Charbon : propriétés. Houille : origine, extraction, prix

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Depuis l'Antiquité, l'humanité utilise le charbon comme l'une des sources d'énergie. Et aujourd'hui, ce minéral est utilisé assez largement. Parfois, on l'appelle l'énergie solaire, qui est conservée dans la pierre.

Demande

Le charbon est brûlé pour produire de la chaleur qui est utilisée pour l'eau chaude et le chauffage domestique. Le minéral est utilisé dans les processus technologiques de fusion des métaux. Les centrales thermiques convertissent le charbon en électricité en le brûlant.

Les progrès scientifiques ont permis d'utiliser cette précieuse substance d'autres façons. Ainsi, dans l'industrie chimique, une technologie a été maîtrisée avec succès qui permet d'obtenir du combustible liquide à partir du charbon, ainsi que des métaux rares tels que le germanium et le gallium. Des matériaux composites carbone-graphite à forte concentration en carbone sont actuellement extraits d'un précieux fossile. Des méthodes ont également été développées pour produire des plastiques et des combustibles gazeux à haute teneur en calories à partir du charbon.

Très faible fraction de charbon de qualité inférieure et sa poussière sont pressés en briquettes après traitement. Ce matériau est idéal pour chauffer les maisons privées et les locaux industriels. En généralproduire plus de quatre cents articles de divers produits après traitement chimique, qui est soumis au charbon. Le prix de tous ces produits est des dizaines de fois supérieur au coût des matières premières.

Au cours des derniers siècles, l'humanité a activement utilisé le charbon comme combustible nécessaire à l'obtention et à la conversion de l'énergie. De plus, le besoin de ce minéral précieux a augmenté ces dernières années. Ceci est facilité par le développement de l'industrie chimique, ainsi que par le besoin d'éléments précieux et rares obtenus à partir de celle-ci. À cet égard, une exploration intensive de nouveaux gisements est actuellement en cours en Russie, des mines et des carrières sont créées, des entreprises sont en cours de construction pour traiter cette précieuse matière première.

Origine du fossile

Dans les temps anciens, la Terre avait un climat chaud et humide, dans lequel une végétation diversifiée prospérait. À partir de là, le charbon s'est formé plus tard. L'origine de ce fossile réside dans l'accumulation de milliards de tonnes de végétation morte au fond des marécages, où ils étaient recouverts de sédiments. Environ 300 millions d'années se sont écoulées depuis. Sous la puissante pression du sable, de l'eau et des roches diverses, la végétation se décompose lentement dans un environnement dépourvu d'oxygène. Sous l'influence des températures élevées, données par le magma situé à proximité, cette masse s'est solidifiée, qui s'est progressivement transformée en charbon. L'origine de tous les gisements existants n'a qu'une telle explication.

Les réserves de minéraux et leur production

Il y a d'importants gisements sur notre planètecharbon. Au total, selon les experts, les entrailles de la terre stockent quinze billions de tonnes de ce minéral. De plus, l'extraction du charbon en termes de son volume est en premier lieu. C'est 2,6 milliards de tonnes par an, soit 0,7 tonne par habitant de notre planète.

Les gisements de charbon en Russie sont situés dans différentes régions. De plus, dans chacun d'eux, le minéral a des caractéristiques différentes et a sa propre profondeur d'occurrence. Vous trouverez ci-dessous une liste qui comprend les plus grands gisements de houille en Russie:

1. Dépôt Elga. Il est situé dans la partie sud-est de la Yakoutie. La profondeur du charbon dans ces endroits permet une exploitation à ciel ouvert. Cela ne nécessite pas de coûts spéciaux, ce qui affecte la réduction du coût du produit final.
2. Champ Tuva. Selon les experts, il y a environ 20 milliards de tonnes de minerais sur son territoire. Le gisement est très attractif pour le développement. Le fait est que quatre-vingts pour cent de ses gisements sont situés dans une seule couche, qui a une épaisseur de 6 à 7 mètres.
3. Dépôts Minusinsk. Ils sont situés dans la République de Khakassie. Il s'agit de plusieurs gisements, dont les plus importants sont Chernogorskoye et Izykhskoye. Les stocks de pool sont faibles. Selon les experts, elles oscillent entre 2 et 7 milliards de tonnes. Le charbon, qui est très précieux en termes de caractéristiques, est extrait ici. Les propriétés du minéral sont telles que lorsqu'il est brûlé, une très fortetempérature.
4. Bassin houiller de Kuznetsk. Ce gisement, situé à l'ouest de la Sibérie, fournit un produit utilisé dans la métallurgie ferreuse. Le charbon qui est extrait dans ces endroits sert à la cokéfaction. Le volume de dépôts ici est tout simplement énorme.
5. Kuznetsk Alatau. Ce dépôt donne un produit de la plus haute qualité. La plus grande profondeur de gisements minéraux atteint cinq cents mètres. L'exploitation minière est effectuée à la fois dans des coupes à ciel ouvert et dans des mines.

Le charbon en Russie est extrait dans le bassin houiller de Pechora. Les gisements sont également activement développés dans la région de Rostov.

Choix du charbon pour le processus de production

Dans différentes industries, différentes qualités de minéraux sont nécessaires. Quelles sont les différences entre la houille ? Les propriétés et les caractéristiques de qualité de ce produit varient considérablement.

Cela se produit même si le charbon porte la même étiquette. Le fait est que les caractéristiques d'un fossile dépendent du lieu de son extraction. C'est pourquoi chaque entreprise, choisissant le charbon pour sa production, doit se familiariser avec ses caractéristiques physiques.

Propriétés

Le charbon se distingue par les propriétés suivantes:

1. Densité. C'est l'une des caractéristiques les plus importantes, qui varie de 1,28 à 1,53 gramme par centimètre cube. Avec des valeurs de densité croissantes, la chaleur spécifique de combustion de la houille augmente.



2. Teneur en carbone. Ce chiffre varie de 75 à 97 %. Avec une teneur en carbone plus élevée dans le carburant, il y a moins de volume pour les impuretés étrangères. Cela vous permet d'obtenir le maximum d'énergie lors de la combustion du produit.
3. Résistance mécanique. Cette caractéristique détermine la capacité du fossile à supporter le transport. Ce paramètre varie de 40 kilogrammes par centimètre carré (pour les lignites) à 300 (pour les anthracites).
4. Teneur en soufre. Dans le coin, cela peut aller de 0,5 à 5,4 %. Avec une valeur inférieure à cette valeur, il est plus sûr d'utiliser du carburant.
5. Rendement des composantes volatiles (2-45%).
6. Humidité. Le carburant peut contenir de 4 à 15 % d'humidité. De cet indicateur dépend directement de l'efficacité du charbon lorsqu'il est brûlé. Les propriétés d'un produit plus humide sont fondamentalement différentes de celles d'un produit sec. Ce charbon s'effrite et subit une altération rapide.
7. Teneur en cendres. Cette caractéristique indique la quantité de mélanges non combustibles contenus dans le fossile. Avec une teneur en cendres plus faible, la capacité thermique spécifique augmente. Les anthracites ont le plus faible pourcentage de mélanges non combustibles. C'est à moins de 2%. Pour le chauffage, une teneur en cendres de trente pour cent est acceptable. La valeur la plus élevée de cette caractéristique est de 45 %.
8. Pouvoir calorifique spécifique. Cet indicateur est compris entre 6500 et 8600 kcal / kg. Il caractérise la quantité de chaleur générée lors de la combustion d'un kilogramme de carburant.

Degré d'enrichissement

Selon le bututilisation, divers charbons peuvent être achetés. Dans ce cas, les propriétés du carburant deviennent claires en fonction du degré de son enrichissement. Surligner:

1. concentrés. Ce combustible est utilisé dans la production d'électricité et de chaleur.

2. produits industriels. Ils sont utilisés en métallurgie.

3. Boue. Il s'agit d'une fine fraction de charbon (jusqu'à six millimètres), ainsi que de poussière résultant du concassage de la roche. Les boues sont utilisées pour former des briquettes, qui ont de bonnes propriétés de performance pour les chaudières domestiques à combustible solide.

Degré de coalification

Selon cet indicateur, ils distinguent:

1. Charbon marron. C'est le même charbon, partiellement formé. Ses propriétés sont un peu moins bonnes que celles d'un carburant de qualité supérieure. Le lignite produit peu de chaleur pendant la combustion et s'effrite pendant le transport. De plus, il a tendance à la combustion spontanée.

2. Charbon. Ce type de carburant possède un grand nombre de grades (marques), dont les propriétés sont différentes. Il est largement utilisé dans l'énergie et la métallurgie, le logement et les services communaux et l'industrie chimique.

3. Anthracite. C'est le type de houille de la plus haute qualité.

Les propriétés de toutes ces formes de minéraux sont très différentes les unes des autres. Ainsi, le lignite se caractérise par le pouvoir calorifique le plus bas et les anthracites sont les plus élevés. Quel est le meilleur charbon à acheter ? Le prix doit être économiquement réalisable. Sur cette base, le coût et la chaleur spécifique sont dans le rapport optimal pour le charbon simple (dans220 $ la tonne).

Classement de taille

Lors du choix du charbon, il est important de connaître ses dimensions. Cet indicateur est crypté dans la teneur du minéral. Alors, le charbon arrive:

- "P" - dalle, qui est de gros morceaux de plus de 10 cm.

- "K" - grand, dont la taille est de 5 à 10 cm.

- "O" - une noix, elle est également assez grosse, avec des fragments de 2,5 à 5 cm.

- "M" - petit, avec de petits morceaux de 1, 3-2, 5 cm.

- "C" - graine - fraction bon marché pour une cuisson longue avec des dimensions de 0,6-1,3 cm.

- "Sh" - un morceau, qui est principalement de la poussière de charbon, destiné à la fabrication de briquettes.

- "P" - ordinaire ou non standard, dans lequel il peut y avoir des fractions de différentes tailles.

Propriétés du lignite

C'est la houille de la plus basse qualité. Son prix est le plus bas (environ une centaine de dollars la tonne). Le lignite s'est formé dans d'anciens marécages en pressant de la tourbe à une profondeur d'environ 0,9 km. C'est le carburant le moins cher, contenant une grande quantité d'eau (environ 40%).

De plus, le lignite a un pouvoir calorifique assez faible. Il contient une grande quantité (jusqu'à 50%) de gaz volatils. Si vous utilisez du lignite pour le four, ses caractéristiques de qualité ressembleront à du bois de chauffage brut. Le produit brûle fortement, fume fortement et laisse derrière lui une grande quantité de cendres. Les briquettes sont souvent préparées à partir de cette matière première. Ils ont de bonnes caractéristiques de performance. Leur prixse situe entre huit et dix mille roubles la tonne.

Propriétés du charbon

Ce carburant est de meilleure qualité. Le charbon est une roche de couleur noire et à la surface mate, semi-mate ou brillante.

Ce type de combustible ne contient que cinq à six pour cent d'humidité, c'est pourquoi il a un pouvoir calorifique élevé. Comparé au bois de chauffage de chêne, d'aulne et de bouleau, le charbon donne 3,5 fois plus de chaleur. L'inconvénient de ce type de combustible est sa forte teneur en cendres. Le prix du charbon en été et en automne varie de 3900 à 4600 roubles la tonne. En hiver, le coût de ce carburant augmente de vingt à trente pour cent.

Stockage du charbon

Si le carburant est censé être utilisé pendant une longue période, il doit être placé dans un hangar ou un bunker spécial. Là, il doit être protégé de la lumière directe du soleil et de la pluie.

Si les tas de charbon sont volumineux, il est nécessaire de surveiller en permanence leur état pendant le stockage. Les fractions fines combinées à une température élevée et à l'humidité peuvent s'enflammer spontanément.