Как выглядит уголь в реальной жизни

Обновлено: 07.05.2024

Добытый в разрезе или шахте уголь транспортируется на обогатительную фабрику. Там он измельчается, очищается от посторонних примесей и сортируется по размерам зерен, или фракциям. Полученные группы имеют свое обозначение (первые буквы названия) и вносятся в документацию рядом с марками. От диаметра частиц зависят некоторые свойства полезного ископаемого и области его применения.

В этой статье вы узнаете, по каким параметрам уголь разделяют по размерам, какие фракции существуют и какое практическое значение имеет данная классификация.

Антрацит

Антрацит – самый древний среди всех видов угля и считается конечным продуктом метаморфизма. Цикл превращения растительных остатков в антрацит занимает более 400 миллионов лет. Иногда материал рассматривают как переходный между углем и шунгитом. Шунгит (осадочная горная порода черного цвета) в свою оче р едь занимает промежуточное положение между антрацитом и графитом.

Залегает антрацит на большой глубине – от 1000 м до 3000-4000 м. Поэтому добывается он закрытым способом. Лишь в отдельных месторождениях его пласты находятся близко к поверхности.

На долю антрацита приходится лишь 3% среди всех мировых запасов угля. Больше всего их в Китае. Россия занимает второе место. Антрацит есть в Кузнецком, Таймырском, Тунгусском бассейнах.

На вид это порода черного или черно-серого цвета с ярким металлическим блеском. У антрацита высокие плотность (1500-1700 кг/м3) и вязкость, низкая спекаемость (способность переходить в пластическое состояние при нагревании без доступа кислорода). Он проводит электрический ток и притягивается магнитом.

Больше всего антрацит ценится за энергетические свойства. Его высшая теплота сгорания 35-40 МДж (8000-9000 ккал). При сжигании материал не дымит, практически не дает пламени и неприятного запаха. Выход летучих веществ у него не превышает 8% (чаще 3-4%), влажность всего 1-3%.

Элементарный состав антрацита:

Углерод – 94-97%
Кислород – 1-1,5%
Водород – 1-3%
Азот – 1-1,5%
Сера – 0,6-1%
Фосфор – 0,01-0,02%

В зависимости от содержания углерода, антрацит разделяют на 3 сорта:

Стандартный (SG)
Высокого качества (HG)
Све р хвысокого качества (UHG)

Основная сфера применения антрацита – энергетика (топливо для ТЭЦ). Материалом сверхвысокого качества заменяют кокс в доменных печах. Из антрацита делают фильтры, электроды, порошок в угольных микрофонах.

Ископаемый уголь – это очень неоднородный по своей структуре и свойствам материал. Поэтому у него очень много разных классификаций. В этой статье мы рассказали лишь об одной – виды угля по происхождению.

Если вы хотите узнать, какие еще классификации материала существуют, рекомендуем вам ознакомиться с другими статьями из этого раздела:

Применение фракций угля

Фракция имеет значение при использовании угля в качестве:

Топлива для домашних котлов
Топлива для промышленных котлов
Топлива для ТЭС и ТЭЦ
Сырья для производства кокса
Сырья для угольных брикетов

Выбрать фракцию для разных целей вам помогут таблицы ниже.

Как читать таблицы:

«+++» – фракция хорошо подходит
«+» – фракция подходит, но есть лучшие варианты
«–» – фракция не подходит

Из приведенных таблиц можно сделать несколько выводов:

Лучшие фракции для домашних котлов – мелкая, орех и мелкий орех. Также для засыпки в котлы на ночь можно использовать фракцию семечко, ведь она долго держит тепло.
Для промышленных котлов и электростанций подойдут крупный уголь, орех, мелкий, крупный орех. Можно использовать в топках и плитную фракцию, если она доступна по цене, а в котельной есть возможность размельчить самые большие куски.
Для кокса лучше всего использовать семечко и мелкий уголь с добавлением штыба.
Для брикетов оптимально подходят штыб и семечко.

В последней части статьи мы коротко расскажем, как получают фракции угля на обогатительных предприятиях.

Какими бывают фракции угля

Классификация угля по размеру кусков прописана в ГОСТ 19242-73. Фракции разделяют в зависимости от диапазона размеров частиц.

Они могут быть:

В основных (за исключением одной – рядовой – фракции) разница между диаметром частиц составляет 0,5-5 см. В объединенных зерновой состав более разнообразный. В одной группе могут попадаться частицы с диаметром и 100 мм, и 6 мм.

Основные фракции угля:

Плитный (П) – 100-200 (300) мм
Это крупные куски породы, которые практически не дробили (от них только отделили мелочь). Такой уголь с трудом загружается в печи. Плюс, в крупных кусках могут присутствовать остатки пустых сопутствующих пород. Чаще всего плитный уголь используют в домнах, на тепловых электростанциях или дополнительно измельчают.
Крупный (К) – 50-100 мм
Его размеры находятся в диапазоне 5-10 см. Он интенсивно горит и долго держит тепло. В небольшие домашние котлы крупную фракцию трудно загружать. Поэтому ее закупают только для коммунальных и промышленных котельных.
Орех (О) – 25-50 мм
Уголь этой фракции легко воспламеняется и долго держит тепло. Размер зерен оптимален для энергетических марок. Орех используют как топливо в домашних и промышленных котлах.
Мелкий (М) – 13-25 мм
Эта фракция обладает большой насыпной плотностью. В ней мало пылевидных частиц. При нагревании в безвоздушном пространстве из спекающихся марок получается равномерный слой кокса. Мелкий уголь часто смешивают с орехом и меньшими по диаметру фракциями.
Семечко (С) – 6-13 мм
Для воспламенения этого угля нужен поддув. Он хорошо держит и равномерно отдает тепло. Поэтому семечку рекомендуют засыпать в котлы на ночь. Фракцию также добавляют в смесь для коксования.
Штыб (Ш) – 0-6 мм
Штыб – это мелкая пыль, которая остается после отделения других фракций. Его вместе с семечком иногда называют угольным отсевом. Фракцию используют для производства угольных брикетов, реже для коксования.
Рядовой (Р) – 0-200 (300) мм
Этот материал не проходит сортировку. Зерновой состав у него разнокалиберный. В угле попадаются куски с диаметром 20-30 см и пыль. Основное преимущество фракции – низкая цена.

В продаже часто встречается уголь объединенных фракций. У такой продукции более разнообразный гранулометрический состав. Диапазон размера кусков определяется по нижней границе меньшей фракции и по верхней границе большей.

Объединенные фракции угля:

Плитный крупный (ПК) – 50-200 (300) мм
Материал получают на верхних ситах грохота с диаметром 5 см. Крупная фракция и плитный уголь здесь не разделяются.
Крупный орех (КО) – 25-100 мм
Это комбинация крупной фракции и ореха. Она обладает большой насыпной плотностью. Фракция КО хорошо воспламеняется и равномерно горит.
Орех мелкий (ОМ) – 13-50 мм
Смесь двух фракций лучше горит в топке, образует ровный плотный слой, хорошо поддерживающий температуру.
Мелкое семечко (МС) – 6-25 мм
Такую смесь из спекающихся углей часто используют для производства кокса. Объединенная фракция хорошо держит тепло и легче воспламеняется, чем семечко.
Семечко штыб (СШ) – 0-13 мм
Это угольный отсев, который получают после грохочения породы на ситах с диаметром 1,3-1,5 см. Используется он в котлах для длительной поддержки температуры и для производства кокса.
Мелкое семечко штыб (МСШ) – 0-25 мм
Материал получают после просеивания угля через сита с диаметром 2,5 см. Его используют в отопительных котлах и для производства кокса.
Орех мелкий с семечкой и штыбом (ОМСШ) – 0-50 мм
Это смесь трех мелких и одной средней фракции. За счет присутствия небольших частиц повышается плотность материала. При загрузке в котел образуется равномерный слой. Топливо легко воспламеняется, долго держит тепло и постепенно его отдает.
Получают фракцию после отделения крупных кусков. Цена у нее ниже, чем у других, так как порода не проходит многоуровневой сортировки.

В сопроводительных сертификатах сокращенное название фракции добавляют к марке .

Вот несколько примеров расшифровки:

ДО – уголь длиннопламенный орех
ДГОМ – уголь длиннопламенный газовый орех мелкий
ГР – уголь газовый рядовой
АС – антрацит семечко

Дальше мы коротко расскажем, когда следует обращать внимание на фракцию при выборе угля.

Каменный уголь

Самым популярным видом угля считается каменный. По степени метаморфизма он занимает среднее положение между бурым и антрацитом. Образовался вид 300-350 миллионов лет назад, в Протерозойскую и Палеозойскую эры. Самые молодые залежи относят к юрскому и меловому периодам. Расположены они на глубине от 500 м до 3 км, хотя встречаются пласты и на поверхности. Добывают уголь в основном закрытым способом и реже – открытым.

Каменный уголь – это черная матовая или блестящая порода с раковистым изломом. По характеру блеска материал разделяют на:

Блестящий
Полублестящий
Полуматовый
Матовый

Если провести каменным углем по светлой поверхности, он оставит на ней черный след. Структура у материала однородная, слоистая. Иногда внутри встречаются обуглившиеся останки растений. Под микроскопом в по р оде можно заметить споры, кутикулу.

Данный вид полезного ископаемого подразделяется на 15 марок с разной степенью метаморфизма, составом и свойствами. Подробнее об этом читайте на нашей странице Марки угля.

В каменном угле меньше парафинов (восков) и смол, чем в буром. Большинство органических соединений материала имеют циклическую структуру.

Элементарный состав этой разновидности:

Углерод – 75-92%
Кислород – 1,5-15%
Водород – 2,5-5,7%
Азот – 1-25%
Сера – 0,5-4%

Основные характеристики материала:

Зольность – от 2% до 40%
Количество летучих веществ колеблется от 8% до 48%
Влажность низкая, от 1% до 12%
Показатель высшей теплоты сгорания – 30-37 МДж, или 7000-8800 ккал
Реакция нейтральная, уголь не реагирует со слабыми растворами щелочей

Главные области применения каменной разновидности – энергетика и металлургия. Его закупают как топливо для ТЭЦ, частных домов и котельных. Незначительная часть применяется в химической промышленности, фармацевтике, для изготовления фильтров.

Где можно применять каменный уголь

Каменный уголь накапливается в природе в течение миллионов лет. Человечество знает о нем с давних времен. Но активно он начал использоваться всего 270 лет назад. И хватит его еще на 500 лет при современных темпах добычи уже разведанных запасов.

Как топливо каменный уголь использовали еще в древней Греции и Китае, где его добывали примитивными способами. Известно, что в Украине люди добывали и использовали его в качестве топлива для создания бытовых предметов уже в IX-X столетиях. А поиск, разведка и промышленное применение каменного угля в России началось в XVIII столетии.

Каменный уголь имеет различные технологические и генетические характеристики, что дает возможность применять его как в качестве топлива, так и в других сферах. Так, он нашел свое применение в сельском хозяйстве и химической промышленности. Например, из него изготавливают кристаллические решетки и коксовый газ. Из последнего делают углеводороды, которые идут на производство красок, лаков, линолеума и так далее.

Это далеко не все области применения, которыми может похвастаться каменный уголь. С каждым днем добыча и использование этого полезного ископаемого растут, поэтому и увеличиваются возможности его внедрения.

Как получают фракции угля

Дробление и разделение угля на фракции – это первый этап его обогащения. Из шахты или разреза на предприятие поступает порода с частицами разного размера. После измельчения от общей массы легче отделить посторонние примеси (грунт, горную породу).

Готовый дробленый материал поступает на грохот, состоящий из плоских решеток с отверстиями определенного диаметра. Установка вибрирует и вращается. Мелкий уголь проходит через сита на нижний уровень, более крупный остается на верхнем. Используя решетки с разными ячейками, можно разделить материал на 5-6 фракций.

Грохочение состоит из нескольких этапов:

Предварительного – отделения крупных фракций, требующих дополнительного дробления
Промежуточного – отделения угля, который не требует дальнейшего измельчения
Контрольного – отделения крупных отходов
Окончательного – разделения угля на фракции

Как только процесс грохочения заканчивается, проводится дополнительная обработка угля и анализ его состава. После этого продукция поступает к покупателю.

При выборе фракции стоит учитывать, для каких целей вам нужен уголь. Не последнюю роль играет и цена материала. Самая низкая стоимость у рядового угля, так как он не проходит дополнительной обработки и сортировки. Его можно использовать в промышленных котельных, на ТЭС и ТЭЦ. Для домашних котлов такой уголь не подходит, так как его трудно засыпать в топку из-за крупных кусков. Плюс, в этом материале слишком много пыли, которая будет засорять зольники.

Если вы хотите купить качественное топливо для домашнего котла, долго держащее тепло, обратите внимание на фракции орех, мелкий уголь или, в крайнем случае, семечко. Можете остановить свой выбор на объединенных фракциях ОМ, МС. Они стоят дешевле и не имеют в своем составе крупных кусков.

Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице .

Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте .

Сферы применения

Около 25% потребляемого объема каменного угля используется для технологических целей на промышленных предприятиях. Его перерабатывают либо применяют как сырье для производства кокса. Остальные 75% идут на выполнение энергетических задач. При этом больше половины этого объема используется в тепловых электрических станциях, а оставшаяся часть – в районных и промышленных котельных, а также для коммунально-бытовых, сельскохозяйственных, строительных и иных нужд.

Каменный уголь востребован во многих странах мира. С каждым годом объемы его использования только возрастают.

Таблица потребления каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год) Таблица потребления каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год)

Таким образом, на первом месте по потреблению находится Китай, а Россия занимает пятую позицию.

Для наглядности, ниже представлены статистические данные о добыче каменного угля по всему миру в миллионах тонн.

Таблица добычи каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год) Таблица добычи каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год)

Как и в таблице по потреблению, первое место по добыче занимает Китай. Россия расположилась на 6 месте.

А теперь перечислим основные сферы применения каменного угля:

Для отопления
Для удобрения почвы
Для получения жидкого топлива
Другие области использования

Ниже мы расскажем более подробно о каждом предназначении.

Для отопления

Основное применение каменного угля – это отопление зданий и помещений. Его используют и для печного отопления частных домов, и для промышленных котельных.

У нас вы можете купить каменный уголь для:

Пройдя по ссылкам, вы сможете узнать, какой именно вид топлива подходит для домашнего и промышленного отопления.

В этой сфере каменный уголь обладает массой преимуществ:

Одна закладка топлива в котел горит в течение 10-12 часов.
Сырье можно использовать и в стационарных печках, и в переносных котлах.
У каменного угля высокая теплота сгорания – лучшим считается тот, у которого показатель теплоотдачи выше 4700 ккал/кг.
Топливо легко перевозить и хранить.
Для отопления каменным углем не нужно сооружать сложные конструкции. Так, например, для газа прокладывают газопровод, для электрического отопления – электрическую сеть. В случае с углем все это не требуется.

Рассматривая преимущества использования каменного угля, нельзя не сказать о том, что при сгорании из него образуются парообразные и газообразные летучие продукты. Они негативно влияют на окружающую среду. При сгорании можно увидеть серовато-желтый, светло-серый или темно-серый дым. У древесного топлива он легкий и поднимается вверх, а у каменного угля он более темный и тяжело рассеивается в атмосферных слоях.

Негативные последствия использования каменного угля проявляются тем , что в почве оседают вредные соединения. Затем они попадают в растительные культуры, а потом по пищевой цепочке в организм животных и человека. Поэтому применение каменного угля низкого качества может негативно сказаться на здоровье людей. По этой причине перед продажей материал проверяются специалистами Роспотребнадзора.

Для того чтобы отопление каменным углем было эффективным, при выборе учитывается много факторов:

Площадь объекта
Толщина и материал стен
Тип и состояние дверей и окон
Вид котла или печи
Схема закладки сырья
Продолжительность холодного периода и температура в регионе

Для удобрения почвы

Для почвы каменный уголь используют в виде золы. Ее вносят при выращивании растений, которые сильно нуждаются в сере.

К культурам, которые можно удобрять золой каменного угля, относятся:

При внесении угольной золы нужно учитывать, что в глинистые и тяжелые грунты ее вкапывают на глубину 20 см. Из-за вымывания осадками ее вносят в глинистые почвы под зиму, а в песчаные – весной.

Каменноугольное удобрение применяют в виде:

Раствора
Он готовится следующим образом: на 10 л воды добавляют 100 г угольной золы. Им поливают растения под корень. Перед применением раствор обязательно нужно разболтать, так как на дне емкости образуется осадок.
Настоя
10-литровое ведро наполняют на 1/3 золой и до краев наливают горячую воду. Смесь настаивают 2 дня, процеживают и используют для опрыскивания или внекорневой подкормки огородных и садовых культур.
Сухого удобрения
Его вносят не более 3 кг на 100 м2, раскидывая по участку и перекапывая на глубину минимум 10 см.

Подкормка каменным углем содержит сульфиты, которые могут негативно повлиять на растения. Но сульфиты под воздействием кислорода окисляются, и отрицательное воздействие нивелируется. По этой причине золу после сгорания сразу не вносят, а просеивают и просушивают в сухом месте около 7-10 дней. После этого ее нужно или сразу вносить, или хранить в герметично закрытой таре.

В золе каменного угля содержатся окислы кремния, благодаря которым можно разрыхлить тяжелые глинистые и мокрые земли. Они усиливают структуру однородного грунта, увеличивая его влагопропускную способность и плодородие. Еще одной важной особенностью считается практически полное отсутствие хлора, который в больших количествах губительно воздействует на растения.

Каменноугольное удобрение не используется в песчаных грунтах и земле с высокой кислотностью. Дело в том, что в нем много серы, которая преобразуется в соли серной кислоты и способствует повышению кислотности. Рекомендуется сочетать золу с органическими ( навоз , помет, перегной ), аммониевыми и содержащими кальций подкормками.

Стоит отметить, что вносить золу каменного угля нужно в объеме не больше 5% от общей массы земли. Дело в том, что после сгорания в ней образуются тяжелые металлы и радиоактивные элементы. Избыточное внесение может привести к накоплению этих веществ, которые поглотят растения. Таким образом, только соблюдая пропорции, можно повысить плодородность грунта без вреда для растений.

О том, как еще можно улучшить плодородность земли, читайте на странице Плодородие почвы : как его сохранить и повысить.

Для получения жидкого топлива

Главная проблема при использовании каменного угля – это много остаточных продуктов горения. Это привело к тому, что ученые создали способы получения жидкого топлива из угля. Такой синтетический топливный продукт имеет более удобную форму сжигания и не содержит много вредных компонентов.

Есть два проверенных способа:

Далее мы рассмотрим каждый способ.

Гидрогенизация

Для получения 800 кг топлива берут 1 т каменного угля. Для процесса главное, чтобы в угле содержалось 35% летучих элементов. Процесс гидрогенизации предполагает, что в уголь добавляют недостающий водород. С этой целью сырье помещают в автоклав и нагревают. Внутри температура составляет 500°С, а давление – 200 Бар. При такой методике получения жидкого топлива сырье проходит в автоклаве две фазы – жидкую и паровую. Уголь насыщается водородом, и происходит распад сложных органических соединений на простые. На выходе получается синтетический бензин или дизельное топливо. Теперь можно понять, насколько сложно такое производство. Самостоятельно наладить его не получится.

Газификация

Она представляет собой разложение твердотопливной продукции на газы. Для получения топлива их потом трансформируют в жидкий вид. Есть несколько способов газификации угля.

Первый метод – Фишера-Тропша. Он трудоемок и требует наличия сложного оборудования. Это нерентабельно, потому как тратится много каменного угля. И получается, что готовый бензин купить куда дешевле. К тому же, в процессе газификации выделяется огромное количество углекислого газа, а это небезопасно.

Второй способ – термический. Он подразумевает нагрев сырья без кислорода. Для него тоже нужно специальное оборудование, поскольку температура трансформации угля в газ равна 1200°С. Главное преимущество термической газификации состоит в том, что одна часть газа идет на подогрев сырья, а другая на синтезирование топлива. Это минимизирует затраты, ведь каменный уголь подогревает себя сам.

Все способы получения топлива из каменного угля организуются только в промышленных условиях. Дома это сделать невозможно и совсем небезопасно.

Другие области использования

Каменный уголь нашел свое применение и в других областях.

После первичной переработки из него получают:

Кокс
Каменноугольную смолу
Аммиак

Затем на основе этого сырья изготавливают толуол, бензол, карбид кальция, нафталин, антрацен. В свою очередь эти компоненты входят в состав такой продукции как парфюмерные средства, растворители, пластмассы, лекарственные препараты, уксусная кислота, краски, взрывчатые вещества. То есть даже такие привычные нам духи, столовый уксус и некоторые лекарства – это производное каменного угля.

В остальных сферах жизни использовать каменный уголь нужно крайне осторожно. В некоторых случаях применять его нежелательно. Так, этот материал не подходит для мангала, на нем нельзя жарить шашлык, его не используют для розжига обычных костров, не добавляют в кальян. С чем это связано?

Дело в том, что у каменного угля высокая температура горения и большое содержание летучих веществ. А чтобы его разжечь своими силами, надо сильно постараться. К тому же, в материале есть примеси тяжелых металлов и опасных веществ. Да, их процент крайне мал, но он есть. По этой причине, кстати, не стоит давать золу каменного угля в качестве подкормки животным. В этом случае лучше использовать золу безопасного древесного угля.

Также каменный уголь не применяется в строительных и дорожных работах, в благоустройстве территории.

Каменный уголь – неотъемлемая часть нашей жизнедеятельности. Его использование оправдано в самых разных сферах, начиная от отопления, и заканчивая народным хозяйством и медициной.

Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице .

Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте .

Как выглядит уголь в реальной жизни

35 GPS-рисунков на картах, сделанных людьми ради забавы

15 снимков, доказывающих, что матрице всегда есть чем нас удивить

15 фотографий, которые совсем непонятны на первый взгляд

Эволюция IKEA: дизайнеры показали, как менялся стиль компании в течение 70 лет

Трехколесное транспортное чудо от Сколково появилось у почтовиков Москвы

Пьяный тракторист устроил гонки с сотрудниками ДПС

Забавные минималистичные картинки от Стива Нельсона

Лампа для фанатов "Игры престолов": пошаговая инструкция

На Ставрополье толпа цыган попыталась отбить родственника у инспекторов ГИБДД

Американец двое суток сидел на дереве, спасаясь от полицейских

В Санкт-Петербурге дикий кабан попытался штурмом взять дверь в магазине

Молодожены оставили фотографа без обеда, а тот их - без фотографий

Странные вещи и явления, которые вызывают много вопросов к их творцам

Комменты - огонь: 15 примеров, в которых остроумие пользователей достойно аплодисментов

"Меня решили назначить на роль нового Ефремова": Собчак - критикующим ее за побег с места аварии

Google намерен решительно бороться с климат-диссидентами

Антиковидные протесты в Италии: полиция применила водомёты и слезоточивый газ

Когда за дело берутся непрофессионалы: 38 курьезных фотошоп-неудач

К 2024 году туристы смогут летать в стратосферу на воздушном шаре

Пост для тех, кто не читает лицензионные соглашения

«Ах, эта свадьба»: участники кортежа устроили стрельбу на московских улицах

На раскопках римского форта в Турции найдена гербовая печать США: мы чего-то не знаем?

Американец собрал лучшую в мире коллекцию фото со звездами

Котёнок, воспользовавшийся моментом, воплотил в жизнь свою мечту

15 ошеломляющих вещей, которые мало кто может увидеть в реальной жизни

К этому их жизнь не готовила: неожиданные ситуации, в которых сложно не растеряться

«Начальник Чукотки» в новых реалиях: очередные мошенники попытались «продать» пост губернатора

Сегодня я узнал: 29 фактов, которые доказывают, что учиться никогда не поздно

Виды каменного угля

Общепринятого разделения угля на виды не существует. В разных странах используются свои системы.

В России уголь разделяют на 3 вида в соответствии с ГОСТ 32464-2013:

Все три относятся к так называемым ископаемым углям. Они образовались из растительных останков. Миллионы лет назад на болотах разложившиеся растения п р евращались в торф. Из торфа образовался бурый уголь, затем каменный уголь и в конце концов – антрацит.

Процесс превращения торфа в уголь называется метаморфизмом, или углефикацией. Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье Как образовался каменный уголь.

Кроме того, есть еще древесный уголь, кокс и полукокс. О них мы в этой статье говорить не будем, потому что эти разновидности получают искусственным путем после обработки древесины либо каменного угля. А ископаемый уголь – это осадочная горная порода.

Далее мы опишем все три вида ископаемых углей, расскажем об их особенностях, отличиях и назначении. Есть и более сложное разделение этого материала на марки, классы, типы и так далее. С разными классификациями материала вы можете ознакомиться на страницах Марки угля и Классы, категории, типы и подтипы угля.

Бурый уголь

Бурый уголь – это наиболее молодой вид полезного ископаемого. Он образовался приблизительно 50 миллионов лет назад, в конце Мезозойской и начале Кайнозойской эр. Лишь в некоторых бассейнах (например, Подмосковном) возраст пластов больше. Материал считается пе р еходным от торфа к каменному углю. Исходными растениями для него стали хвойные и лиственные деревья, болотные кустарники и травы.

Залегает бурый уголь близко к поверхности земли (100-500 м). Поэтому его добывают в основном открытым способом. Первое место по добыче этой разновидности занимает Германия, второе – Россия. Самый крупный бассейн с бурым углем в нашей стране – Канско-Ачинский, расположенный на территории Красноярского края и частично в Иркутской и Кемеровской областях.

Цвет полезного ископаемого колеблется от светло-коричневого до практически черного; если провести углем по светлой поверхности, он оставит на ней бурую черту. Структура материала плотная, нередко заметны элементы растений или древесины. Блеск у него чаще всего матовый, прочность средняя либо низкая, излом раковистый (в форме мелких волн, напоминает морскую раковину), землистый (похож на комок земли).

По внешним признакам бурый уголь разделяют на:

Обыкновенный плотный
Это разновидность с однородной структурой, имеет землистый излом и матовый блеск.
Землистый
Уголь с выраженным бурым оттенком, низкой плотностью , легко истирается в порошок.
Смолистый
Материал с высокой плотностью, темно-бурого, черного или синеватого цвета со смолянистым блеском.
Битумизированное дерево, или лигнит
В таком угле хорошо сохранена древесная структура. Иногда встречаются обуглившиеся пни или стволы. Их можно обрабатывать как обычное дерево.
Листоватый, бумажный, или дизодил
Он тонкослойный, легко разделяется на тоненькие пластинки (листки). По структуре напоминает истлевшие растения или бумагу.
Торфяной
Это войлочная рыхлая масса, напоминающая по своей структуре торф. В таком угле много различных примесей, пласты в некоторых местах переходят в квасцовый грунт.

Для более точного определения вида полезного ископаемого изучают его состав и свойства. После обработки гидроксидом натрия (каустической содой) бурый уголь дает темно-коричневую жидкость. При нагревании до высоких температур в среде без кислорода (сухой перегонке) образуется свободный или связанный с уксусной кислотой аммиак.

Влажность материала колеблется от 40% до 70%. Этот показатель используют, чтобы отличить бурый уголь от торфа. У последнего влажность в естественных условиях превышает 70%.

Бурый уголь – это продукт начальной стадии превращения торфа в твердое полезное ископаемое. Поэтому его плотность ниже, чем у других видов, всего 1 200-1500 кг/м3. Материал еще недостаточно уплотнился под давлением осадочных пород и вследствие химических процессов.

Теплота сгорания бурого вида угля – до 24 МДж, или 4000-5500 ккал (у антрацита и каменного угля она 7000-9000 ккал). Показатель у материала низкий из-за высокой зольности и небольшого количества углерода в составе породы. При сжигании выделяется много летучих веществ, топливо дымит и оставляет большой объем золы.

Основные элементы бурого угля:

Углерод (С) – 50-77% (усредненное значение 63%)
Кислород (О2) – 26-37% (32%)
Водород (Н) – 3-5%
Азот (N) – 0-2%

Зольность материала достигает 25-40%.

Основные компоненты твердого минерального остатка:

В буром угле встречаются такие редкие элементы как уран и германий. Существуют способы их получения из этой породы.

Макрокомпоненты бурого угля:

Витринит – 80-98%
Витринит – основной органический компонент углей, продукт превращения целлюлозы и лигнина. В древних отложениях юрского периода на территории Средней Азии 45-82% составляет фюзинит (продукт распада растений в присутствии кислорода, имеет пористую структуру).
Гуминовые кислоты – от 2-3% до 64%
Эти вещества – продукты распада органики – характерны для торфа , но сохраняются в буром угле и свидетельствуют о его неполной углефикации.
Смолы – 5-25%
Горный воск или парафин – 50-75%
Бензольные соединения – 5-15%
Летучие вещества – до 50%
Они представляют собой газообразные вещества, которые выделяются при нагревании.

Благодаря наличию некоторых макрокомпонентов, этот материал используют в качестве сырья для получения смол, воска, ароматических соединений (бензолов).

Бурый уголь плохо хранится. На открытом воздухе он окисляется и теряет влагу. Поэтому через несколько месяцев он становится менее прочным, рассыпается на мелкие куски или пыль.

Используют бурый уголь в основном для отопления. На нем работают некоторые ТЭЦ. Качество его ниже, чем у каменного угля или антрацита, но потребителей привлекает цена. Применяется бурый уголь и в химической промышленности для получения жидкого топлива, некоторых органических веществ.

Читайте также: