Барлығы көмірге қатысты. Көмірдің шығу тегі

Антрацит - қазбалы көмірлердің ең көнесі, карбондану дәрежесі ең жоғары көмір.

Жоғары тығыздықпен және жылтырлығымен сипатталады. Құрамында 95% көміртек бар. Қатты жоғары калориялы отын ретінде қолданылады (калориялылығы 6800-8350 ккал/кг).

Көмір

Көмір- өсімдік қалдықтарының терең ыдырауының өнімі болып табылатын шөгінді жыныс (ағаш папоротнигі, қырықбуын және мүк, сонымен қатар алғашқы гимносперм). Көмір кен орындарының көпшілігі шамамен 300-350 миллион жыл бұрын палеозойда, негізінен карбон кезеңінде пайда болды.

Авторы химиялық құрамыкөмір – жоғары молекулалық массасы жоғары полициклді ароматты қосылыстардың қоспасы массалық үлескөміртегі, сондай-ақ көмірді жағу кезінде күл түзетін минералды қоспалары аз мөлшерде су және ұшқыш заттар. Қазба көмірлер бір-бірінен олардың құрамдас бөліктерінің арақатынасы бойынша ерекшеленеді, бұл олардың калориялық құндылығын анықтайды. Қатар органикалық қосылыстар, көмірдің құрамына кіретін, канцерогендік қасиетке ие. Көмірдегі көміртегі оның түріне байланысты 75%-дан 95%-ға дейін жетеді.

Қоңыр көмір

Қоңыр көмір- шымтезектен түзілген қатты қазбалы көмір, құрамында 65-70% көміртек бар, қоңыр түсті, қазба көмірлердің ең жасы. Жергілікті отын ретінде де, химиялық шикізат ретінде де қолданылады.

Көмірдің түзілуі

Көмірдің пайда болуы үшін өсімдік заттарының мол жиналуы қажет. Ежелгі шымтезек батпақтарында девон дәуірінен бастап жинақталған органикалық заттар, одан қазбалы көмірлер оттегіге қол жеткізбестен пайда болды. Көптеген коммерциялық қазба көмір кен орындары осы кезеңнен басталады, дегенмен жас кен орындары да бар. Ең көне көмірлердің жасы шамамен 350 миллион жыл деп есептеледі.

Шіріген өсімдік материалы бактериялардың ыдырауына қарағанда тезірек жиналған кезде көмір түзіледі. Бұл үшін тамаша орта батпақтарда жасалады, онда оттегі таусылған тоқырау суы бактериялардың белсенділігін болдырмайды және осылайша өсімдік массасын толық жойылудан қорғайды. Процестің белгілі бір кезеңінде процесс кезінде бөлінетін қышқылдар бактериялардың одан әрі белсенділігін болдырмайды. Осылай туындайды шымтезек- көмірдің пайда болуының бастапқы өнімі. Егер ол басқа шөгінділердің астына көмілсе, шымтезек қысылып, су мен газды жоғалтып, көмірге айналады.

Қалыңдығы 1 шақырым шөгінді қабаттарының қысымымен 20 метрлік шымтезек қабаты қалыңдығы 4 метрлік қоңыр көмір қабатын шығарады. Егер өсімдік материалының көму тереңдігі 3 километрге жетсе, онда шымтезек қабаты қалыңдығы 2 метр көмір қабатына айналады. Үлкенірек тереңдікте шамамен 6 километр және одан да жоғары температурада 20 метрлік шымтезек қабаты қалыңдығы 1,5 метрлік антрацит қабатына айналады.

Дәлелденген көмір қоры

Ресейдегі көмір

Көмір түрлері

Ресейде метаморфизм сатысына қарай олар мыналарды ажыратады: қоңыр көмір, битумды көмір, антрациттер және графиттер. Бір қызығы, ішінде Батыс елдеріСәл басқаша классификация бар: сәйкесінше қоңыр көмірлер, суббитумды көмірлер, битумды көмірлер, антрациттер және графиттер.

1. Қоңыр көмірлер. Олардың құрамында су көп (43%), сондықтан калориялық құндылығы төмен. Сонымен қатар, оларда ұшпа заттардың көп мөлшері бар (50% дейін). Олар өлі органикалық қалдықтардан жүктеме қысымында және шамамен 1 километр тереңдікте жоғары температура әсерінен түзіледі.
2. Тас көмір. Олардың құрамында 12% дейін ылғал (ішкі 3-4%) бар, сондықтан олардың калориялық құндылығы жоғары. Олардың құрамында 32% дейін ұшпа заттар бар, соның арқасында олар жақсы тұтанады. Олар 3 шақырымдай тереңдікте қоңыр көмірден түзілген.
3. Антрациттер. Толығымен дерлік (96%) көміртектен тұрады. Олардың жану жылуы ең жоғары, бірақ жақсы тұтанбайды. Олар шамамен 6 километр тереңдікте қысым мен температура көтерілген кезде көмірден пайда болады. Негізінен химия өнеркәсібінде қолданылады

Ресейдегі көмір өндіру тарихы

Ресейдегі көмір өнеркәсібінің қалыптасуы 19 ғасырдың бірінші ширегінде, негізгі көмір бассейндері ашылған кезде басталды.

Қазба көмір өндіру көлемінің динамикасы Ресей империясыкөре аласыз.

Ресейдегі көмір қоры

Ресейде 200 миллиард тоннадан астам дүниежүзілік көмір қорының 5,5% (неліктен 2006 жылы барланған көмір қорының пайызымен мұндай айырмашылық бар? - өйткені оның көп бөлігі игеруге жарамсыз - Сібір мен мәңгі тоң) бар. . Оның 70 пайызы қоңыр көмір қоры.

• 2004 жылы Ресейде 283 млн тонна көмір өндірілді. 76,1 млн тоннасы экспортталды.
• 2005 жылы Ресейде 298 млн тонна көмір өндірілді. 79,61 млн тонна экспортқа шығарылды.

Ресейде 2004 жылы «Ж» және «К» кем дегенде 10 миллион тонна кокстелетін көмірдің тапшылығы байқалды (ВУХИН бағалауы), бұл Воркута мен Кузбасстағы тау-кен өндіру қуаттарының тоқтатылуына байланысты болды.

Ең ірі перспективалық депозиттер

Елгинское кен орны(Саха). «Мечел» ААҚ-на тиесілі. үшін ең перспективалы нысан ашық бастапқы кодты дамыту- Саха (Якутия) Республикасының оңтүстік-шығысында, Нерюнгри қаласынан шығысқа қарай 415 км жерде орналасқан. Алып жатқан жер аумағы 246 км². Шөгінді жайлап еңіс брахисинклинальды асимметриялық қатпар. Жоғарғы юра және төменгі бор шөгінділері құрамында көміртегі бар. Негізгі көмір қабаттары Нерюнгри (қалыңдығы 0,7-17 м 6 қабат) және Ундықтан (қалыңдығы 0,7-17 м 18 қабат) түзілімдерінің шөгінділерімен шектелген. Көмір ресурстарының басым бөлігі y4, y5, n15, n16, әдетте күрделі құрылымды төрт қабатта шоғырланған. Көмірлер негізінен жартылай жылтыр лентикулярлы жолақты, құрамында ең құнды компоненті – витринит (78-98%) өте жоғары. Метаморфизм дәрежесі бойынша көмірлер III (май) сатысына жатады. Көмір сорты Ж, 2Ж топ. Көмірлер орташа және жоғары күлді (15-24%), аз күкіртті (0,2%), аз фосфорлы (0,01%), ұңғыларды шөгетін (Y = 28-37 мм), жоғары калориялы (28) МДж/кг). Элга көмірін жоғары әлемдік стандарттарға дейін байытып, экспорттық кокстелетін көмір өндіруге болады жоғары сапа. Кен орны қалың (17 метрге дейін) аздап еңіс қабаттары бар, төмен қалыңдықтағы шөгінділермен (аршу коэффициенті бір тонна шикі көмірге 3 текше метрді құрайды) ұсынылған, бұл ашық әдіспен өндіруді ұйымдастыру үшін өте тиімді.

Элегестское кен орны(Тува) «Ж» тапшы сортты кокстелетін көмірдің шамамен 1 млрд тонна қоры бар (қорлардың жалпы көлемі 20 млрд тоннаға бағаланады). Қорлардың 80%-ы қалыңдығы 6,4 м болатын бір қабатта орналасқан (Кузбасстағы ең жақсы шахталар қалыңдығы 2-3 м қабаттарда жұмыс істейді, Воркутада көмір 1 м-ден жұқа қабаттардан өндіріледі). 2012 жылға қарай жобалық қуатына жеткеннен кейін Elegest жылына 12 миллион тонна көмір өндіреді деп күтілуде. Elegest көмірін игеру лицензиясы Біріккен Өнеркәсіптік Корпорациясы (UPK) құрамына кіретін Енисей өнеркәсіптік компаниясына тиесілі. бойынша Үкімет комиссиясы инвестициялық жобалар 2007 жылғы 22 наурызда Ресей Федерациясы Тува Республикасының минералдық-шикізат базасын дамытумен бірлесе отырып, Қызыл-Курагино теміржол желісін салу жобаларын іске асыруды мақұлдады.

Ресейдің ірі көмір өндірушілері

Көмірді газдандыру

Көмірді пайдаланудың бұл бағыты оны «энергиясыз» деп аталатын пайдаланумен байланысты. Біз көмірді отынның басқа түрлеріне (мысалы, жанғыш газға, орташа температуралық коксқа және т.б.) өңдеуден бұрын немесе одан жылу энергиясын өндіру туралы айтып отырмыз. Мысалы, Германияда Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде көмірді газдандыру технологиялары мотор отынын өндіру үшін белсенді түрде қолданылды. Оңтүстік Африкада SASOL зауытында қысыммен қабаттық газдандыру технологиясын қолдана отырып, оның алғашқы әзірлемелері Германияда да 20 ғасырдың 30-40 жылдарында жүзеге асырылды, қазіргі уақытта қоңыр көмірден 100-ден астам өнім түрі шығарылады. (Бұл газдандыру процесі Лурги процесі ретінде де белгілі.)

КСРО-да көмірді газдандыру технологиялары, атап айтқанда, Канск-Ачинск қоңыр көмірлерін пайдалану тиімділігін арттыру мақсатында Канск-Ачинск көмір бассейнін игеру ғылыми-зерттеу және жобалау институтында (КАТЭКНИИуголь) белсенді түрде әзірленді. Институт қызметкерлері күлділігі аз қоңыр және тас көмірді өңдеудің бірқатар бірегей технологияларын әзірледі. Бұл көмірлер әсер етуі мүмкін энергетикалық технологияны өңдеусияқты құнды өнімдерге айналды орташа температурадағы кокс, бірқатар металлургиялық процестерде классикалық коксты алмастырғыш ретінде қызмет етуге қабілетті, жанғыш газ, қолайлы, мысалы, табиғи газды алмастыратын газ қазандықтарында жағу үшін және синтез газы, синтетикалық көмірсутекті отын өндірісінде қолданылуы мүмкін. Көмірді энергетикалық-технологиялық өңдеу нәтижесінде алынған отынның жануы бастапқы көмірді жағуға қатысты зиянды шығарындылар бойынша айтарлықтай өсуді қамтамасыз етеді.

КСРО ыдырағаннан кейін «КАТЕКНИУголь» жойылып, көмірді газдандыру технологияларын әзірлеумен айналысқан институт қызметкерлері жеке кәсіпорнын құрды. 1996 жылы Красноярск қаласында көмірді сорбент пен жанғыш газға өңдейтін зауыт салынды ( Краснояр облысы, Ресей). Зауыт көмірді кері жарылыспен (немесе көмірді қабатты газдандырудың кері үрдісімен) қабатты газдандырудың патенттелген технологиясына негізделген. Бұл зауыт күні бүгінге дейін жұмыс істеп тұр. Зиянды шығарындылардың өте төмен (дәстүрлі көмір жағу технологияларымен салыстырғанда) шығарындыларына байланысты ол қала орталығына жақын жерде еркін орналасқан. Кейіннен сол технология негізінде Моңғолияда да тұрмыстық брикеттерді шығаратын демонстрациялық зауыт салынды (2008).

Кері жарылыспен көмірді қабатты газдандыру технологиясы мен оның бір түрі (қысыммен газдандыру) Оңтүстік Африкадағы SASOL зауытында қолданылатын тікелей газдандыру процесі арасындағы кейбір сипаттамалық айырмашылықтарды атап өткен жөн. Кері процесте өндірілетін жанғыш газ, тікелей процеске қарағанда, көмір пиролизінің өнімдерін қамтымайды, сондықтан кері процесте күрделі және қымбат газды тазарту жүйелері қажет емес. Сонымен қатар, кері процесте көмірді толық емес газдандыруды (көмірлеуді) ұйымдастыруға болады. Бұл жағдайда бірден екі пайдалы өнім шығарылады: орташа температурадағы кокс (карбонат) және жанғыш газ. Тікелей газдандыру процесінің артықшылығы, керісінше, оның жоғары өнімділігінде. Көмірді газдандыру технологияларының ең белсенді дамуы кезеңінде (20 ғасырдың бірінші жартысы) бұл көмірді қабатты газдандырудың кері процесіне қызығушылықтың толықтай дерлік болмауына әкелді. Дегенмен, қазіргі уақытта нарықтық жағдай осындай, тек көмірді газдандырудың (көмірлеудің) кері процесінде өндірілген орташа температурадағы кокстың өзіндік құны оны өндіруге кеткен барлық шығындарды өтеуге мүмкіндік береді. Қосалқы өнім – жылу және/немесе алу үшін газ қазандықтарында жағуға жарамды жанғыш газ. электр энергиясы, - бұл жағдайда шартты нөлдік құны бар. Бұл жағдай осы технологияның жоғары инвестициялық тартымдылығын қамтамасыз етеді.

Қоңыр көмірді газдандырудың тағы бір танымал технологиясы отынның қайнатылған (қайнайтын) қабаты бар қондырғыда көмірді орташа температуралық коксқа және жылу энергиясына дейін энергетикалық-технологиялық өңдеу болып табылады. Бұл технологияның маңызды артықшылығы стандартты көмір қазандықтарын қайта құру арқылы оны жүзеге асыру мүмкіндігі болып табылады. Сонымен қатар, қазандықтың жылу энергиясының өнімділігі бұрынғы деңгейде қалады. Стандартты қазандықты қайта құру бойынша ұқсас жоба, мысалы, Березовский кенішінде (Краснояр өлкесі, Ресей) жүзеге асырылды. Көмірді қабат-қабат газдандыру технологиясымен салыстырғанда көмірді орташа температуралық коксқа энергетикалық-технологиялық өңдеуді сұйық қабатта өңдеу өнімділігінің айтарлықтай жоғарылығымен (15-20 есе жоғары) сипатталады.

Шымтезек көмірге айналу үшін көп уақыт қажет. Шымтезек батпақта бірте-бірте жиналады. Батпақ, өз кезегінде, өсімдіктердің үлкен қабаттарына толы. Тереңдікте шымтезек үнемі өзгеріп отырады. Кешен химиялық қосылыстарөсімдіктерде кездесетін , қарапайым түрлерге бөлінеді. Олар ішінара ериді және сумен бірге өтеді және ішінара өтеді газ күйі: көмірқышқыл газы және метан. Маңызды рөлКөмірдің пайда болуы кезінде бактериялар мен барлық жерде өмір сүретін саңырауқұлақтардың барлық түрлері рөл атқарады. Олар өсімдік ұлпасының ыдырауына ықпал етеді. Шымтезектегі мұндай өзгерістер процесінде ең тұрақты зат көміртегі уақыт өте келе онда жинала бастайды. Уақыт өте келе шымтезек құрамындағы көміртегі барған сайын артады.

Шымтезектегі көміртегінің жиналуы оттегіге қол жеткізбестен жүреді, әйтпесе көміртегі оттегімен қосылып, толығымен айналады. көмірқышқыл газыжәне жоғалып кетті. Шымтезек түзуші қабаттары алдымен ауаның оттегінен оларды жабатын сумен, содан кейін жаңадан пайда болған шымтезек қабаттарымен оқшауланады.

Міне, шымтезекті шымтезекке айналдыру процесі біртіндеп жүреді. Қазба көмірдің бірнеше негізгі түрлері бар: қоңыр көмір, қоңыр көмір, тас көмір, антрацит, богхед және т.б.

Көбінесе шымтезекке ұқсас қоңыр көмір- қоңыр түсті борпылдақ көмір, шығу тегі өте көне емес. Онда өсімдіктердің, негізінен ағаштың қалдықтары анық көрінеді (осыдан «қоңыр көмір» атауы «ағаш» дегенді білдіреді). Қоңыр көмір – ағаш тәрізді шымтезек. Қазіргі қоңыржай шымтезек батпақтарында шымтезек негізінен шымтезек мүкінен, қияқтан, қамыстан түзілген, бірақ субтропиктік белдеуде. глобус, мысалы, АҚШ-тағы Флорида штатының орманды батпақтарында қазбалы қоңыр көмірге өте ұқсас ағаш шымтезектері де қалыптасады.

Күшті ыдырау және өсімдік қалдықтарының өзгеруімен ол жасайды қоңыр көмір. Оның түсі қою қоңыр немесе қара; Ол қоңыр көмірге қарағанда берік, онда ағаш қалдықтары сирек кездеседі және оларды ажырату қиынырақ. Қоңыр көмір жағу кезінде қоңыр көмірге қарағанда көбірек жылу шығарады, өйткені ол көміртегіге бай. Қоңыр көмір уақыт өте келе тас көмірге айнала бермейді. Мәскеу бассейнінің қоңыр көмірі Оралдың батыс беткейіндегі (Кизеловский бассейні) тас көмірмен жаста екені белгілі. Қоңыр көмірді тас көмірге айналдыру процесі қоңыр көмір қабаттары тереңірек горизонттарға түскенде ғана жүреді. жер қыртысынемесе тау құрылыс процестері орын алады. Қоңыр көмірді тас көмірге немесе антрацитке айналдыру үшін жер қойнауында өте жоғары температура мен жоғары қысым қажет. IN көмірөсімдік қалдықтары тек микроскоппен көрінеді; ол ауыр, жылтыр және жиі өте күшті. Кейбір көмір түрлерінің өзі немесе басқа сорттарымен бірге кокстеледі, яғни коксқа айналады.

Қара жылтыр көмірде көміртегінің ең көп мөлшері бар - антрацит. Ондағы өсімдік қалдықтарын тек микроскоппен ғана табуға болады. Жанған кезде антрацит көмірдің барлық басқа түрлеріне қарағанда көбірек жылу шығарады.

Боғбас- конхоидты жарықшақ беті бар тығыз қара көмір; құрғақ дистилденген кезде химия өнеркәсібі үшін бағалы шикізат – көмір шайырының көп мөлшерін алады. Бөртпе балдырлар мен сапропелден түзілген.

Көмір жер қабаттарында неғұрлым ұзағырақ болса немесе қысым мен терең жылу әсеріне ұшыраған сайын оның құрамындағы көміртегі соғұрлым көп болады. Антрацитте 95%-ға жуық көміртек, қоңыр көмірде 70%-ға жуық, шымтезекте 50-ден 65%-ға дейін болады. Бастапқыда шымтезек жиналатын батпақта саз, құм және әртүрлі еріген заттар әдетте сумен бірге түседі. Олар шымтезек құрамында минералды қоспалар түзеді, кейін олар көмірде қалады. Бұл қоспалар көбінесе көмір қабатын бірнеше қабаттарға бөлетін аралық қабаттарды құрайды. Қоспа көмірді ластап, өндіруді қиындатады.

Көмірді жағу кезінде барлық минералды қоспалар күл түрінде қалады. Көмір неғұрлым жақсы болса, соғұрлым оның құрамында күл аз болуы керек. Көмірдің жақсы түрлерінде ол бірнеше пайызды ғана құраса, кейде күлдің мөлшері 30-40 пайызға жетеді. Егер күлдің мөлшері 60% -дан жоғары болса, онда көмір мүлде жанбайды және отынға жарамайды.

Көмір қабаттары құрамы жағынан ғана емес, құрылымы жағынан да ерекшеленеді. Кейде қабаттың бүкіл қалыңдығы таза көмірден тұрады. Бұл оның саз және құммен ластанған су дерлік кірмейтін шымтезек батпақтарында қалыптасқанын білдіреді. Мұндай көмірді бірден жағуға болады. Көбінесе көмір қабаттары саз немесе құмды қабаттармен алмасады. Мұндай көмір қабаттары күрделі деп аталады. Оларда, мысалы, қалыңдығы 1 м қабатта көбіне әрқайсысының қалыңдығы бірнеше сантиметр болатын 10-15 саз қабаты болады, ал таза көмір тек 60-70 см құрайды; Оның үстіне көмір өте сапалы болуы мүмкін. Құрамында шетелдік қоспалары аз көмірден отын алу үшін көмірді байытады. Кеніштегі тау жынысы бірден өңдеу зауытына жіберіледі. Онда шахтадан алынған тау жынысы арнайы машиналарда ұсақ-түйек болып ұсақталады, содан кейін барлық саз кесектері көмірден бөлінеді. Балшық әрқашан көмірден ауыр, сондықтан көмір мен саздың қоспасы су ағынымен жуылады. Ағынның күші көмірді өткізетіндей етіп таңдалады, ал ауыр саз төменгі жағында қалады. Содан кейін су мен көмір жұқа тордан өткізіледі. Су ағып кетеді, ал қазірдің өзінде таза және саз бөлшектері жоқ көмір тордың бетіне жиналады. Көмірдің бұл түрі байытылған көмір деп аталады. Онда күл өте аз қалады. Көмірдегі күл зиянды қоспа емес, минерал болып шығады. Мысалы, ағындар мен өзендер арқылы батпаққа апарылатын ұсақ сазды балшық көбінесе отқа төзімді бағалы саздың қабаттарын құрайды. Ол арнайы әзірленген немесе көмір жанғаннан кейін қалған күлді жинайды, содан кейін фарфордан ыдыс-аяқ және басқа да бұйымдар жасайды. Кейде күлде көмір кездеседі

Көмір жер астындағы қабаттарда, кейде үлкен тереңдікте жатыр. Оны жер бетіне шығару үшін адамдар шахталарды қазады.

Көмір қалай пайда болды?

Көптеген миллиондаған жылдар бұрын өскен және жер мен күл қабаттарымен жаншылған алып ағаштардың шөгінділерінен. Уақыт өте қабаттар қысылып, ағаштар көмірге айналды.

Бүгінгі көмір

Көмір парфюмерия, бояғыштар және пластмассалар сияқты көптеген химиялық өнімдерді жасау үшін қолданылады. Жылу электр станциялары көмір жағу арқылы электр энергиясын өндіреді. Энергия көзі ретінде көмір тек бір пайдалы қазба – мұнайдан кейінгі орында. Небәрі 100 жыл бұрын көмір адамзат үшін негізгі энергия көзі болған. Көмір оттықтары бу машинасындағы суды қыздырды, ал бу локомотивтің дөңгелектерін айналдырды. Пароход дәл осылай жұмыс істеді.

Мұнай

Автокөліктерге арналған бензин, үйлерді орталықтан жылытуға арналған мазут, асфальт жолдарға арналған битум, автокөліктердің кузовына арналған пластмасса – мұның бәрі мұнайдан алынады.

Қатысты материалдар:

Теңіз өнімдері

Мұнайдың шығу тегі көмірдің шығу тегімен өте ұқсас. Жердің кейбір жерлерінде топырақ қабаттары мен тастармен қысылған өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары жанғыш, майлы қара сұйықтыққа айналды. Бұл отынды жер бетіне жеткізу үшін бұрғылау қажет терең құдық, кейде тіпті теңіз түбінде. Содан кейін мұнай мұнай құбырына – «қара алтынды» портқа немесе мұнай өңдеу зауытына жеткізетін құбырға құйылады.

Мұнай кен орындары өте сирек кездеседі, сондықтан мұнайды тасымалдау үшін әртүрлі елдер, танкерлер деп аталатын мұнай танкерлерін пайдаланыңыз.

Ежелгі заманнан бері адамзат энергия көздерінің бірі ретінде көмірді пайдаланды. Ал бүгінде бұл минерал өте кең қолданылады. Кейде ол таста сақталған күн энергиясы деп аталады.

Қолданба

Көмір жылу алу үшін жағылады, ол ыстық су мен үйлерді жылытуға пайдаланылады. Минерал қолданылады технологиялық процестерметалл балқыту. Жылу электр станцияларында көмір жану арқылы электр энергиясына айналады.

Ғылыми жетістіктер бұл құнды затты басқаша қолдануға мүмкіндік берді. Осылайша, химия өнеркәсібі көмірден сұйық отынды, сондай-ақ германий, галлий сияқты сирек металдарды алуға мүмкіндік беретін технологияны сәтті игерді. Қазіргі уақытта бағалы минералдардан көміртегінің жоғары концентрациясы бар көміртекті-графит алынады. Көмірден пластмасса және жоғары калориялы газтәрізді отын алу әдістері де әзірленді.

Төмен сұрыпты көмірдің өте аз бөлігі және оның өңдеуден кейінгі шаңы брикеттерге престеледі. Бұл материал жеке үйлер мен өндірістік үй-жайларды жылыту үшін тамаша. Жалпы, олар көмірді химиялық өңдеуден өткеннен кейін төрт жүзден астам түрлі өнім шығарады. Бұл өнімдердің барлығының бағасы бастапқы шикізаттың құнынан ондаған есе жоғары.

Соңғы бірнеше ғасырларда адамзат көмірді энергияны алу және түрлендіру үшін қажетті отын ретінде белсенді түрде пайдалануда. Оның үстіне бұл құнды ресурсқа деген қажеттілік соңғы уақытта артып келеді. Бұған химия өнеркәсібінің дамуы, сондай-ақ одан алынатын бағалы және сирек элементтердің қажеттілігі ықпал етеді. Осыған байланысты Ресейде қазір жаңа кен орындарын қарқынды барлау, шахталар мен карьерлер құру, осы құнды шикізатты өңдейтін кәсіпорындар салу жұмыстары жүргізілуде.

Қазбаның шығу тегі

Ежелгі уақытта Жерде әртүрлі өсімдіктер тез дамыған жылы және ылғалды климат болды. Одан кейін көмір пайда болды. Бұл қазбаның шығу тегі - батпақтардың түбінде миллиардтаған тонна өлі өсімдіктердің жиналуында, олар шөгінділермен жабылған. Содан бері шамамен 300 миллион жыл өтті. Құмның, судың және әртүрлі тау жыныстарының күшті қысымымен өсімдіктер оттегісіз ортада баяу ыдырайды. Жақын маңдағы магма тудырған жоғары температураның әсерінен бұл масса қатайып, бірте-бірте көмірге айналды. Барлық қолданыстағы кен орындарының шығу тегі тек осы түсіндірмеге ие.

Пайдалы қазбалардың қорлары және оларды өндіру

Біздің планетада көмірдің үлкен кен орындары бар. Жалпы алғанда, сарапшылардың пікірінше, жер қойнауында бұл минералдың он бес триллион тоннасы бар. Оның үстіне көмір өндіру көлемі жағынан бірінші орында. Ол жылына 2,6 млрд тоннаны немесе планетамыздың бір тұрғынына 0,7 тоннаны құрайды.

Ресейдегі көмір кен орындары әртүрлі аймақтарда орналасқан. Оның үстіне, олардың әрқайсысында минерал бар әртүрлі сипаттамаларжәне өзіндік тереңдігі бар. Төменде Ресейдегі ең ірі көмір кен орындарының тізімі берілген:

1. Якутияның оңтүстік-шығыс бөлігінде орналасқан. Бұл жерлерде көмірдің тереңдігі пайдалы қазбаны ашық әдіспен өндіруге мүмкіндік береді. Бұл түпкілікті өнімнің өзіндік құнын төмендететін арнайы шығындарды қажет етпейді.
2. Тува өрісі. Мамандардың айтуынша, оның аумағында 20 миллиард тоннаға жуық пайдалы қазбалар бар. Кен орны игеру үшін өте тартымды. Өйткені, оның сексен пайызы қалыңдығы 6-7 метр болатын бір қабатта орналасқан.
3. Минусинск кен орындары. Олар Хакасия Республикасында орналасқан. Бұл бірнеше кен орындары, олардың ең ірілері Черногорское және Изыхское. Бассейннің қоры аз. Мамандардың айтуынша, олар 2-ден 7 миллиард тоннаға дейін жетеді. Мұнда өте құнды көмір өндіріледі. Минералдың қасиеттері жанған кезде өте жоғары температура тіркелетіндей.
4. Батыс Сібірде орналасқан бұл кен орны қара металлургияда қолданылатын өнім шығарады. Бұл жерлерден өндірілетін көмір кокстеу үшін пайдаланылады. Мұндағы депозиттердің көлемі өте үлкен.
5. Бұл кен орны жоғары сапалы өнім шығарады. Пайдалы қазбалардың ең үлкен тереңдігі бес жүз метрге жетеді. Тау-кен жұмыстары ашық карьерлерде де, шахталарда да жүргізіледі.

Ресейдегі тас көмір Печора көмір бассейнінде өндіріледі. Ростов облысында да кен орындары белсенді түрде игерілуде.

Өндіріс процесіне көмірді таңдау

Өнеркәсіптің әртүрлі салаларында пайдалы қазбалардың әртүрлі сорттары қажет. Көмірдің қандай айырмашылықтары бар? Бұл өнімнің қасиеттері мен сапалық сипаттамалары әртүрлі.

Бұл көмірде бірдей белгі болса да орын алады. Мәселе мынада, қазбаның сипаттамалары оны алу орнына байланысты. Сондықтан әрбір кәсіпорын көмірді өндіруге таңдағанда оның физикалық сипаттамаларымен танысуы керек.

Қасиеттер

Көмір келесі қасиеттерімен ерекшеленеді:

Байыту дәрежесі

Қолдану мақсатына қарай көмірдің әр түрін сатып алуға болады. Отынның қасиеттері оның байыту дәрежесіне қарай айқын болады. Бөлектеу:

1. Концентраттар. Мұндай отын электр және жылу энергиясын өндіруде қолданылады.

2. Өнеркәсіп өнімдері. Олар металлургияда қолданылады.

3. көмірдің ұсақ фракциясы (алты миллиметрге дейін), сондай-ақ тау жыныстарын ұсақтау нәтижесінде пайда болатын шаң. Тұрмыстық қатты отын қазандықтары үшін жақсы өнімділік қасиеттері бар тұнбадан брикеттер қалыптасады.

Көмірлену дәрежесі

Осы көрсеткіш бойынша олар мыналарды ажыратады:

1. Қоңыр көмір. Бұл бірдей көмір, тек ішінара түзілген. Оның қасиеттері жоғары сапалы отынға қарағанда біршама нашар. Қоңыр көмір жану кезінде аз жылу шығарады және тасымалдау кезінде ұсақтайды. Сонымен қатар, оның өздігінен жану үрдісі бар.

2. Көмір. Жанармайдың бұл түрі қасиеттері әртүрлі болып табылатын сорттардың (сорттардың) көп санына ие. Ол энергетика мен металлургияда, тұрғын үй-коммуналдық шаруашылықта және химия өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.

3. Антрацит. Бұл көмірдің ең сапалы түрі.

Бұл минералдардың барлық түрлерінің қасиеттері бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленеді. Осылайша, қоңыр көмір ең төмен калориялық құндылыққа ие, ал антрацит ең жоғары. Қандай көмір сатып алған дұрыс? Баға экономикалық тұрғыдан қолайлы болуы керек. Осыған сүйене отырып, шығын мен меншікті жылу қарапайым тас көмір үшін оңтайлы қатынаста (тоннасына $220 шегінде).

Көлемі бойынша классификация

Көмірді таңдағанда оның мөлшерін білу маңызды. Бұл көрсеткіш минералдық деңгейде шифрланған. Сонымен, көмір болуы мүмкін:

- «P» - 10 см-ден асатын үлкен бөліктерден тұратын тақта.

- «K» - үлкен, өлшемдері 5-тен 10 см-ге дейін.

- «O» - жаңғақ, ол өте үлкен, фрагменттердің өлшемдері 2,5-тен 5 см-ге дейін.

- «М» - кішкентай, 1,3-2,5 см ұсақ бөліктері бар.

- «С» - тұқым - 0,6-1,3 см өлшемдері бар ұзақ уақыт бойы жағуға арналған арзан фракция.

- “Ш” – көбіне көмір шаңынан тұратын, брикеттеуге арналған кесек.

- «R» - әртүрлі мөлшердегі фракциялар болуы мүмкін қарапайым немесе стандартты емес.

Қоңыр көмірдің қасиеттері

Бұл ең төмен сапалы көмір. Оның бағасы ең төмен (тоннасына шамамен жүз доллар). шамамен 0,9 км тереңдікте шымтезек басу арқылы ежелгі батпақтарда қалыптасқан. Бұл көп мөлшерде су (шамамен 40%) бар ең арзан отын.

Сонымен қатар, қоңыр көмірдің жану жылуы өте төмен. Оның құрамында ұшқыш газдардың көп мөлшері (50% дейін). Пешті жағу үшін қоңыр көмірді пайдалансаңыз, оның сапалық сипаттамалары шикі отынға ұқсайды. Өнім қатты күйіп кетеді, қатты темекі шегеді және көп мөлшерде күл қалдырады. Брикеттер көбінесе осы шикізаттан дайындалады. Олардың жақсы өнімділік сипаттамалары бар. Олардың бағасы тоннасына сегізден он мың рубльге дейін.

Көмірдің қасиеттері

Бұл отынның сапасы жоғары. Көмір – қара түсті, беті күңгірт, жартылай күңгірт немесе жылтыр жыныс.

Отынның бұл түрінің құрамында тек бес-алты пайыз ылғалдылық бар, сондықтан оның жоғары калориялық қасиеті бар. Көмір емен, аққайың және қайың ағаштарымен салыстырғанда жылуды 3,5 есе көп береді. Отынның бұл түрінің кемшілігі оның жоғары күлділігі болып табылады. Жазда және күзде тас көмірдің бағасы тоннасына 3900-ден 4600 рубльге дейін. Қыста бұл отынның құны жиырма-отыз пайызға қымбаттайды.

Көмір қоймасы

Егер жанармай ұзақ уақыт бойы пайдалануға арналған болса, оны арнайы сарайға немесе бункерге орналастыру керек. Онда ол тікелей әсерден қорғалуы керек күн сәулелеріжәне жауын-шашыннан.

Егер көмірдің үйінділері үлкен болса, сақтау кезінде олардың жағдайын үнемі бақылау керек. Кішкентай фракциялар жоғары температура мен ылғалмен бірге өздігінен тұтануы мүмкін.

Оның қолданылуы соншалықты көп функциялы, кейде сіз жай ғана таң қаласыз. Мұндай сәттерде еріксіз күмән пайда болады және сіздің басыңызда толық логикалық сұрақ туындайды: «Не? Мұның бәрі көмір ме?!» Барлығы көмірді жанғыш материал ретінде қарастыруға дағдыланған, бірақ шын мәнінде оның қолдану аясы соншалықты кең, ол жай ғана керемет болып көрінеді.

Көмір қабаттарының пайда болуы және пайда болуы

Көмірдің жер бетінде пайда болуы сонау палеозой дәуірінен басталады, бұл кезде планета әлі даму сатысында болды және бізге мүлде жат көрініс болды. Көмір қабаттарының қалыптасуы шамамен 360 000 000 жыл бұрын басталды. Бұл негізінен органикалық материалдар миллиондаған жылдар бойы жинақталған тарихқа дейінгі су қоймаларының төменгі шөгінділерінде болды.

Қарапайым тілмен айтқанда, көмір - су түбіне шөгіп, шіріп, су бағанының астында басылған алып жануарлардың, ағаш діңдерінің және басқа да тірі ағзалардың денелерінің қалдықтары. Кен орындарының қалыптасу процесі біршама ұзақ және көмір қабатын қалыптастыру үшін кемінде 40 000 000 жыл қажет.

Көмір өндіру

Адамдар оның қаншалықты маңызды және алмастырылмайтынын бұрыннан түсінді және оны қолдану салыстырмалы түрде жақында осындай кең ауқымда бағалануы және бейімделуі мүмкін болды. Көмір кен орындарын кең көлемде игеру 16-17 ғасырларда ғана басталды. Англияда, ал өндірілген материал негізінен зеңбірек жасау үшін қажетті шойын балқыту үшін пайдаланылды. Бірақ оның өндірісі бүгінгі стандарттар бойынша мардымсыз болғандықтан, оны өнеркәсіптік деп атауға болмайды.

Ірі кен өндіру жақынырақ басталды ортасы 19в., индустрияландыруды дамытқан кезде көмірді қажет етті. Алайда, ол кезде оны пайдалану тек жанумен шектелді. Қазір бүкіл әлемде жүздеген мың шахталар жұмыс істейді, олар күніне 19 ғасырдағы бірнеше жылдардағыдан көп өнім өндіреді.

Көмір түрлері

Көмір қабаттарының кен орындары жердің қалыңдығына дейін созылып, бірнеше километр тереңдікке жетуі мүмкін, бірақ әрқашан емес және барлық жерде емес, өйткені ол мазмұны жағынан да, сыртқы түрігетерогенді

Бұл қазбаның 3 негізгі түрі бар: антрацит, қоңыр көмір және шымтезек, олар көмірге өте анық емес ұқсайды.

Антрацит - планетадағы ең көне формация, орта жасбұл түрдің жасы 280 000 000 жыл. Ол өте қатты, тығыздығы жоғары, көміртегі мөлшері 96-98%.

Қаттылық пен тығыздық салыстырмалы түрде төмен, оның құрамындағы көміртегі. Ол тұрақсыз, борпылдақ құрылымға ие, сонымен қатар сумен қаныққан, оның мөлшері 20% дейін жетуі мүмкін.

Шымтезек те көмірдің бір түріне жатқызылады, бірақ ол әлі қалыптаспаған, сондықтан оның көмірге ешқандай қатысы жоқ.

Көмірдің қасиеттері

Енді көмірге қарағанда пайдалы және практикалық басқа материалды елестету қиын, оның негізгі қасиеттері мен қолданылуы ең жоғары мақтауға лайық. Құрамындағы заттар мен қосылыстардың арқасында ол қазіргі өмірдің барлық салаларында алмастырылмайтын болды.

Көмірдің құрамдас бөлігі келесідей көрінеді:

Бұл компоненттердің барлығы көмірді құрайды, оны қолдану және пайдалану өте көп функциялы. Көмірдің құрамындағы ұшпа заттар тез тұтануды және кейіннен жоғары температураға жетуді қамтамасыз етеді. Ылғалдылығы көмірді өңдеуді жеңілдетеді, оның калориялығы оны фармацевтика мен косметологияда таптырмас етеді, күлдің өзі бағалы минералды материал болып табылады.

Қазіргі әлемде көмірді пайдалану

Пайдалы қазбаларды қолдану әртүрлі. Көмір бастапқыда тек жылу көзі болды, кейін энергия (ол суды буға айналдырды), бірақ қазір осыған байланысты көмірдің мүмкіндіктері жай ғана шексіз.

Көмірді жағудан алынған жылу энергиясы электр энергиясына айналады, одан кокс өнімдері жасалады және сұйық отын алынады. Көмір - құрамында германий және галий сияқты сирек металдар қоспалар ретінде болатын жалғыз тау жынысы. Одан бензолды бөліп алады, содан кейін бензолға өңделеді, одан кумарон шайыры алынады, ол бояулардың, лактардың, линолеумның және каучуктың барлық түрлерін жасауға қолданылады. Көмірден фенолдар мен пиридиндік негіздер алынады. Өңдеу кезінде көмір ванадий, графиттер, күкірт, молибден, мырыш, қорғасын және басқа да көптеген құнды, қазір алмастырылмайтын өнімдерді өндіруде қолданылады.