปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบทางเคมีคาร์บอนก็ลดลงเช่นกันที่ 50-60%

ถ่านสีน้ำตาล

โดยตัวมันเองแล้ว ถ่านหินสีน้ำตาลเป็นก้อนดินที่มีความหนาแน่นค่อนข้างสูง ซึ่งเกิดจากพีท แต่ในขณะเดียวกันก็รักษาโครงสร้างที่เป็นไม้ไว้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ ตัวอย่างเช่นการใช้ถ่านหินประเภทนี้พบได้น้อยกว่าหินมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อถูกเผาจะทำให้เกิดเปลวไฟซึ่งทำให้เกิดกลิ่นที่ค่อนข้างไม่พึงประสงค์ มักใช้ในการกลั่นแบบแห้ง ด้วยความช่วยเหลือของมัน เป็นไปได้ที่จะได้รับสารเช่นแอมโมเนียกับกรดอะซิติก สายพันธุ์นี้ถือเป็นสายพันธุ์ที่อายุน้อยที่สุดในบรรดาพันธุ์อื่นๆ ทั้งหมด องค์ประกอบของถ่านหินประเภทนี้มีดังนี้:

• เหมือนในประเภทก่อนหน้า คาร์บอนมีชัยที่นี่ - 50-77%;
• ปริมาณออกซิเจนเกือบเท่ากัน - 26-37%;
• เปอร์เซ็นต์ของไฮโดรเจนคือ 3-5 และไนโตรเจนคือ 0-2.

เสริมว่าการพัฒนาเทคโนโลยีที่แข็งแกร่งได้นำไปสู่ความจริงที่ว่านักเทคโนโลยีได้เรียนรู้วิธีรับก๊าซสังเคราะห์จากวัตถุดิบนี้ ซึ่งสามารถใช้เป็นทางเลือกแทนน้ำมันเชื้อเพลิงได้

ถ่านหิน

ซากดึกดำบรรพ์นี้เป็นวัสดุเปลี่ยนผ่านจากลิกไนต์เป็นแอนทราไซต์ แตกต่างตรงที่เป็นเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยมไม่เหมือนกับสารสีน้ำตาล มันเป็นสายพันธุ์ที่ขุดได้มากที่สุดในสมัยของเรา นิยมใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน เช่น เหมาะสำหรับให้ความร้อนแก่บ้านส่วนตัว สำหรับใช้ในโรงงาน ฯลฯ ค่าความร้อนที่วัตถุดิบประเภทนี้มีสูงกว่าน้ำตาลมาก ถ่านหินประเภทนี้มีความชื้นอยู่ 3 ถึง 12% ในฐานะสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย นอกจากนี้ยังมีสารระเหยง่าย 32%

องค์ประกอบทางเคมีต่างจากพันธุ์ก่อน ปริมาณคาร์บอนสูงขึ้นมาก - จาก 75 ถึง 93% ปริมาณออกซิเจนลดลงอย่างมีนัยสำคัญ - 3-19% ปริมาณไฮโดรเจนยังคงอยู่ที่ระดับเดียวกันโดยประมาณ - 4-6% ตัวบ่งชี้ไนโตรเจนยังคงต่ำ - สูงถึง 2.7%

ถ้าคุณถามคำถามว่าถ่านหินชนิดไหนดีกว่ากัน คำตอบน่าจะเป็นดังนี้: แอนทราไซต์ โครงสร้างมีความหนาแน่นมากที่สุด พื้นผิวมันวาวเล็กน้อย และค่าความร้อนมีตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดแตกต่างกันข้อเสียเพียงอย่างเดียวของมันคือไฟค่อนข้างแย่ ส่วนใหญ่มักใช้ทำสิ่งต่างๆ เช่น อิเล็กโทรดคาร์บอน อิเล็กโทรด การใช้เป็นวัตถุดิบเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาเป็นเรื่องปกติมาก ความลึกของการเกิดหินก้อนนี้ค่อนข้างใหญ่ - 6 กม. ของสารเคมีนั้นประกอบด้วยคาร์บอนในปริมาณ 95-97% เช่นเดียวกับไฮโดรเจน - ตั้งแต่ 1 ถึง 3%

วิธีการขุด

เป็นที่น่าสังเกตว่าวิธีการสกัดนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแหล่งถ่านหินหรือความลึกของการเกิดขึ้น ขึ้นอยู่กับปัจจัยนี้ วิธีการเปิด (เหมืองหิน) และเหมือง วิธีปิดจะแตกต่าง แต่ละวิธีมีความโดดเด่นด้วยเทคโนโลยี เช่นเดียวกับข้อดีและข้อเสีย

เปิดการขุด

ข้อดีหลักของการทำเหมืองถ่านหินแบบเปิดคือความปลอดภัยสัมพัทธ์ ประเด็นคือใช้เฉพาะเมื่อความลึกของหินไม่เกิน 100 เมตรเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งไม่มีการสร้างเพลาที่สามารถยุบได้ระหว่างอุบัติเหตุ กระบวนการขุดจะดำเนินการตามขั้นตอนต่อไปนี้

ก่อนอื่นคุณต้องเอาดินชั้นบนที่ปกคลุมหินออก เลเยอร์นี้เรียกว่าภาระหนักเกินไป และวิธีการกำจัดของมันคือภาระหนักเกินไป ขั้นตอนนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของดิน โดยใช้รถปราบดิน รถลาก รถขุดล้อยางหรือเครื่องขูด หลังจากที่ชั้นดินถูกกำจัดออกไปแล้ว คุณสามารถดำเนินการบดหินเองได้ สำหรับเครื่องบด, ปืนฉีดน้ำ, รถปราบดินและอุปกรณ์อื่น ๆ ใช้สำหรับสิ่งนี้ หากหินในแหล่งถ่านหินมีความหนาแน่นมากเกินไป ในบางกรณีที่พบไม่บ่อยนักจะใช้การขุดเจาะและการระเบิดถ่านหิน วิธีการขุดนี้มักจะครอบคลุมพื้นที่ค่อนข้างใหญ่

สำหรับข้อบกพร่องของวิธีการมีดังนี้:

• ประการแรก ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างใหญ่หลวงที่พื้นที่ทำเหมือง
• ประการที่สอง หินทั้งหมดที่ขุดด้วยวิธีนี้มีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายจำนวนมากในองค์ประกอบ

ข้อดีหลักของการขุดถ่านหินแบบเปิดนอกเหนือจากความปลอดภัยคือความเร็วสูงและประหยัด

วิธีที่สอง

ปิด หรือใช้วิธีเหมือง อย่างที่คุณอาจเดาได้ หากหินอยู่ลึกพอใต้ดิน บนภูมิประเทศที่ราบเรียบจะมีการสร้างช่องแนวตั้งหรือแนวนอนขึ้นไปจนถึงรอยต่อด้วยถ่านหินหลังจากนั้นจะมีการสร้างทุ่นระเบิด หากตะเข็บถ่านหินตั้งอยู่ในพื้นที่ภูเขา แสดงว่าอาดิทเป็นที่เปิดการทำงาน

การขุดถ่านหินใต้ดินสามารถทำได้โดยใช้แนวยาวหรือแบบห้องและเสา ลาวามีใบหน้ายาว อาจมีหนึ่งใบหน้าหรือมากกว่านั้นในเหมืองเดียว ในกรณีเช่นนี้ ถ่านหินจะถูกหั่นเป็นชิ้น ๆ โดยใช้เครื่องผสมการขุด ในการส่งวัตถุดิบขึ้นสู่ผิวน้ำ จะใช้เครื่องเก็บเกี่ยวแบบเดียวกัน เขาบรรทุกหินลงบนสายพานลำเลียง หากคุณใช้วิธีนี้ คุณจะได้ถ่านหินเกือบทั้งหมดที่มีอยู่ในรูปแบบ. หากถ่านหินไม่ลึกเกินไปก็จะใช้วิธีแบบห้องและเสา ในกรณีนี้ จะใช้เสาและทางเดินแนวนอนซึ่งเกิดขึ้นระหว่างกัน

ปัจจุบันอุตสาหกรรมถ่านหินกำลังมีการเปลี่ยนแปลง มีการแนะนำเทคโนโลยีของระบบการผลิตอัตโนมัติแบบบูรณาการพร้อมการใช้ตัวรองรับหลังคาขับเคลื่อนด้วยกำลังเปิดตัว กำลังพัฒนาวิธีการอย่างแข็งขันที่จะอนุญาตให้ควบคุมกลไกการขุดทั้งหมดจากระยะไกล

ข้อดีของวิธีการมีดังนี้:

• ถ่านหินที่ได้จะมีคุณภาพสูงมาก;
• การขุดประเภทนี้เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่ามาก

ท่ามกลางข้อบกพร่อง ควรเน้นว่าวิธีการนี้เป็นวิธีการขุดที่อันตรายที่สุด และจะต้องมีต้นทุนทางการเงินจำนวนมากสำหรับการนำไปใช้

อ่างถ่านหินโดเนตสค์

แอ่งนี้อยู่ในอาณาเขตของภูมิภาคเช่น Donetsk, Luhansk, Dnepropetrovsk จากด้านข้างของยูเครน นอกจากนี้ยังตั้งอยู่ในอาณาเขตของภูมิภาค Rostov ของสหพันธรัฐรัสเซีย พื้นที่ทั้งหมดของแอ่งนี้อยู่ที่ประมาณ 60,000 กม.2 50,000 ซึ่งตั้งอยู่ในดินแดนของประเทศยูเครน ถ้าเราพูดถึงความยาวของมัน มันจะอยู่ที่ประมาณ 650 กม. ในทิศทาง sublatitudinal ในเวลาเดียวกันความกว้างสูงสุดเพียง 200 กม. สำหรับคุณภาพและคุณสมบัติของถ่านหินที่ขุดได้นั้นแตกต่างกันมาก สิ่งนั้นคือในอ่างถ่านหินโดเนตสค์มีทั้งหมดชุดการเปลี่ยนแปลงของฟอสซิลนี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ่านหินใดๆ ก็ตามที่สามารถขุดได้ที่นี่ ตั้งแต่สีน้ำตาลจนถึงสีแอนทราไซต์

ถ่านจุดคุณภาพ

มักมีคำถามเกิดขึ้นเกี่ยวกับวิธีการกำหนดคุณภาพของถ่านหินที่เหมาะสมสำหรับการจุดหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง ไม่จำเป็นต้องรู้คุณสมบัติทั้งหมดของมัน ให้ความสนใจกับสิ่งต่อไปนี้:

• ปริมาณแคลอรี่หรือความร้อนจากการเผาไหม้ ลักษณะนี้อธิบายความร้อนที่เชื้อเพลิงแข็งสามารถผลิตได้เมื่อเผาไหม้
• เถ้าเป็นคุณสมบัติหลักของคุณภาพของวัตถุดิบ ยิ่งตัวบ่งชี้ตัวเลขของคุณลักษณะนี้เล็กลงเท่าใด ถ่านหินก็จะยิ่งมีคุณภาพดีมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าจะปล่อยความร้อนมากขึ้นในระหว่างการเผาไหม้ สำหรับสายพันธุ์ที่มีคุณภาพ อัตราน้อยกว่า 25%
• การตรวจสอบความชื้นเป็นสิ่งสำคัญ อาจเป็นภายนอกหรือภายใน ถ่านชั้นนอกสามารถเอาออกได้ด้วยการเป่าถ่านให้แห้ง แต่ถ่านชั้นในถอดได้ด้วยการเผาเท่านั้น

ถ่านกัมมันต์

โครงสร้างของถ่านหินนี้มีรูพรุน และได้มาจากวัสดุที่ประกอบด้วยคาร์บอนอื่นๆ ที่มีแหล่งกำเนิดอินทรีย์ คาร์บอนในวัตถุดิบดังกล่าวจะอยู่ที่ 87 ถึง 97% ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจนก็มีอยู่เช่นกัน ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี ถ่านหินชนิดนี้มีความคล้ายคลึงกับกราไฟท์มากกว่า นอกจากนี้ วัตถุดิบชนิดนี้สามารถแบ่งออกเป็นหลายคลาสขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุดิบที่จะได้รับ ตามวิธีการเปิดใช้งาน วิธีการเปิดใช้งาน และวัตถุประสงค์