Hiili: muodostuminen maan suolistossa. Hiilen muodostumisen lähteet ja prosessi

Hiili, kuten öljy ja kaasu, on orgaanista ainetta, joka on hitaasti hajotettu biologisten ja geologisten prosessien seurauksena. Hiilen muodostumisen perusta on kasvitähteet. Muutosasteesta ja hiilen erityisestä hiilen määrästä riippuen siitä erotetaan neljä tyyppiä: ruskohiilet (ruskohiilet), kivihiilet, antrasiitit ja grafiitit. Länsimaissa luokitus on hieman erilainen - ruskohiilet, subbitumiset hiilet, bitumihiilet, antrasiitit ja grafiitit.

Antrasiitti

Antrasiitti- fossiilisista hiileistä syvimmin lämmennyt, korkeimman kovettumisasteen kivihiili. Sille on ominaista korkea tiheys ja kiilto. Sisältää 95 % hiiltä. Sitä käytetään kiinteänä korkeakalorisena polttoaineena (lämpöarvo 6800-8350 kcal/kg). Niillä on korkein lämpöarvo, mutta ne syttyvät huonosti. Ne muodostuvat hiilestä, jonka paine ja lämpötila kohoavat noin 6 kilometrin syvyydessä.

Hiili

Hiili- sedimenttikivi, joka on kasvien jäännösten syvän hajoamisen tuote (saniaiset, korteet ja sammalet, samoin kuin ensimmäiset siemenkasvit). Kemiallisen koostumuksen mukaan kivihiili on seos suurimolekyylisiä polysyklisiä aromaattisia yhdisteitä, joissa on suuri hiilen massaosuus, sekä vettä ja haihtuvia aineita, joissa on pieniä määriä mineraaliepäpuhtauksia, jotka muodostavat tuhkaa hiiltä poltettaessa. Fossiiliset hiilet eroavat toisistaan ​​komponenttien suhteen, joka määrää niiden palamislämmön. Useilla orgaanisilla yhdisteillä, jotka muodostavat hiilen, on syöpää aiheuttavia ominaisuuksia.

Ruskohiili- turpeesta muodostunut kiinteä fossiilinen kivihiili, sisältää 65-70 % hiiltä, ​​väriltään ruskea, fossiilisista hiileistä nuorin. Sitä käytetään paikallisena polttoaineena sekä kemiallisena raaka-aineena. Ne sisältävät paljon vettä (43 %) ja siksi niillä on alhainen lämpöarvo. Lisäksi ne sisältävät suuren määrän haihtuvia aineita (jopa 50 %). Ne muodostuvat kuolleista orgaanisista jäännöksistä kuorman paineen ja kohonneen lämpötilan vaikutuksesta 1 kilometrin syvyydessä.

Hiilikaivostoiminta

Hiilen louhintamenetelmät riippuvat sen esiintymisen syvyydestä. Kehitys tehdään avoimella menetelmällä hiilikaivoksissa, jos hiilisauman syvyys ei ylitä 100 metriä. Usein esiintyy myös tapauksia, joissa kivihiilikaivon yhä syvenevän syventymisen myötä on edelleen edullista kehittää kivihiiliesiintymä maanalaisella menetelmällä. Kaivoksia käytetään kivihiilen louhintaan suurista syvyyksistä. Venäjän federaation syvimmät kaivokset louhivat hiiltä hieman yli 1200 metrin korkeudelta.

Hiilen ohella kivihiiltä sisältävät esiintymät sisältävät monenlaisia ​​georesursseja, joilla on kuluttajille merkitystä. Näitä ovat isäntäkivet rakennusteollisuuden raaka-aineena, pohjavesi, hiilikerrosmetaani, harvinaiset ja hivenaineet, mukaan lukien arvometallit ja niiden yhdisteet. Esimerkiksi jotkut hiilet on rikastettu germaniumilla.

On yleisesti hyväksyttyä, että fossiilisen kivihiilen pääesiintymät muodostuivat pääosin erillisenä ajanjaksona, jolloin suotuisimmat olosuhteet tälle muodostuivat maan päällä. Koska tämä aikakausi yhdistettiin kivihiileen, se sai nimensä hiilen aikakaudeksi tai Carboniferousiksi (englannin sanasta "carbon" - "hiili").

Hiilen alkua leimaa tutkijoiden mukaan merkittävä muutos olosuhteissa planeetan pinnalla - ilmastosta on tullut huomattavasti kosteampi ja lämpimämpi kuin edellisellä kaudella.

Lukemattomissa laguuneissa, jokien suistoissa ja suoissa vallitsi rehevä lämmin ja kosteutta rakastava kasvisto. Turpeen kaltaista kasvimateriaalia kertyi valtavia määriä sen massakehityksen paikkoihin, ja ajan myötä ne muuttuivat kemiallisten prosessien vaikutuksesta laajoiksi kivihiiliesiintymiksi.

Hiilisaumat sisältävät usein (geologien ja paleobotanikkojen mukaan) "kauniisti säilyneitä kasvien jäänteitä, mikä osoittaa", että monia uusia kasvilajeja ilmaantui Maahan hiilikauden aikana. Se oli kirjaimellisesti viherkasvien mellakan aikaa.

Riisi. 202.Auringonnousu hiilimetsässä

Hiilen muodostumisprosessia kuvataan useimmiten seuraavasti:

”Tätä järjestelmää kutsutaan kivihiileksi, koska sen kerrosten joukossa on voimakkaimmat maapallolla tunnetut hiilen välikerrokset. Hiilen saumat syntyivät kasvien jäänteiden hiiltymisestä, jotka hautautuivat massoiksi sedimentteihin. Joissakin tapauksissa levien kertymät toimivat materiaalina hiilen muodostumiseen, toisissa - itiöiden tai muiden pienten kasvien osien kerääntymiä, toisissa - suurten kasvien runkoja, oksia ja lehtiä.

Ajan mittaan tällaisissa orgaanisissa jäännöissä uskotaan, että kasvikudokset menettävät hitaasti osan kaasumaisessa tilassa vapautuvista ainesosistaan, kun taas osa, erityisesti hiili, puristuu niiden päälle kasaantuneiden sedimenttien painosta ja kääntyy. hiileksi. Ensin turve muuttuu ruskohiileksi, sitten kivihiileksi ja lopulta antrasiitiksi. Kaikki tämä tapahtuu korkeissa lämpötiloissa.

"Antrasiitit ovat hiiltä, ​​jotka ovat muuttuneet lämmön vaikutuksesta. Antrasiitin palaset täyttyvät massalla pieniä huokosia, jotka muodostuvat hiilen sisältämän vedyn ja hapen vaikutuksesta lämmön vaikutuksesta vapautuvista kaasukuplista. Lämmön lähteenä uskotaan olevan basaltilaavojen purkausten läheisyys maankuoren halkeamia pitkin.

Uskotaan, että 1 km paksuisten sedimenttikerrosten paineessa 20 metrin turvekerroksesta saadaan 4 metriä paksu ruskohiilikerros. Jos kasvimateriaalin hautaussyvyys saavuttaa 3 kilometriä, sama turvekerros muuttuu 2 metrin paksuiseksi kivihiilikerrokseksi. Suuremmalla syvyydellä, noin 6 kilometriä, ja korkeammassa lämpötilassa 20 metrin turvekerroksesta tulee 1,5 metrin paksuinen antrasiittikerros.

Lopuksi toteamme, että useissa lähteissä ketjua "turve - ruskohiili - kivihiili - antrasiitti" on täydennetty grafiitilla ja jopa timantilla, mikä johtaa muunnosketjuun: "turve - ruskohiili - kivihiili - antrasiitti - grafiitti - timantti"...

Valtava määrä hiiltä, ​​joka on ruokkinut maailman teollisuutta yli vuosisadan, "perinteisen" mielipiteen mukaan osoittaa hiilen aikakauden suometsien laajaa laajuutta.

Riisi. 203.Hiilen louhinta avolouhoksella

Yllä olevaa ns. biogeenistä (orgaanista) versiota hiilen alkuperästä vastustavat aktiivisesti kreationistit, jotka eivät ole tyytyväisiä satojen miljoonien vuosien hiilisaumojen ikään, koska se on ristiriidassa Vanhan testamentin tekstien kanssa. He keräävät huolellisesti argumentteja, jotka osoittavat ristiriidat tämän teorian ja hiilisaumojen esiintymisen todellisen luonteen välillä. Ja jos jätämme huomiotta kreationistien sitoutumisen planeettamme liian lyhyen historian versioon (vain kymmeniä tuhansia vuosia, kuten Vanhasta testamentista seuraa), on tunnustettava, että monet heidän väitteensä ovat todella vakava. He havaitsivat esimerkiksi hiiliesiintymien melko yleisen oudon piirteen, kuten sen eri kerrosten epäyhdenmukaisuuden.

”Erittäin harvinaisissa tapauksissa hiilisaumat ovat rinnakkain toistensa kanssa. Melkein kaikki kivihiiliesiintymät jakautuvat jossain vaiheessa kahteen tai useampaan erilliseen saumaan. Jo lähes murtuneen kerroksen yhdistelmä toisen yläpuolella olevan kerroksen kanssa esiintyy aika ajoin kerrostumissa Z-muotoisten liitosten muodossa. On vaikea kuvitella, kuinka kaksi päällekkäistä kerrosta olisi voinut syntyä kasvavien ja korvaavien metsien laskeutumisesta, jos ne on liitetty toisiinsa ruuhkaisilla taitosryhmillä tai jopa Z-muotoisilla liitoksilla. Z-muotoisen liitoksen yhdistävä diagonaalinen kerros on erityisen silmiinpistävä todiste siitä, että molemmat sen yhdistämät kerrokset muodostuivat alun perin samanaikaisesti ja olivat yksi kerros, mutta nyt ne ovat kaksi kivettyneen kasvillisuuden vaakasuoraa riviä, jotka sijaitsevat rinnakkain toistensa kanssa” (R. Juncker, Z .Scherer, "Elämän synty- ja kehityshistoria").

Tällaiset taitokset ja Z-muotoiset liitokset ovat pohjimmiltaan ristiriidassa "yleisesti hyväksytyn" skenaarion kanssa hiilen alkuperästä. Ja tässä skenaariossa taitokset ja Z-liitokset ovat täysin selittämättömiä. Mutta puhumme empiirisista tiedoista, joita löytyy kaikkialta! ..

Riisi. 204.Hiilisaumojen Z-liitokset Oberhausen-Duisburgin alueella

Lisää yksityiskohtia argumenteista hiilen muodostumisen biogeenistä versiota vastaan ​​löytyy kirjastani "The Sensational History of the Earth", joka mainittiin jo aiemmin. Tässä annamme vielä yhden tosiasian, johon kreationistit eivät kiinnittäneet huomiota, mutta joka on yksinkertaisesti "tappaja" "yleisesti hyväksytylle" teorialle.

Katsotaanpa ruskeaa ja kivihiiltä kemiallisen koostumuksen näkökulmasta.

Kun kivihiiltä louhitaan, sen sisältämien mineraaliepäpuhtauksien pitoisuudella tai niin sanotulla "tuhkapitoisuudella", joka vaihtelee suuresti - 10 - 60%, on suuri merkitys. Siten Donetskin, Kuznetskin ja Kansk-Achinskin altaiden hiilen tuhkapitoisuus on 10-15%, Karaganda - 15-30%, Ekibastuzin - 30-60%.

Ja mitä on "tuhkapitoisuus"?.. Ja mitä ovat nämä "mineraaliset epäpuhtaudet"?..

Savisulkeutumien lisäksi, joiden esiintyminen alkuperäisen turpeen kertymisprosessissa (jos pidämme kiinni turpeesta muodostuvan hiilen versiossa), on melko luonnollista, useimmiten mainittujen epäpuhtauksien joukossa ... rikki!

”Turpeen muodostumisprosessissa hiileen pääsee erilaisia ​​alkuaineita, joista suurin osa on keskittynyt tuhkaan. Kun hiiltä poltetaan, rikkiä ja joitain haihtuvia aineita vapautuu ilmakehään. Kivihiilen suhteellinen rikin ja tuhkaa muodostavien aineiden pitoisuus määrää hiilen laadun. Korkealaatuisessa kivihiilessä on vähemmän rikkiä ja vähemmän tuhkaa kuin matalalaatuisessa hiilessä, joten sillä on suurempi kysyntä ja se on kalliimpaa.

Vaikka hiilen rikkipitoisuus voi vaihdella 1-10 %, useimpien teollisuudessa käytettävien hiilen rikkipitoisuus on 1-5 %. Rikkiepäpuhtaudet ovat kuitenkin ei-toivottuja jopa pieninä määrinä. Kun hiiltä poltetaan, suurin osa rikistä vapautuu ilmakehään haitallisina saasteina, joita kutsutaan rikin oksideiksi. Lisäksi rikin sekoittuminen vaikuttaa negatiivisesti koksin ja sen käytön perusteella sulatetun teräksen laatuun. Yhdessä hapen ja veden kanssa rikki muodostaa rikkihappoa, joka syövyttää hiilivoimaloiden mekanismeja. Rikkihappoa esiintyy kaivosvesissä, joka valuu pois jätetehtaista, kaivos- ja kaatopaikoilta, saastuttaa ympäristöä ja estää kasvillisuuden kehittymistä.

Ja tässä herää erittäin vakava kysymys - mistä rikki tuli hiilestä?!. Tarkemmin sanottuna: mistä se tuli niin suuri määrä?!. Jopa kymmenen prosenttia!

Riisi. 205.Turvesuolla

Olen valmis lyömään vetoa - vaikka orgaanisen kemian alan koulutuksellani ei olekaan täydellistä - tällaisia ​​määriä rikkiä ei ole koskaan ollut eikä voinut olla puussa! .. Ei puussa eikä muussa kasvillisessa, josta voisi tulla perusta turpeesta, muunnetaan tulevaisuudessa kivihiileksi! .. Rikkiä on useita suuruusluokkia vähemmän! ..

Lisäksi. Jos kirjoitat hakukoneeseen yhdistelmän sanoista "rikki" ja "puu", useimmiten näytetään vain kaksi vaihtoehtoa, jotka molemmat liittyvät rikin "keinotekoiseen ja sovellelliseen" käyttöön - puunsuojeluun ja tuholaistorjunta. Ensimmäisessä tapauksessa käytetään rikin kykyä kiteytyä - se tukkii puun huokoset eikä poistu niistä tavallisissa lämpötiloissa. Toisessa sovellus perustuu rikin myrkyllisiin ominaisuuksiin, jopa pieninä määrinä.

Jos alkuperäisessä turpeessa oli niin paljon rikkiä, niin kuinka sen muodostaneet puut saattoivat ylipäätään kasvaa?.. Tai jostain tuntemattomasta syystä jokin "muinainen rikki" ei, vastoin nykyaikaista käyttäytymistään, tukkinut turpeen huokosia vanhoja kasveja?...

Ja kuinka päinvastoin kaikki ne hyönteiset, jotka lisääntyivät uskomattomia määriä hiilen aikana ja myöhemmin ja ruokkivat kasvimehua, joka sisälsi niin paljon myrkyllistä rikkiä, tuntuivat päinvastoin enemmän kuin mukavalta sen sijaan, että olisivat kuolleet sukupuuttoon? , nytkin on soista maasto luo erittäin mukavat olosuhteet hyönteisille...

Mutta rikki hiilessä ei ole vain paljon, vaan paljon! .. Koska puhumme jopa rikkihaposta yleensä! ..

Lisäksi kivihiileen liittyy usein sellaisen taloudessa hyödyllisen rikkiyhdisteen, kuten rikkipyriitin, esiintymiä. Lisäksi esiintymät ovat niin suuria, että sen louhinta on järjestetty teollisessa mittakaavassa! ..

"... Donetsin altaassa hiilen ja antrasiitin louhinta kulkee käsi kädessä myös täällä louhittujen rautamalmien kehityksen kanssa... Rikkipyriitti on lähes jatkuva hiilen kumppani ja lisäksi joskus niin paljon, että se ei kelpaa kulutukseen (esimerkiksi Moskovan altaan kivihiili). Rikkipyriittiä käytetään rikkihapon valmistukseen, ja siitä muodonmuutoksen avulla syntyi ... rautamalmeja.

Tämä ei ole enää mysteeri. Tämä on suora ja välitön ristiriita turpeesta muodostuvan hiilen ja todellisen empiirisen tiedon välillä!!!

Turpeen muuttuminen hiileksi kestää kauan. Turve kertyy vähitellen suoon. Suolla puolestaan ​​kasvaa yhä suurempia kasvikerroksia. Syvyydessä turve muuttuu koko ajan. Kasveissa esiintyvät monimutkaiset kemialliset yhdisteet hajoavat yksinkertaisempiin yhdisteisiin. Osittain ne liukenevat ja kulkeutuvat veden mukana, osittain ne siirtyvät kaasumaiseen tilaan: hiilidioksidi ja metaani. Tärkeä rooli hiilen muodostumisessa on bakteereilla ja kaikenlaisilla sienillä, jotka asuvat kaikessa. Ne edistävät kasvikudoksen hajoamista. Tällaisten turpeen muutosten aikana siihen alkaa ajan myötä kerääntyä stabiilin aine, hiili. Ajan myötä turpeessa on yhä enemmän hiiltä.

Hiilen kerääntyminen turpeeseen tapahtuu ilman happea, muuten hiili hapettuessaan muuttuisi kokonaan hiilidioksidiksi ja haihtuisi. Muodostuvat turvekerrokset eristetään ensin ilman hapesta niitä peittävällä vedellä, sitten uusilla turvekerroksilla.

Joten vähitellen prosessi muuttuu turpeeksi. Fossiilisen kivihiilen päätyyppejä on useita: ruskohiili, ruskohiili, bitumikivihiili, antrasiitti, suonpää jne.

Lähinnä turvetta ruskohiili- irtonainen ruskohiili, ei kovin vanhaa alkuperää. Se näyttää selvästi kasvien jäännökset, pääasiassa puun (siis nimi "ruskohiili", joka tarkoittaa "puuta"). Ruskohiili on puuturvetta. Nykyaikaisissa lauhkeissa suoissa turvetta muodostuu pääasiassa turvesammaleista, sarasta, ruokosta, mutta maapallon subtrooppisella vyöhykkeellä, esimerkiksi USA:n Floridan metsäsoissa, muodostuu myös puumaista turvetta, joka on hyvin samanlaista kuin fossiilinen ruskohiili.

Kasvijätteiden voimakkaamman hajoamisen ja muutoksen myötä ruskohiili. Sen väri on tummanruskea tai musta; se on vahvempaa kuin ruskohiili, puun jäänteet ovat siinä vähemmän yleisiä ja niitä on vaikeampi nähdä. Poltettaessa ruskohiili luovuttaa enemmän lämpöä kuin ruskohiili, koska se on hiilirikkaampaa. Ruskea kivihiili ei aina muutu kivihiileksi ajan myötä. Tiedetään, että Moskovan altaan ruskohiili on samanikäistä kuin Uralin länsirinteellä (Kizelin altaalla) oleva kivihiili. Prosessi, jossa ruskohiili muuttuu kivihiileksi, tapahtuu vain, kun ruskohiilen kerrokset vajoavat maankuoren syvemmälle horisontille tai vuorenrakennusprosessit tapahtuvat. Ruskohiilen muuttamiseen kiveksi tai antrasiitiksi tarvitaan erittäin korkea lämpötila ja korkea paine maan suolistossa. SISÄÄN hiiltä kasvien jäännökset ovat näkyvissä vain mikroskoopilla; se on raskas, kiiltävä ja usein hyvin vahva. Jotkut kivihiililajit itse tai yhdessä muiden lajien kanssa koksiksi, eli ne muuttuvat koksiksi.

Suurin määrä hiiltä sisältää mustaa kiiltävää hiiltä - antrasiitti. Löydät siitä kasvien jäänteet vain mikroskoopin alla. Poltettaessa antrasiitti vapauttaa enemmän lämpöä kuin kaikki muut kivihiililajit.

Boghead- tiheää mustaa hiiltä, ​​jossa on conchoidaalinen murtumapinta; kuivatislaus tuottaa suuren määrän kivihiilitervaa - arvokasta raaka-ainetta kemianteollisuudelle. Suonpää muodostuu levistä ja sapropeelista.

Mitä kauemmin kivihiili on maan kerroksissa tai mitä enemmän se altistuu paineelle ja syvän lämmön vaikutukselle, sitä enemmän se sisältää hiiltä. Antrasiitti sisältää noin 95 % hiiltä, ​​ruskohiili - noin 70 % ja turve - 50-65 %. Suolla, johon turvetta kertyy alun perin, savi, hiekka ja erilaiset liuenneet aineet tulevat yleensä toimeen veden kanssa. Ne muodostavat turpeeseen mineraaliepäpuhtauksia, jotka jäävät sitten hiileen. Nämä epäpuhtaudet muodostavat usein välikerroksia, jotka erottavat hiilisauman useisiin kerroksiin. Seos saastuttaa hiilen ja vaikeuttaa sen kehittymistä.

Kivihiiltä poltettaessa kaikki mineraaliepäpuhtaudet jäävät tuhkan muodossa. Mitä parempi hiili, sitä vähemmän tuhkaa sen tulisi sisältää. Hyvissä kivihiililaaduissa se on vain muutama prosentti, mutta joskus tuhkan määrä on 30-40%. Jos tuhka on yli 60%, kivihiili ei pala ollenkaan eikä sovellu polttoaineeksi.

Hiilisaumat eroavat paitsi koostumuksestaan ​​myös rakenteestaan. Joskus koko sauma koostuu puhtaasta hiilestä koko paksuudeltaan. Tämä tarkoittaa, että se muodostui turvesuossa, jonne savella ja hiekalla saastutettua vettä ei juurikaan päässyt. Tällainen kivihiili voidaan polttaa välittömästi. Useammin hiilisaumat vuorottelevat savi- tai hiekkaisten välikerrosten kanssa. Tällaisia ​​kivihiilen saumoja kutsutaan monimutkaisiksi. Niissä esimerkiksi 1 metrin paksuisessa saumassa on usein 10-15 savea, joista jokainen on useita senttejä paksu, ja puhdasta hiiltä on vain 60-70 cm; kun taas kivihiili voi olla erittäin hyvälaatuista. Hiiltä rikastetaan, jotta kivihiilestä saadaan vähän vieraita epäpuhtauksia sisältävää polttoainetta. Kaivoksesta kivi lähetetään välittömästi käsittelylaitokseen. Siellä kaivoksessa louhittu kivi murskataan pieniksi paloiksi erikoiskoneissa, minkä jälkeen kaikki savipalat erotetaan hiilestä. Savi on aina raskaampaa kuin kivihiili, joten hiilen ja saven seos pestään vesivirralla. Suihkun lujuus valitaan siten, että se vie hiiltä ja painavampi savi jäisi alle. Sitten vesi hiilen kanssa johdetaan usein arinan läpi. Vesi valuu pois ja kivihiili, joka on nyt puhdas ja vapaa savihiukkasista, kerääntyy arinan pinnalle. Tällaista hiiltä kutsutaan rikastetuksi. Siihen jää hyvin vähän tuhkaa jäljellä. Tapahtuu, että hiilen tuhka ei ole haitallinen epäpuhtaus, vaan mineraali. Siten esimerkiksi purojen ja jokien suoon tuoma ohut, savimainen sameus muodostaa usein arvokkaan tulenkestävän saven välikerroksia. Se kehitetään tai kerätään erityisesti hiilen polton jälkeen jäljelle jääneestä tuhkasta ja sitä käytetään sitten posliiniastioiden ja muiden tuotteiden valmistukseen. Joskus löytyy hiilen tuhkasta

Muinaisista ajoista lähtien kivihiili on ollut ihmiskunnan energianlähde, ei ainoa, mutta laajalti käytetty. Joskus sitä verrataan kivessä säilytettyyn aurinkoenergiaan. Sitä poltetaan lämmön saamiseksi lämmitykseen, veden lämmittämiseen, muunnetaan sähköksi lämpöasemilla ja käytetään metallien sulattamiseen.

Uusien teknologioiden kehittymisen myötä ihmiset ovat oppineet käyttämään hiiltä paitsi energian saamiseksi polttamalla. Kemianteollisuus on onnistuneesti hallinnut harvinaisten metallien - galliumin ja germaniumin - tuotantotekniikan. Siitä uutetaan korkean hiilipitoisuuden omaavia hiili-grafiittikomposiittimateriaaleja, korkealämpöarvoista kaasumaista polttoainetta ja kehitetään menetelmiä muovien valmistukseen. Huonolaatuista kivihiiltä, ​​sen erittäin hienojakeista ja hiilipölyä käsitellään ja ne sopivat erinomaisesti sekä teollisuustilojen että omakotitalojen lämmitykseen. Kaiken kaikkiaan hiilen kemiallisen käsittelyn avulla tuotetaan yli 400 erilaista tuotetta, jotka voivat maksaa kymmenen kertaa enemmän kuin alkuperäinen tuote.

Ihmiset ovat käyttäneet kivihiiltä aktiivisesti polttoaineena energian tuottamiseen ja muuntamiseen useiden vuosisatojen ajan, ja kemianteollisuuden kehittyessä sekä harvinaisten ja arvokkaiden materiaalien tarpeessa muilla teollisuudenaloilla hiilen tarve kasvaa. Siksi uusien esiintymien etsintä tehdään intensiivisesti, louhoksia ja kaivoksia sekä raaka-aineiden jalostusyrityksiä rakennetaan.

Lyhyesti hiilen alkuperästä

Planeetallamme miljoonia vuosia sitten kasvillisuus kukoisti kosteassa ilmastossa. Siitä lähtien on kulunut 210 ... 280 miljoonaa vuotta. Tuhansien vuosien, miljoonien vuosien ajan miljardeja tonneja kasvillisuutta kuoli pois, kerääntyi suiden pohjalle, peitettynä sedimenttikerroksilla. Hidas hajoaminen hapettomassa ilmakehässä veden, hiekan ja muiden kivien voimakkaassa paineessa, joskus korkeissa lämpötiloissa magman läheisyydestä johtuen, johti tämän kasvillisuuden kerrosten kivettymiseen, jolloin se muuttui asteittain eriasteiseksi hiileksi. liittoutumisesta.

Venäjän tärkeimmät esiintymät ja kivihiilen louhinta

Maapallolla on yli 15 biljoonaa tonnia hiilivarantoja. Suurin louhinta tulee kivihiilestä, noin 0,7 tonnia henkilöä kohti, mikä on yli 2,6 miljardia tonnia vuodessa. Venäjällä hiiltä on saatavilla eri alueilla. Sillä on erilaisia ​​ominaisuuksia, ominaisuuksia ja esiintymisen syvyys. Tässä ovat suurimmat ja menestyneimmät hiilialtaat:

Siperian ja Kaukoidän esiintymien aktiivinen käyttö rajoittaa niiden etäisyyttä teollisista Euroopan alueista. Myös Venäjän länsiosassa louhitaan hiiltä erinomaisesti: Petserskin ja Donetskin hiilialtaissa. Rostovin alueella paikallisia esiintymiä kehitetään aktiivisesti, lupaavin niistä on Gukovskoye. Kivihiilen käsittely näistä esiintymistä tuottaa korkealaatuisia kivihiilen antrasiitteja (AS ja AO).

Kivihiilen tärkeimmät laadulliset ominaisuudet

Eri teollisuudenalat vaativat erilaisia ​​hiiltä. Sen laadulliset indikaattorit vaihtelevat laajalla alueella jopa niille, joilla on sama merkintä ja jotka riippuvat suurelta osin talletuksesta. Siksi yritykset tutustuvat sen fyysisiin ominaisuuksiin ennen hiilen ostamista:

Rikastusasteen mukaan kivihiili jaetaan:

• - rikasteet (poltetaan höyrykattiloissa lämmitykseen ja sähkön tuottamiseen);
• – metallurgisessa teollisuudessa käytettävät teollisuustuotteet;
• - Itse asiassa liete on hienojakeista (jopa 6 mm) ja pölyä kiven murskauksen jälkeen. Tällaista polttoainetta on ongelmallista polttaa, joten siitä muodostetaan brikettejä, joilla on hyvät suorituskykyominaisuudet ja joita käytetään kotitalouksien kiinteän polttoaineen kattiloissa.

Koalifikaatioasteen mukaan:

• — Ruskea kivihiili on osittain muodostunutta bitumihiiltä. Sillä on alhainen lämpöarvo, murenee kuljetuksen ja varastoinnin aikana, sillä on taipumus itsestään syttymiseen;
• - Hiiltä. Sillä on monia eri merkkejä (laatuja), joilla on erilaiset ominaisuudet. Sillä on laaja käyttöalue: metallurgia, energia, asuminen ja kunnalliset palvelut, kemianteollisuus jne.
• — Antrasiitti on laadukkain kivihiilen muoto.

Turpeeseen ja kivihiileen verrattuna kivihiilen lämpöarvo on korkeampi. Ruskeahiilellä on alhaisin lämpöarvo ja antrasiitilla korkein. Taloudellisen toteutettavuuden perusteella tavallisella kivihiilellä on kuitenkin suuri kysyntä. Siinä on optimaalinen hinta ja ominaispalamislämmön yhdistelmä.

Kivihiilellä on monia erilaisia ​​ominaisuuksia, mutta kaikki eivät voi olla tärkeitä valittaessa hiiltä lämmitykseen. Tässä tapauksessa on tärkeää tietää vain muutama keskeinen parametri: tuhkapitoisuus, kosteus ja ominaislämpökapasiteetti. Rikkipitoisuus voi olla tärkeä. Loput tarvitaan valittaessa raaka-aineita jalostettaviksi. Kivihiilen valinnassa on tärkeää tietää koko: kuinka suuria paloja sinulle tarjotaan. Nämä tiedot on salattu tuotenimeen.

Kokoluokitus:

Luokittelu tuotemerkkien ja niiden lyhyt kuvaus:

Kivihiilen ominaisuuksista, sen merkistä, tyypistä ja fraktiosta riippuen sitä varastoidaan eri aikoja. (Artikkelissa on taulukko, joka näyttää hiilen säilyvyyden talletuksesta ja merkistä riippuen).

Erityistä huomiota tulee kiinnittää hiilen suojaamiseen pitkäaikaisen varastoinnin aikana (yli 6 kuukautta). Tässä tapauksessa tarvitaan erityinen hiilivaja tai bunkkeri, jossa polttoaine on suojattu sateelta ja suoralta auringonvalolta.

Suuret kivihiilikasat pitkäaikaisen varastoinnin aikana vaativat lämpötilan säätöä, koska pienten fraktioiden läsnä ollessa yhdessä kosteuden ja korkean lämpötilan kanssa niillä on tapana syttyä itsestään. On suositeltavaa ostaa elektroninen lämpömittari ja pitkällä johdolla varustettu termopari, joka on haudattu hiilikasan keskelle. Lämpötila on tarkistettava kerran tai kahdesti viikossa, koska jotkin kivihiililajit syttyvät itsestään erittäin alhaisissa lämpötiloissa: ruskeat - 40-60 °C:ssa, loput - 60-70 °C:ssa. Harvoin tapahtuu itsestään syttymistä. antrasiittien ja puoliantrasiittien (Venäjällä tällaisia ​​tapauksia ei ole rekisteröity).

Tässä artikkelissa oleva lyhyt viesti "Kuinka kivihiili muodostui" auttaa sinua valmistautumaan oppiaiheeseen ja laajentamaan tietämysaluettasi tästä aiheesta.

Viesti "Kuinka hiili muodostui"

Kivihiili on korvaamaton, ehtyvä, kiinteä mineraali, jota ihmiset käyttävät lämmön tuottamiseen poltettaessa sitä. Se kuuluu sedimenttikiviin.

Mitä tarvitaan hiilen muodostamiseen?

Ensinnäkin paljon aikaa. Kun turvetta muodostuu kasveista suon pohjalla, syntyy kemiallisia yhdisteitä: kasvit hajoavat, liukenevat osittain tai muuttuvat metaaniksi, hiilidioksidiksi.

Toiseksi kaikenlaiset sienet ja bakteerit. Niiden ansiosta kasvikudoksen hajoaminen tapahtuu. Turve alkaa kerääntyä hiileksi kutsuttua pysyvää ainetta, jota tulee ajan myötä yhä enemmän.

Kolmanneksi hapenpuute. Jos se kerääntyi turpeeseen, kivihiili ei voinut muodostua ja yksinkertaisesti haihtui.

Miten kivihiili muodostuu luonnossa?

Hiiliesiintymiä muodostui valtavasta määrästä kasviainetta. Ihanteelliset olosuhteet ovat, kun kaikki nämä kasvit ovat kertyneet yhteen paikkaan eivätkä ole ehtineet täysin hajota. Suot soveltuvat parhaiten tähän prosessiin: vedessä on happea ja siksi bakteerien elintärkeä toiminta pysähtyy.

Kun kasvimassa on kertynyt soihin, se puristuu maaperän kerrostumilla ilman aikaa täysin mätää. Näin muodostuu hiilen lähtöaine, turve. Maaperäkerrokset sulkevat sen maahan ilman happea ja vettä. Ajan myötä turve muuttuu kivihiilen kerrokseksi. Tämä prosessi on pitkä - merkittävä osa hiilivarannoista muodostui yli 300 miljoonaa vuotta sitten.

Ja mitä kauemmin kivihiili on maan kerroksissa, sitä vahvemmin fossiili on alttiina syvän lämmön vaikutukselle ja paineelle. Suolla, jossa turvetta kertyy, veden mukana tulee hiekkaa, savea ja liuenneita aineita, jotka kerrostuvat hiileen. Nämä epäpuhtaudet muodostavat mineraalissa välikerroksia jakaen sen kerroksiin. Kun hiili puhdistetaan, niistä jää jäljelle vain tuhkaa.

Kivihiiltä on useita tyyppejä - kivihiili, ruskohiili, ruskohiili, suopää, antrasiitti. Nykyään maailmassa on 3,6 tuhatta hiiliallasta, jotka vievät 15 % maapallon pinta-alasta. Yhdysvalloilla on suurin prosenttiosuus maailman fossiilivarannoista (23 %), sen jälkeen Venäjä (13 %) ja Kiina kolmas (11 %).

Toivomme, että raportti "Kuinka hiili muodostui" auttoi sinua valmistautumaan oppiaiheeseen. Ja voit lisätä viestin aiheesta "Kuinka hiili muodostui", voit käyttää kommenttilomaketta.