Kolen: samenstelling, toepassing, extractiemethoden

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Dit gesteente, dat gevormd is in de dikte van de aardkorst, is zeer divers. Tot op heden worden de variëteiten onderscheiden, zoals bijvoorbeeld bruinkool, antraciet, steenkool. De samenstelling van steenkool is vocht en minerale onzuiverheden. Met betrekking tot vocht vermindert het echter de verbrandingswarmte aanzienlijk.

De samenstelling van het ras. Chemicaliën

Naast het feit dat steenkool vocht bevat, bevat het ook een stof als zwavel. Deze onzuiverheid wordt ook als schadelijk beschouwd en zit niet in zijn pure vorm, maar in de samenstelling van onzuiverheden zoals pyriet, calcium, ijzersulfaat. Wanneer steenkool wordt gebruikt, of beter gezegd, wanneer het wordt verbrand met dergelijke onzuiverheden in de samenstelling, zal zich schadelijke verdamping vormen - zwaveldioxide of zwaveldioxide. Het heeft een nogal negatief effect op de menselijke gezondheid als het wordt ingeademd. Het kan een snelle corrosie van het metaal veroorzaken en de atmosfeer vergiftigen met zijn dampen. Opgemerkt moet worden dat het zwavelgeh alte in de samenstelling van steenkool, die wordt gewonnen in het Donetsbekken, vrij laag is. De indicator van deze stof is slechts 1-2%. In vergelijking met de stroomgebieden van de centrale en noordelijke regio's, begint het geh alte aan deze schadelijke onzuiverheid in hen slechts vanaf 3,5%. Volde chemische samenstelling van grondstoffen is als volgt:

• hoogste percentage koolstof - van 50 tot 96%;
• na koolstof komt zuurstof, waarvan het geh alte 25 tot 37% is;
• de derde in deze lijst is waterstof, het percentage is van 3 tot 6%;
• De laatste chemische stof is stikstof, het geh alte kan variëren van 0 tot 2,7%.

Turf

Tegenwoordig wordt er ook turf gebruikt, de overblijfselen van gesteente. Het wordt vrij veel gebruikt, ondanks het feit dat het in feite als een verspilling wordt beschouwd. Het is vermeldenswaard hier dat de samenstelling van dit type steenkool verschilt doordat het kwantitatieve geh alte van alle schadelijke onzuiverheden, inclusief zwavel, veel minder is. Het percentage van het chemische element koolstof daalde ook tot 50-60%.

Bruinkool

Op zichzelf is bruinkool een aardachtige massa met een vrij hoge dichtheid, die wordt gevormd uit turf, maar tegelijkertijd perfect zijn houtachtige structuur behoudt. Het gebruik van dit soort kolen komt veel minder vaak voor dan bijvoorbeeld steen. Dit komt door het feit dat het bij verbranding een rokerige vlam creëert, die ook een nogal onaangename geur veroorzaakt. Het wordt meestal gebruikt bij droge destillatie. Met zijn hulp is het mogelijk om stoffen zoals bijvoorbeeld ammoniak met azijnzuur te verkrijgen. Dit ras wordt beschouwd als de jongste van alle andere variëteiten. De samenstelling van dit type steenkool is als volgt:

• als inhet vorige type, koolstof overheerst hier - 50-77%;
• zuurstofgeh alte is praktisch hetzelfde - 26-37%;
• percentage waterstof is 3-5 en stikstof is 0-2.

Het is de moeite waard eraan toe te voegen dat de sterke ontwikkeling van de technologie ertoe heeft geleid dat technologen hebben geleerd hoe ze uit deze grondstof synthetisch gas kunnen halen, dat als alternatief voor stookolie kan worden gebruikt.

Kolen

Dit fossiele materiaal is een overgangsmateriaal van bruinkool naar antraciet. Het onderscheidt zich doordat het een uitstekende brandstof is, in tegenstelling tot bruine stof. Het is dit ras dat het meest wordt gedolven in onze tijd. Het wordt het meest gebruikt als brandstof voor bijvoorbeeld thermische centrales. Het is uitstekend geschikt voor het verwarmen van particuliere huizen, voor de exploitatie van fabrieken, enz. De calorische waarde die dit type grondstof heeft, is veel hoger dan die van bruin. Als schadelijke onzuiverheden bevat dit type steenkool vocht in een hoeveelheid van 3 tot 12%. Daarnaast bevat het ook 32% vluchtige brandende stoffen.

De chemische samenstelling is anders dan bij de vorige soort. De hoeveelheid koolstof is veel hoger - van 75 tot 93%. Het zuurstofgeh alte nam aanzienlijk af - 3-19%, het waterstofgeh alte bleef ongeveer op hetzelfde niveau - 4-6%. De stikstofindicator is nog steeds laag - tot 2,7%.

Als je de vraag stelt welke steenkool beter is, dan is het antwoord waarschijnlijk het volgende: antraciet. Het onderscheidt zich doordat de structuur zo dicht mogelijk is, het oppervlak een beetje glanzend is en de calorische waarde de beste indicator is. Het enige nadeel is dat het behoorlijk slecht oplicht. Meestal wordt het gebruikt om dingen te maken zoals koolstofelektroden, elektrodepasta. Het gebruik ervan als brandstofgrondstof in de metallurgie-industrie is heel gebruikelijk. De diepte van voorkomen van deze rots is vrij groot - 6 km. Van de chemicaliën bevat het koolstof in een hoeveelheid van 95-97%, evenals waterstof - van 1 tot 3%.

Mijnbouwmethode

Het is vermeldenswaard dat de extractiemethode erg afhankelijk is van de locatie van de steenkoolafzetting, of liever, van de diepte van het voorkomen ervan. Afhankelijk van deze factor wordt onderscheid gemaakt tussen een open (groeve) methode en een mijn, gesloten methode. Elke methode onderscheidt zich door zijn technologie, evenals voor- en nadelen.

Open Mijnbouw

Het belangrijkste voordeel van open mijnbouw is de relatieve veiligheid. Het punt is dat het alleen wordt gebruikt als de diepte van de rots niet meer dan 100 meter is. Er ontstaat met andere woorden geen schacht die bij een ongeval kan bezwijken. Het mijnbouwproces zelf wordt uitgevoerd volgens de volgende procedure.

Eerst moet je de bovenste laag aarde verwijderen die de rots bedekt. Deze laag wordt overbelasting genoemd en de methode van verwijdering is overbelasting. Deze procedure wordt, afhankelijk van de grondsoort, uitgevoerd met behulp van bulldozers, draglines, wielgraafmachines of schrapers. Nadat de grondlaag is verwijderd, kunt u doorgaan met het verpletteren van de rots zelf. VoorHiervoor worden brekers, waterpistolen, bulldozers en ander materieel gebruikt. Als het gesteente in de steenkoolafzetting te dicht is, wordt in zeldzame gevallen boren en stralen van de steenkool gebruikt. Deze mijnbouwmethode bestrijkt meestal een vrij groot gebied.

Wat betreft de tekortkomingen van de methode, deze zijn als volgt:

• Ten eerste veroorzaakt het aanzienlijke milieuschade op de mijnsite.
• Ten tweede bevat al het gesteente dat op deze manier wordt gewonnen een grote hoeveelheid schadelijke onzuiverheden in zijn samenstelling.

De belangrijkste voordelen van mijnbouw in dagbouw, naast veiligheid, zijn hoge snelheid en zuinigheid.

Tweede methode

Gesloten, of de mijnmethode, zoals je zou kunnen raden, wordt gebruikt als de rots diep genoeg onder de grond ligt. Op vlak terrein worden verticale of horizontale geulen tot aan de rand gevormd met steenkool, waarna een mijn ontstaat. Als de steenkoollaag zich in een bergachtig gebied bevindt, dan is de adit de plaats die de werking opent.

Ondergrondse kolenwinning kan worden uitgevoerd met behulp van lange muren of met de kamer-en-pilaarmethode. Lava's zijn lange gezichten. Er kunnen een of meer van dergelijke gezichten in één mijn zijn. In dergelijke gezichten wordt steenkool in stukken gesneden met behulp van een mijnbouwcombinatie. Om de grondstoffen aan de oppervlakte te brengen, wordt dezelfde oogstmachine gebruikt. Hij laadt de steen op de transportband. Als je deze methode gebruikt, kun je bijna alle steenkool krijgen die erin zitvorming. Als de steenkool niet te diep is, wordt de kamer-en-pilaarmethode gebruikt. In dit geval worden palen en horizontale doorgangen gebruikt, die ertussen worden gevormd.

Momenteel vinden er veranderingen plaats in de kolenindustrie. De technologie van een geïntegreerd geautomatiseerd productiesysteem met gebruik van aangedreven daksteunen wordt geïntroduceerd. Er wordt actief een methode ontwikkeld waarmee alle mijnbouwmechanismen op afstand kunnen worden bestuurd.

De voordelen van de methode zijn onder meer:

• de resulterende steenkool zal van zeer hoge kwaliteit zijn;
• dit type mijnbouw is veel minder schadelijk voor het milieu;

Onder de tekortkomingen is het de moeite waard om te benadrukken dat deze methode de gevaarlijkste mijnbouwmethode is, en dat het ook aanzienlijke financiële kosten met zich meebrengt voor de implementatie ervan.

Donetsk kolenbekken

Dit bassin ligt op het grondgebied van regio's als Donetsk, Luhansk, Dnepropetrovsk aan de kant van Oekraïne. Bovendien bevindt het zich ook op het grondgebied van de regio Rostov van de Russische Federatie. De totale oppervlakte van dit bekken is ongeveer 60 duizend km2, waarvan 50 duizend zich op het grondgebied van Oekraïne bevinden. Als we het hebben over de lengte, dan is het ongeveer 650 km in de sublatitudinale richting. Tegelijkertijd bereikt de maximale breedte slechts 200 km. Wat betreft de kwaliteit en eigenschappen van de gedolven steenkool, ze zijn heel verschillend. Het punt is dat er in het kolenbekken van Donetsk een geheel ismetamorfe reeks van dit fossiel. Met andere woorden, hier kan elke steenkool worden gewonnen - van bruin tot antraciet.

Kwaliteit aanmaakhoutskool

Vaak rijst de vraag hoe de kwaliteit van steenkool kan worden bepaald die geschikt is voor het aansteken van een ketel voor vaste brandstoffen. Het is niet nodig om al zijn eigenschappen te kennen. Let op het volgende:

• Caloriegeh alte, of verbrandingswarmte. Deze eigenschap beschrijft hoeveel warmte een vaste brandstof kan produceren bij verbranding.
• Asgeh alte is het belangrijkste kenmerk van de kwaliteit van grondstoffen. Hoe kleiner de numerieke indicator van deze eigenschap, hoe beter de steenkool zal zijn, wat betekent dat hij meer warmte zal afgeven tijdens de verbranding. Voor kwaliteitsrassen is het tarief minder dan 25%.
• Het is belangrijk om de luchtvochtigheid in de gaten te houden. Het kan extern of intern zijn. De buitenste kan worden verwijderd door eenvoudig de kolen te drogen, maar de binnenste kan alleen worden verwijderd door te verbranden.

Actieve kool

De structuur van deze steenkool is poreus en wordt verkregen uit verschillende andere koolstofhoudende materialen die van organische oorsprong zijn. Koolstof in dergelijke grondstoffen zal van 87 tot 97% zijn; waterstof, stikstof en zuurstof zijn ook aanwezig. Qua chemische samenstelling lijkt dit type steenkool meer op grafiet. Bovendien kan dit type grondstof worden onderverdeeld in verschillende klassen, afhankelijk van het type grondstof dat moet worden verkregen, volgens de activeringsmethode, activeringsmethode en het doel.