Süsi: omadused. Kivisüsi: päritolu, kaevandamine, hind

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Iidsetest aegadest peale on inimkond kasutanud kivisütt ühe energiaallikana. Ja tänapäeval kasutatakse seda mineraali üsna laialdaselt. Mõnikord nimetatakse seda päikeseenergiaks, mis on kivis säilinud.

Rakendus

Süsi põletatakse soojuse tootmiseks, mida kasutatakse sooja vee ja kodu kütmiseks. Mineraali kasutatakse metallisulatamise tehnoloogilistes protsessides. Soojuselektrijaamad muudavad kivisöe põletamise teel elektriks.

Teaduse edusammud on võimaldanud seda väärtuslikku ainet muul viisil kasutada. Nii on keemiatööstuses eduk alt omandatud tehnoloogia, mis võimaldab saada kivisöest vedelkütust, aga ka selliseid haruldasi metalle nagu germaanium ja gallium. Praegu kaevandatakse väärtuslikust fossiilist kõrge süsinikukontsentratsiooniga süsinik-grafiitkomposiitmaterjale. Samuti on välja töötatud meetodid plasti ja kõrge kalorsusega gaaskütuste tootmiseks kivisöest.

Väga väike osa madala kvaliteediga kivisütt ja selle tolm pressitakse pärast töötlemist brikettideks. See materjal sobib suurepäraselt eramajade ja tööstusruumide kütmiseks. Üldiseltpärast keemilist töötlemist, mis on allutatud kivisöele, toota üle neljasaja eseme erinevaid tooteid. Kõigi nende toodete hind on kümneid kordi kõrgem kui tooraine maksumus.

Viimase paari sajandi jooksul on inimkond aktiivselt kasutanud kivisütt energia saamiseks ja muundamiseks vajaliku kütusena. Pealegi on vajadus selle väärtusliku maavara järele viimastel aastatel kasvanud. Seda soodustab keemiatööstuse areng, samuti vajadus se alt saadavate väärtuslike ja haruldaste elementide järele. Sellega seoses on Venemaal praegu käimas intensiivne uute maardlate uurimine, rajatakse kaevandusi ja karjääre, ehitatakse ettevõtteid selle väärtusliku tooraine töötlemiseks.

Fossiili päritolu

Iidsetel aegadel oli Maal soe ja niiske kliima, kus õitses mitmekesine taimestik. Sellest tekkis hiljem kivisüsi. Selle fossiili päritolu seisneb miljardite tonnide surnud taimestiku kogunemises soode põhja, kus need olid kaetud setetega. Sellest ajast on möödunud umbes 300 miljonit aastat. Liiva, vee ja erinevate kivimite võimsa surve all lagunes taimestik hapnikuvabas keskkonnas aeglaselt. Kõrgete temperatuuride mõjul, mille andis lähedal asuv magma, see mass tahkus, mis järk-järgult muutus kivisöeks. Kõigi olemasolevate hoiuste päritolul on ainult selline seletus.

Maavarade varud ja nende tootmine

Meie planeedil on suured maardladkivisüsi. Asjatundjate sõnul salvestab maa soolestik seda mineraali kokku viisteist triljonit tonni. Pealegi on kivisöe kaevandamine selle mahu poolest esikohal. See on 2,6 miljardit tonni aastas ehk 0,7 tonni meie planeedi elaniku kohta.

Venemaa kivisöemaardlad asuvad erinevates piirkondades. Pealegi on mineraalil igas neist erinevad omadused ja sellel on oma esinemissügavus. Allpool on nimekiri, mis sisaldab Venemaa suurimaid kivisöe maardlaid:

1. Elga hoius. See asub Jakuutia kaguosas. Söe sügavus nendes kohtades võimaldab kaevandada avatud kaevandustes. See ei nõua erikulusid, mis mõjutab lõpptoote maksumuse vähenemist.
2. Tuva väli. Ekspertide hinnangul on selle territooriumil umbes 20 miljardit tonni mineraale. Hoius on arendamiseks väga atraktiivne. Fakt on see, et kaheksakümmend protsenti selle ladestustest asuvad ühes kihis, mille paksus on 6-7 meetrit.
3. Minusinski hoiused. Need asuvad Khakassia Vabariigis. Need on mitmed maardlad, millest suurimad on Tšernogorskoje ja Izykhskoje. Basseinivarud on väikesed. Ekspertide hinnangul jäävad need vahemikku 2–7 miljardit tonni. Siin kaevandatakse kivisütt, mis on oma omaduste poolest väga väärtuslik. Mineraali omadused on sellised, et selle põletamisel tekib väga kõrgetemperatuur.
4. Kuznetski söebassein. See Siberi lääneosas asuv maardla pakub musta metallurgias kasutatavat toodet. Nendes kohtades kaevandatav kivisüsi läheb koksimiseks. Siin on hoiuste maht lihts alt tohutu.
5. Kuznetsk Alatau. See sissemakse annab kõrgeima kvaliteediga toote. Maavarade suurim sügavus ulatub viiesaja meetrini. Kaevandatakse nii lageraietes kui ka kaevandustes.

Venemaal kaevandatakse kivisütt Petšora söebasseinis. Samuti arendatakse aktiivselt hoiuseid Rostovi oblastis.

Söe valik tootmisprotsessi jaoks

Erinevates tööstusharudes on vajadus erinevat sorti mineraalide järele. Millised on kivisöe erinevused? Selle toote omadused ja kvaliteedinäitajad on väga erinevad.

See juhtub isegi siis, kui söel on sama silt. Fakt on see, et fossiili omadused sõltuvad selle kaevandamise kohast. Seetõttu peaks iga ettevõte, kes valib oma tootmiseks kivisütt, tutvuma selle füüsiliste omadustega.

Atribuudid

Süsi erineb järgmiste omaduste poolest:

1. Tihedus. See on üks olulisemaid omadusi, mis jääb vahemikku 1,28–1,53 grammi kuupsentimeetri kohta. Tiheduse väärtuste suurenedes suureneb kivisöe eripõlemissoojus.



2. Süsinikusisaldus. See näitaja jääb vahemikku 75–97 protsenti. Suurema süsinikusisaldusega kütuses on võõrlisandite maht vähem. See võimaldab teil toote põletamisel saada maksimaalselt energiat.
3. Mehaaniline tugevus. See omadus määrab fossiili võime taluda transportimist. See parameeter on vahemikus 40 kilogrammi ruutsentimeetri kohta (pruunsöe puhul) kuni 300 kilogrammini (antratsiidi puhul).
4. Väävlisisaldus. Nurgas võib see olla 0,5–5,4 protsenti. Selle väärtuse väiksema väärtuse korral on kütust ohutum kasutada.
5. Landuvate komponentide saagis (2–45%).
6. Niiskus. Kütus võib sisaldada 4–15 protsenti niiskust. Sellest indikaatorist sõltub otseselt, kas kivisüsi on põletamisel efektiivne. Niiskema toote omadused erinevad põhimõtteliselt kuivast. Selline kivisüsi mureneb ja läbib kiire ilmastiku.
7. Tuhasisaldus. See tunnus näitab fossiilis sisalduvate mittesüttivate segude kogust. Väiksema tuhasisalduse korral erisoojusmahtuvus suureneb. Antratsiitidel on madalaim mittesüttivate segude protsent. See jääb 2% piiresse. Kütmiseks on vastuvõetav tuhasisaldus kolmkümmend protsenti. Selle tunnuse suurim väärtus on 45%.
8. Konkreetne kütteväärtus. See näitaja on vahemikus 6500 kuni 8600 kcal / kg. See iseloomustab soojushulka, mis tekib ühe kilogrammi kütuse põletamisel.

Rikastusaste

Sõltuv alt eesmärgistkasutamist, saab osta erinevat kivisütt. Sel juhul selguvad kütuse omadused lähtuv alt selle rikastusastmest. Esiletõstmine:

1. kontsentraadid. Sellist kütust kasutatakse elektri ja soojuse tootmisel.

2. tööstustooted. Neid kasutatakse metallurgias.

3. Muda. See on söe peen fraktsioon (kuni kuus millimeetrit), samuti kivimite purustamisel tekkiv tolm. Muda kasutatakse brikettide moodustamiseks, millel on head tööomadused kodumajapidamises kasutatavate tahkeküttekatelde jaoks.

Kooliitumise aste

Selle näitaja järgi eristavad nad:

1. Pruun kivisüsi. See on sama kivisüsi, ainult osaliselt moodustunud. Selle omadused on mõnevõrra halvemad kui kvaliteetsemal kütusel. Pruunsüsi toodab põlemisel vähest soojust ja mureneb transportimisel. Lisaks on sellel kalduvus isesüttimisele.

2. Kivisüsi. Seda tüüpi kütusel on suur hulk marke (brände), mille omadused on erinevad. Seda kasutatakse laialdaselt energeetikas ja metallurgias, elamumajanduses ja kommuna alteenustes ning keemiatööstuses.

3. Antratsiidid. See on kõrgeima kvaliteediga kivisöe tüüp.

Kõigi nende mineraalide vormide omadused erinevad üksteisest oluliselt. Niisiis iseloomustab pruunsütt madalaim kütteväärtus ja antratsiite on kõrgeim. Millist kivisütt on kõige parem osta? Hind peab olema majanduslikult tasuv. Selle põhjal on maksumus ja erisoojus lihtsa kivisöe jaoks optimaalses vahekorras (vahemikus220 dollarit tonni kohta).

Suuruste klassifikatsioon

Söe valimisel on oluline teada selle mõõtmeid. See indikaator on krüpteeritud mineraali klassis. Niisiis, kivisüsi juhtub:

- "P" - plaat, mis on suured tükid üle 10 cm.

- "K" - suur, mille suurus on 5–10 cm.

- "O" - pähkel, see on ka üsna suur, fragmentide suurus on 2,5–5 cm.

- "M" - väike, väikeste tükkidega 1, 3-2, 5 cm.

- "C" - seeme - odav fraktsioon pikaks hõõgumiseks, mõõtmetega 0,6-1,3 cm.

- "Sh" - tükk, mis on enamasti söetolm, mõeldud brikettimiseks.

- "P" - tavaline või mittestandardne, milles võib olla erineva suurusega murde.

Pruunsöe omadused

See on madalaima kvaliteediga kivisüsi. Selle hind on madalaim (umbes sada dollarit tonni kohta). Pruunsüsi tekkis iidsetes soodes turba pressimisel umbes 0,9 km sügavusel. See on odavaim kütus, mis sisaldab suures koguses vett (umbes 40%).

Lisaks on pruunsöel üsna madal kütteväärtus. See sisaldab suures koguses (kuni 50%) lenduvaid gaase. Kui kasutate ahju jaoks pruunsütt, siis oma kvaliteediomadustelt meenutab see tooreid küttepuid. Toode põleb tugev alt, suitseb tugev alt ja jätab maha suure hulga tuhka. Sellest toorainest valmistatakse sageli briketti. Neil on head jõudlusomadused. Nende hindon vahemikus kaheksa kuni kümme tuhat rubla tonni kohta.

Söe omadused

See kütus on parema kvaliteediga. Kivisüsi on kivi, mis on musta värvi ja mille pind on matt, poolmatt või läikiv.

Seda tüüpi kütus sisaldab ainult viis kuni kuus protsenti niiskust, mistõttu on sellel kõrge kütteväärtus. Võrreldes tamme, lepa ja kase küttepuudega annab kivisüsi sooja 3,5 korda rohkem. Seda tüüpi kütuse puuduseks on selle kõrge tuhasisaldus. Söe hind suvel ja sügisel jääb vahemikku 3900–4600 rubla tonni kohta. Talvel tõuseb selle kütuse maksumus kakskümmend kuni kolmkümmend protsenti.

Söe ladustamine

Kui kütust kavatsetakse kasutada pikka aega, tuleb see paigutada spetsiaalsesse kuuri või punkrisse. Seal tuleks seda kaitsta otsese päikesevalguse ja vihma eest.

Kui kivisöe kuhjad on suured, siis tuleb ladustamise ajal nende seisukorda pidev alt jälgida. Peened fraktsioonid koos kõrge temperatuuri ja niiskusega võivad iseeneslikult süttida.