Carbone: proprietà. Carbone fossile: origine, estrazione, prezzo

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Fin dai tempi antichi, l'umanità ha utilizzato il carbone come una delle fonti di energia. E oggi questo minerale è usato abbastanza ampiamente. A volte è chiamata energia solare, che è conservata nella pietra.

Applicazione

Il carbone viene bruciato per produrre calore utilizzato per l'acqua calda e il riscaldamento domestico. Il minerale è utilizzato nei processi tecnologici di fusione dei metalli. Le centrali termoelettriche convertono il carbone in elettricità bruciandolo.

I progressi scientifici hanno reso possibile utilizzare questa preziosa sostanza in altri modi. Pertanto, nell'industria chimica, è stata padroneggiata con successo una tecnologia che consente di ottenere combustibile liquido dal carbone, nonché metalli rari come il germanio e il gallio. I materiali compositi carbonio-grafite con un'elevata concentrazione di carbonio vengono attualmente estratti da un prezioso fossile. Sono stati inoltre sviluppati metodi per produrre plastica e combustibili gassosi ad alto contenuto calorico dal carbone.

Una frazione molto bassa di carbone di bassa qualità e la sua polvere vengono pressate in bricchetti dopo la lavorazione. Questo materiale è ottimo per il riscaldamento di case private e locali industriali. In genereprodurre più di quattrocento articoli di vari prodotti dopo la lavorazione chimica, che viene sottoposta a carbone. Il prezzo di tutti questi prodotti è decine di volte superiore al costo delle materie prime.

Negli ultimi secoli, l'umanità ha utilizzato attivamente il carbone come combustibile necessario per ottenere e convertire energia. Inoltre, la necessità di questo prezioso minerale è aumentata negli ultimi anni. Ciò è facilitato dallo sviluppo dell'industria chimica, nonché dalla necessità di elementi preziosi e rari da essa ottenuti. A questo proposito, è attualmente in corso un'intensa esplorazione di nuovi giacimenti in Russia, si stanno creando miniere e cave, si stanno costruendo imprese per lavorare questa preziosa materia prima.

Origine del fossile

Nei tempi antichi, la Terra aveva un clima caldo e umido, in cui fioriva una vegetazione diversificata. Da esso si è poi formato il carbone. L'origine di questo fossile risiede nell'accumulo di miliardi di tonnellate di vegetazione morta sul fondo delle paludi, dove erano ricoperte di sedimenti. Da allora sono passati circa 300 milioni di anni. Sotto la potente pressione di sabbia, acqua e rocce varie, la vegetazione si decompone lentamente in un ambiente privo di ossigeno. Sotto l'influenza delle alte temperature, date dal magma ravvicinato, questa massa si è solidificata, che gradualmente si è trasformata in carbone. L'origine di tutti i depositi esistenti ha solo una tale spiegazione.

Riserve minerali e sua produzione

Ci sono grandi depositi sul nostro pianetacarbone. In totale, secondo gli esperti, le viscere della terra immagazzinano quindici trilioni di tonnellate di questo minerale. Inoltre, l'estrazione del carbone in termini di volume è al primo posto. Sono 2,6 miliardi di tonnellate all'anno, o 0,7 tonnellate per abitante del nostro pianeta.

I giacimenti di carbone in Russia si trovano in diverse regioni. Inoltre, in ciascuno di essi, il minerale ha caratteristiche diverse e ha una sua profondità di occorrenza. Di seguito è riportato un elenco che include i più grandi giacimenti di carbon fossile in Russia:

1. Deposito Elga. Si trova nella parte sud-orientale della Yakutia. La profondità del carbone in questi luoghi consente l'estrazione a cielo aperto. Ciò non richiede costi speciali, che influiscono sulla riduzione del costo del prodotto finale.
2. Campo di Tuva. Secondo gli esperti, sul suo territorio sono presenti circa 20 miliardi di tonnellate di minerali. Il deposito è molto interessante per lo sviluppo. Il fatto è che l'ottanta per cento dei suoi depositi si trova in uno strato, che ha uno spessore di 6-7 metri.
3. Depositi Minusinsk. Si trovano nella Repubblica di Khakassia. Questi sono diversi depositi, i più grandi dei quali sono Chernogorskoye e Izykhskoye. Le scorte in piscina sono piccole. Secondo gli esperti, vanno da 2 a 7 miliardi di tonnellate. Qui si estrae il carbone, molto prezioso per le sue caratteristiche. Le proprietà del minerale sono tali che quando viene bruciato, è molto altotemperatura.
4. Bacino di carbone di Kuznetsk. Questo giacimento, situato nella parte occidentale della Siberia, fornisce un prodotto utilizzato nella metallurgia ferrosa. Il carbone che viene estratto in questi luoghi va per la cokeria. Il volume dei depositi qui è semplicemente enorme.
5. Kuznetsk Alatau. Questo deposito dà un prodotto di altissima qualità. La massima profondità dei giacimenti minerari raggiunge i cinquecento metri. L'attività mineraria viene effettuata sia nei tagli aperti che nelle miniere.

Il carbone in Russia viene estratto nel bacino carbonifero di Pechora. I depositi vengono sviluppati attivamente anche nella regione di Rostov.

Scelta del carbone per il processo produttivo

In diversi settori sono necessari diversi gradi di minerali. Quali sono le differenze tra carbon fossile? Le proprietà e le caratteristiche qualitative di questo prodotto variano ampiamente.

Questo succede anche se il carbone ha la stessa etichetta. Il fatto è che le caratteristiche di un fossile dipendono dal luogo della sua estrazione. Ecco perché ogni impresa, scegliendo il carbone per la sua produzione, dovrebbe familiarizzare con le sue caratteristiche fisiche.

Proprietà

Il carbone differisce nelle seguenti proprietà:

1. Densità. Questa è una delle caratteristiche più importanti, che va da 1,28 a 1,53 grammi per centimetro cubo. All'aumentare dei valori di densità, il calore specifico di combustione del carbon fossile aumenta.



2. Contenuto di carbonio. Questa cifra varia dal 75 al 97 per cento. Con un contenuto di carbonio più elevato nel carburante, c'è meno volume per le impurità estranee. Ciò consente di ottenere la massima quantità di energia durante la combustione del prodotto.
3. Resistenza meccanica. Questa caratteristica determina la capacità del fossile di sopportare il trasporto. Questo parametro varia da 40 chilogrammi per centimetro quadrato (per le lignite) a 300 (per gli antraciti).
4. Contenuto di zolfo. Nell'angolo può essere compreso tra lo 0,5 e il 5,4 percento. Con un valore inferiore di questo valore, è più sicuro utilizzare il carburante.
5. Rendimento dei componenti volatili (2-45%).
6. Umidità. Il carburante può contenere dal 4 al 15 percento di umidità. Da questo indicatore dipende direttamente dal fatto che il carbone sia efficace quando viene bruciato. Le proprietà di un prodotto più umido sono fondamentalmente diverse da uno secco. Tale carbone si sbriciola e subisce un rapido invecchiamento.
7. Contenuto di cenere. Questa caratteristica indica la quantità di miscele non combustibili contenute nel fossile. Con un contenuto di ceneri inferiore aumenta la capacità termica specifica. Gli antraciti hanno la percentuale più bassa di miscele non combustibili. È entro il 2%. Per il riscaldamento è accettabile un contenuto di ceneri del trenta percento. Il valore più alto di questa caratteristica è 45%.
8. Potere calorifico specifico. Questo indicatore è compreso tra 6500 e 8600 kcal / kg. Caratterizza la quantità di calore che viene generata durante la combustione di un chilogrammo di combustibile.

Grado di arricchimento

A seconda dello scopouso, vari carboni possono essere acquistati. In questo caso, le proprietà del combustibile diventano chiare in base al grado del suo arricchimento. Evidenzia:

1. concentrati. Tale combustibile viene utilizzato nella produzione di elettricità e calore.

2. prodotti industriali. Sono usati in metallurgia.

3. Fango. Questa è una frazione fine di carbone (fino a sei millimetri), così come la polvere derivante dalla frantumazione della roccia. I fanghi vengono utilizzati per formare bricchetti, che hanno buone proprietà prestazionali per caldaie domestiche a combustibile solido.

Grado di coalizione

Secondo questo indicatore, distinguono:

1. Carbone marrone. Questo è lo stesso carbone, solo parzialmente formato. Le sue proprietà sono leggermente peggiori di quelle di un carburante di qualità superiore. La lignite produce calore ridotto durante la combustione e si sbriciola durante il trasporto. Inoltre, tende alla combustione spontanea.

2. Carbone. Questo tipo di carburante ha un gran numero di gradi (marchi), le cui proprietà sono diverse. È ampiamente utilizzato nell'energia e nella metallurgia, nell'edilizia abitativa e nei servizi comunali e nell'industria chimica.

3. Antracite. Questo è il tipo di carbon fossile di altissima qualità.

Le proprietà di tutte queste forme di minerali sono significativamente diverse l'una dall' altra. Quindi, la lignite è caratterizzata dal potere calorifico più basso e gli antraciti sono i più alti. Qual è il miglior carbone da comprare? Il prezzo deve essere economicamente conveniente. Sulla base di ciò, il costo e il calore specifico sono nel rapporto ottimale per il carbone semplice (entro$ 220 per tonnellata).

Classificazione taglie

Quando si sceglie il carbone, è importante conoscerne le dimensioni. Questo indicatore è crittografato nel grado del minerale. Quindi, succede il carbone:

- "P" - lastra, che è costituita da pezzi grandi oltre 10 cm.

- "K" - grande, la cui dimensione va da 5 a 10 cm.

- "O" - un dado, è anche abbastanza grande, con dimensioni dei frammenti da 2,5 a 5 cm.

- "M" - piccolo, con piccoli pezzi di 1, 3-2, 5 cm.

- "C" - seme - frazione economica per lunghe fumanti con dimensioni di 0,6-1,3 cm.

- "Sh" - un pezzo, che è principalmente polvere di carbone, destinato alla bricchettatura.

- "P" - ordinario o non standard, in cui possono essere presenti frazioni di varie dimensioni.

Proprietà della lignite

Questo è il carbon fossile di qualità più bassa. Il suo prezzo è il più basso (circa cento dollari per tonnellata). La lignite si formava nelle antiche paludi premendo la torba a una profondità di circa 0,9 km. Questo è il carburante più economico, contiene una grande quantità di acqua (circa il 40%).

Inoltre, la lignite ha un potere calorifico abbastanza basso. Contiene una grande quantità (fino al 50%) di gas volatili. Se usi la lignite per la fornace, in termini di caratteristiche qualitative assomiglierà alla legna da ardere grezza. Il prodotto brucia molto, fuma molto e lascia una grande quantità di cenere. I bricchetti sono spesso preparati da questa materia prima. Hanno buone caratteristiche prestazionali. Il loro prezzoè compreso tra otto e diecimila rubli per tonnellata.

Proprietà carbone

Questo carburante è di migliore qualità. Il carbone è una roccia di colore nero e ha una superficie opaca, semi-opaca o lucida.

Questo tipo di carburante contiene solo dal cinque al sei percento di umidità, motivo per cui ha un alto potere calorifico. Rispetto alla legna da ardere di quercia, ontano e betulla, il carbone fornisce calore 3,5 volte di più. Lo svantaggio di questo tipo di carburante è il suo alto contenuto di ceneri. Il prezzo del carbone in estate e in autunno varia da 3900 a 4600 rubli per tonnellata. In inverno, il costo di questo carburante aumenta dal venti al trenta percento.

Stoccaggio del carbone

Se si suppone che il carburante venga utilizzato per un lungo periodo, deve essere collocato in un capannone o bunker speciale. Lì dovrebbe essere protetto dalla luce solare diretta e dalla pioggia.

Se i cumuli di carbone sono grandi, durante lo stoccaggio è necessario monitorarne costantemente le condizioni. Frazioni fini combinate con temperature elevate e umidità possono accendersi spontaneamente.