Süsi: koostis, pealekandmine, ekstraheerimismeetodid

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

See kivim, mis tekib maakoore paksuses, on väga mitmekesine. Praeguseks on eristatud selle sorte, nagu näiteks pruunsüsi, antratsiit, kivisüsi. Söe koostis on niiskus ja mineraalsed lisandid. Kuid niiskuse osas vähendab see oluliselt põlemissoojust.

Tõu koosseis. Kemikaalid

Lisaks asjaolule, et kivisüsi sisaldab niiskust, sisaldab see ka sellist ainet nagu väävel. Seda lisandit peetakse ka kahjulikuks ja see ei sisaldu puhtal kujul, vaid selliste lisandite koostises nagu püriit, k altsium, raudsulfaat. Söe kasutamisel või õigemini selle põletamisel koos selliste koostises olevate lisanditega tekib kahjulik aurumine - vääveldioksiid või vääveldioksiid. Hingamisel on inimese tervisele pigem negatiivne mõju. See on võimeline põhjustama metalli kiiret korrosiooni ja mürgitama atmosfääri oma aurudega. Tuleb märkida, et Donetsi vesikonnas kaevandatava kivisöe koostises on väävlisisaldus üsna madal. Selle aine näitaja on vaid 1-2%. Kui võrrelda kesk- ja põhjapiirkondade basseinidega, siis selle kahjuliku lisandi sisaldus neis algab vaid 3,5%-st. Täistooraine keemiline koostis on järgmine:

• suurim süsinikusisaldus – 50–96%;
• pärast süsinikku tuleb hapnik, mille sisaldus on 25–37%;
• selles loendis kolmas on vesinik, selle protsent on 3–6%;
• Viimane kemikaal on lämmastik, selle sisaldus võib olla 0–2,7%.

Turvas

Tänapäeval kasutatakse ka turvast, mis on kivimi jäänused. Seda kasutatakse üsna laialdaselt, hoolimata asjaolust, et seda peetakse tegelikult raiskamiseks. Siinkohal väärib märkimist, et seda tüüpi kivisöe koostis erineb selle poolest, et kõigi kahjulike lisandite, sealhulgas väävli kvantitatiivne sisaldus on palju väiksem. Keemilise elemendi süsiniku osakaal langes samuti 50-60%.

Pruunsüsi

Iseenesest on pruunsüsi küll altki suure tihedusega mullane mass, mis tekib turbast, kuid säilitab samas suurepäraselt oma puitunud struktuuri. Seda tüüpi kivisütt kasutatakse palju vähem kui näiteks kivi. Selle põhjuseks on asjaolu, et põletamisel tekib suitsune leek, mis tekitab ka üsna ebameeldiva lõhna. Seda kasutatakse kõige sagedamini kuivdestilleerimisel. Tema abiga on võimalik saada äädikhappega aineid nagu näiteks ammoniaak. Seda tõugu peetakse kõigist teistest sortidest noorimaks. Seda tüüpi kivisöe koostis on järgmine:

• nagueelmine tüüp, siin domineerib süsinik - 50-77%;
• hapnikusisaldus on praktiliselt sama - 26-37%;
• vesiniku protsent on 3–5 ja lämmastikku 0–2.

Tasub lisada, et tehnoloogia jõuline areng on viinud selleni, et tehnoloogid on õppinud sellest toorainest saama sünteetilist gaasi, mida saab kasutada alternatiivina kütteõlile.

Süsi

See fossiilne materjal on üleminekumaterjal pruunsöest antratsiidile. See erineb selle poolest, et erinev alt pruunist ainest on see suurepärane kütus. Just seda tõugu kaevandatakse meie ajal kõige rohkem. Kõige laialdasem alt kasutatakse seda näiteks soojuselektrijaamade kütusena. See sobib suurepäraselt eramajade kütmiseks, tehaste tööks jne. Seda tüüpi tooraine kütteväärtus on palju kõrgem kui pruunil. Seda tüüpi kivisüsi sisaldab kahjulike lisanditena niiskust 3–12%. Lisaks sisaldab see ka 32% lenduvaid põlevaid aineid.

Keemiline koostis erineb eelmistest liikidest. Süsiniku kogus on palju suurem - 75–93%. Oluliselt vähenes hapnikusisaldus - 3-19%, vesiniku sisaldus jäi ligikaudu samale tasemele - 4-6%. Lämmastikuindikaator on endiselt madal – kuni 2,7%.

Kui esitate küsimuse, milline kivisüsi on parem, siis vastus sellele on tõenäoliselt järgmine: antratsiit. See erineb selle poolest, et selle struktuur on võimalikult tihe, pind on veidi läikiv ja kütteväärtus on parima näitajaga. Selle ainus puudus on see, et see süttib üsna halvasti. Kõige sagedamini kasutatakse seda selliste asjade valmistamiseks nagu süsinikelektroodid, elektroodipasta. Selle kasutamine kütuse toorainena metallurgiatööstuses on väga levinud. Selle kivimi esinemissügavus on üsna suur - 6 km. Kemikaalidest sisaldab see süsinikku 95–97%, samuti vesinikku 1–3%.

Kaevandamise meetod

Väärib märkimist, et kaevandamisviis sõltub suuresti söemaardla asukohast või õigemini selle esinemise sügavusest. Sõltuv alt sellest tegurist eristatakse avatud (karjääri) meetodit ja kaevandus-, suletud meetodit. Iga meetod eristub selle tehnoloogia, samuti eeliste ja puuduste poolest.

Avatud kaevandamine

Avakaevandamise peamine eelis on suhteline ohutus. Asi on selles, et seda kasutatakse ainult siis, kui kivi sügavus ei ületa 100 meetrit. Teisisõnu ei teki võlli, mis võib õnnetuse ajal kokku kukkuda. Kaevandusprotsess ise viiakse läbi vastav alt järgmisele protseduurile.

Kõigepe alt peate eemaldama kivimit katteva pinnase pealmise kihi. Seda kihti nimetatakse ülekoormamiseks ja selle eemaldamise meetod on ülekoormus. See protseduur viiakse olenev alt pinnase tüübist läbi buldooserite, draglainide, kopp-ratasekskavaatorite või kaabitsate abil. Pärast mullakihi eemaldamist võite jätkata kivi enda purustamist. Sestselleks kasutatakse purustajaid, veepüsse, buldoosereid ja muud tehnikat. Kui kivisöe maardlas on liiga tihe kivim, kasutatakse harvadel juhtudel söe puurimist ja lõhkamist. See kaevandamismeetod hõlmab tavaliselt üsna suurt ala.

Mis puudutab meetodi puudusi, siis need on järgmised:

• Esiteks kaevandamiskohas olulise keskkonnakahju tekitamine.
• Teiseks, kogu sel viisil kaevandatud kivim sisaldab suures koguses kahjulikke lisandeid.

Avakaevandamise peamised eelised on lisaks ohutusele suur kiirus ja ökonoomsus.

Teine meetod

Suletud ehk kaevandusmeetodit, nagu võite arvata, kasutatakse juhul, kui kivi asub piisav alt sügaval maa all. Tasasel maastikul moodustatakse söega kuni õmbluseni vertikaalsed või horisontaalsed kanalid, mille järel luuakse kaevandus. Kui kivisöekiht asub mägises piirkonnas, on adit koht, mis avab töö.

Maa-alust kivisöe kaevandamist saab teostada pikkade seinte või ruumi ja samba meetodil. Laavad on pika näoga. Ühes kaevanduses võib olla üks või mitu sellist nägu. Sellistel nägudel lõigatakse kivisüsi kaevanduskombaini abil tükkideks. Tooraine maapinnale toimetamiseks kasutatakse sama harvesteri. Ta laadib kivi konveierile. Kui kasutate seda meetodit, saate peaaegu kogu sisalduva söe kättemoodustamine. Kui kivisüsi pole liiga sügav, kasutatakse ruumi ja samba meetodit. Sel juhul kasutatakse poste ja horisontaalseid läbikäike, mis moodustatakse nende vahele.

Praegu toimuvad söetööstuses muutused. Tutvustatakse integreeritud automatiseeritud tootmissüsteemi tehnoloogiat koos elektriliste katusetugede kasutamisega. Aktiivselt töötatakse välja meetodit, mis võimaldab kaugjuhtida kõiki kaevandamismehhanisme.

Meetodi eelised on järgmised:

• saadud kivisüsi on väga kõrge kvaliteediga;
• seda tüüpi kaevandamine on keskkonnale palju vähem kahjulik;

Puudude hulgas väärib esiletõstmist, et see meetod on kõige ohtlikum kaevandamisviis ning selle rakendamine nõuab ka olulisi rahalisi kulutusi.

Donetski söebassein

See bassein asub Ukraina poolelt selliste piirkondade territooriumil nagu Donetsk, Lugansk, Dnepropetrovsk. Lisaks asub see ka Vene Föderatsiooni Rostovi oblasti territooriumil. Selle basseini kogupindala on ligikaudu 60 tuhat km2, millest 50 tuhat asub Ukraina territooriumil. Kui me räägime selle pikkusest, siis see on alamlaiuse suunas umbes 650 km. Samal ajal ulatub selle maksimaalne laius vaid 200 km-ni. Kaevandatud kivisöe kvaliteedi ja omaduste osas on need väga erinevad. Asi on selles, et Donetski söebasseinis on tervikselle fossiili metamorfsed seeriad. Teisisõnu, siin saab kaevandada mis tahes sütt – pruunist antratsiidini.

Kvaliteetne süütesüsi

Tihti kerkib küsimus, kuidas määrata tahkeküttekatla süütamiseks sobiva kivisöe kvaliteeti. Kõiki selle omadusi pole vaja teada. Pöörake tähelepanu järgmisele:

• Kalorite sisaldus ehk põlemissoojus. See omadus kirjeldab, kui palju soojust võib tahke kütus põletamisel toota.
• Tuhasisaldus on tooraine kvaliteedi peamine omadus. Mida väiksem on selle karakteristiku arvnäitaja, seda parem on kivisüsi, mis tähendab, et see eraldab põlemisel rohkem soojust. Kvaliteetsete tõugude puhul on määr alla 25%.
• Oluline on jälgida niiskust. See võib olla välimine või sisemine. Välimise saab eemaldada lihts alt söe kuivatamisega, kuid sisemise saab eemaldada ainult põletades.

Aktiivsüsi

Selle kivisöe struktuur on poorne ja seda saadakse mitmesugustest muudest süsinikku sisaldavatest materjalidest, mis on orgaanilise päritoluga. Süsinik sellistes toorainetes on 87–97%; samuti on olemas vesinik, lämmastik ja hapnik. Keemilise koostise poolest sarnaneb seda tüüpi kivisüsi rohkem grafiidiga. Lisaks saab seda tüüpi tooraine jagada mitmeks klassiks sõltuv alt saadava tooraine tüübist, vastav alt aktiveerimismeetodile, aktiveerimismeetodile ja eesmärgile.