Carbón: propiedades. Hulla: origen, extracción, precio

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Desde la antigüedad, la humanidad ha estado utilizando el carbón como una de las fuentes de energía. Y hoy este mineral se usa bastante. A veces se le llama energía solar, que se conserva en piedra.

Solicitud

El carbón se quema para producir calor que se usa para calentar agua y calentar el hogar. El mineral se utiliza en los procesos tecnológicos de fundición de metales. Las centrales térmicas convierten el carbón en electricidad al quemarlo.

Los avances científicos han hecho posible utilizar esta valiosa sustancia de otras formas. Así, en la industria química se ha dominado con éxito una tecnología que permite obtener combustible líquido a partir del carbón, así como metales tan raros como el germanio y el galio. Los materiales compuestos de carbono y grafito con una alta concentración de carbono se están extrayendo actualmente de un fósil valioso. También se han desarrollado métodos para producir plásticos y combustibles gaseosos ricos en calorías a partir del carbón.

Fracción muy baja de carbón de baja calidad y su polvo se comprimen en briquetas después del procesamiento. Este material es excelente para calentar casas particulares y locales industriales. En generalproducir más de cuatrocientos artículos de diversos productos después del procesamiento químico, que se somete al carbón. El precio de todos estos productos es decenas de veces superior al coste de las materias primas.

Durante los últimos siglos, la humanidad ha estado utilizando activamente el carbón como combustible necesario para obtener y convertir energía. Además, la necesidad de este valioso mineral ha ido en aumento en los últimos años. Esto se ve facilitado por el desarrollo de la industria química, así como por la necesidad de obtener elementos valiosos y raros de ella. En este sentido, actualmente se está llevando a cabo una exploración intensiva de nuevos yacimientos en Rusia, se están creando minas y canteras, se están construyendo empresas para procesar esta valiosa materia prima.

Origen del fósil

En la antigüedad, la Tierra tenía un clima cálido y húmedo, en el que florecía una diversa vegetación. A partir de él se formó más tarde carbón. El origen de este fósil se encuentra en la acumulación de miles de millones de toneladas de vegetación muerta en el fondo de los pantanos, donde quedaron cubiertos de sedimentos. Han pasado unos 300 millones de años desde entonces. Bajo la poderosa presión de la arena, el agua y varias rocas, la vegetación se descompuso lentamente en un ambiente libre de oxígeno. Bajo la influencia de las altas temperaturas, que fueron dadas por el magma ubicado cerca, esta masa se solidificó, que gradualmente se convirtió en carbón. El origen de todos los depósitos existentes solo tiene esa explicación.

Reservas de minerales y su producción

Hay grandes depósitos en nuestro planetacarbón. En total, según los expertos, las entrañas de la tierra almacenan quince billones de toneladas de este mineral. Además, la extracción de carbón en términos de su volumen está en primer lugar. Son 2.600 millones de toneladas al año, o 0,7 toneladas por habitante de nuestro planeta.

Los depósitos de carbón en Rusia están ubicados en diferentes regiones. Además, en cada uno de ellos, el mineral tiene características diferentes y tiene su propia profundidad de ocurrencia. A continuación se muestra una lista que incluye los depósitos de hulla más grandes de Rusia:

1. Depósito de Elga. Se encuentra en la parte sureste de Yakutia. La profundidad del carbón en estos lugares permite la minería a cielo abierto. Esto no requiere costos especiales, lo que incide en la reducción del costo del producto final.
2. Campo Tuvá. Según los expertos, hay alrededor de 20 mil millones de toneladas de minerales en su territorio. El depósito es muy atractivo para el desarrollo. El hecho es que el ochenta por ciento de sus depósitos se encuentran en una capa, que tiene un espesor de 6-7 metros.
3. Depósitos de Minusinsk. Están ubicados en la República de Khakassia. Estos son varios depósitos, los más grandes de los cuales son Chernogorskoye e Izykhskoye. Las existencias de la piscina son pequeñas. Según los expertos, oscilan entre 2 y 7 mil millones de toneladas. Aquí se extrae carbón, muy valioso por sus características. Las propiedades del mineral son tales que cuando se quema, una muy altatemperatura.
4. Cuenca de carbón de Kuznetsk. Este depósito, ubicado en el oeste de Siberia, proporciona un producto utilizado en la metalurgia ferrosa. El carbón que se extrae en estos lugares se destina a la coquización. El volumen de depósitos aquí es simplemente enorme.
5. Kuznetsk Alatau. Este depósito da un producto de la más alta calidad. La mayor profundidad de los yacimientos minerales alcanza los quinientos metros. La minería se realiza tanto a cielo abierto como en minas.

El carbón en Rusia se extrae en la cuenca de carbón de Pechora. Los depósitos también se están desarrollando activamente en la región de Rostov.

Elección del carbón para el proceso de producción

En diferentes industrias se necesitan diferentes grados de minerales. ¿Cuáles son las diferencias entre la hulla? Las propiedades y características de calidad de este producto varían ampliamente.

Esto sucede incluso si el carbón tiene la misma etiqueta. El hecho es que las características de un fósil dependen del lugar de su extracción. Es por eso que cada empresa, al elegir el carbón para su producción, debe familiarizarse con sus características físicas.

Propiedades

El carbón se diferencia en las siguientes propiedades:

1. Densidad. Esta es una de las características más importantes, que oscila entre 1,28 y 1,53 gramos por centímetro cúbico. Con valores de densidad crecientes, aumenta el calor específico de combustión de la hulla.



2. Contenido de carbono. Esta cifra oscila entre el 75 y el 97 por ciento. Con un mayor contenido de carbono en el combustible, hay menos volumen de impurezas extrañas. Esto le permite obtener la máxima cantidad de energía al quemar el producto.
3. Resistencia mecánica. Esta característica determina la capacidad del fósil para soportar el transporte. Este parámetro va desde 40 kilogramos por centímetro cuadrado (para carbones marrones) hasta 300 (para antracitas).
4. Contenido de azufre. En la esquina puede ser de 0,5 a 5,4 por ciento. Con un valor menor de este valor, es más seguro usar combustible.
5. Los componentes volátiles rinden (2-45%).
6. Humedad. El combustible puede contener de 4 a 15 por ciento de humedad. De este indicador depende directamente si el carbón es efectivo cuando se quema. Las propiedades de un producto húmedo son fundamentalmente diferentes de las de uno seco. Dicho carbón se desmorona y sufre un rápido desgaste.
7. Contenido de cenizas. Esta característica indica la cantidad de mezclas no combustibles contenidas en el fósil. Con un contenido de cenizas más bajo, la capacidad calorífica específica aumenta. Las antracitas tienen el porcentaje más bajo de mezclas no combustibles. Está dentro del 2%. Para calentar, es aceptable un contenido de cenizas del treinta por ciento. El valor más alto de esta característica es 45%.
8. Poder calorífico específico. Este indicador está en el rango de 6500 a 8600 kcal / kg. Caracteriza la cantidad de calor que se genera durante la combustión de un kilogramo de combustible.

Grado de enriquecimiento

Dependiendo del propósitoSe pueden comprar varios tipos de carbón. En este caso, las propiedades del combustible se aclaran en función del grado de enriquecimiento del mismo. Destacar:

1. concentrados Dicho combustible se utiliza en la producción de electricidad y calor.

2. productos industriales. Se utilizan en metalurgia.

3. Lodo. Esta es una fracción fina de carbón (hasta seis milímetros), así como el polvo resultante de la trituración de rocas. El lodo se utiliza para formar briquetas, que tienen buenas propiedades de rendimiento para calderas domésticas de combustible sólido.

Grado de carbonificación

Según este indicador, distinguen:

1. Carbón marron. Este es el mismo carbón, solo parcialmente formado. Sus propiedades son algo peores que las de un combustible de mayor calidad. El lignito produce poco calor durante la combustión y se desmorona durante el transporte. Además, tiene tendencia a la combustión espontánea.

2. Carbón. Este tipo de combustible tiene una gran cantidad de grados (marcas), cuyas propiedades son diferentes. Es ampliamente utilizado en energía y metalurgia, vivienda y servicios comunales y la industria química.

3. Antracitas. Este es el tipo de carbón duro de la más alta calidad.

Las propiedades de todas estas formas de minerales son significativamente diferentes entre sí. Entonces, el lignito se caracteriza por el valor calorífico más bajo y las antracitas son las más altas. ¿Cuál es el mejor carbón para comprar? El precio debe ser económicamente factible. Con base en esto, el costo y el calor específico están en la relación óptima para el carbón simple (dentro de$220 por tonelada).

Clasificación de tamaño

A la hora de elegir el carbón, es importante conocer sus dimensiones. Este indicador está encriptado en la ley del mineral. Entonces, el carbón sucede:

- "P" - losa, que son piezas grandes de más de 10 cm.

- "K" - grande, cuyo tamaño es de 5 a 10 cm.

- "O" - una nuez, también es bastante grande, con fragmentos de 2,5 a 5 cm.

- "M" - pequeño, con pequeños trozos de 1, 3-2, 5 cm.

- "C" - semilla - fracción barata para arder durante mucho tiempo con dimensiones de 0,6-1,3 cm.

- "Sh" - una pieza, que es principalmente polvo de carbón, destinada a la fabricación de briquetas.

- "P" - ordinario, o no estándar, en el que puede haber fracciones de varios tamaños.

Propiedades del lignito

Esta es la hulla de menor calidad. Su precio es el más bajo (unos cien dólares la tonelada). El carbón pardo se formó en pantanos antiguos presionando turba a una profundidad de aproximadamente 0,9 km. Este es el combustible más barato, que contiene una gran cantidad de agua (alrededor del 40%).

Además, el lignito tiene un poder calorífico bastante bajo. Contiene una gran cantidad (hasta un 50%) de gases volátiles. Si usa lignito para el horno, entonces, en términos de sus características de calidad, se parecerá a la leña cruda. El producto se quema mucho, echa mucho humo y deja una gran cantidad de ceniza. A menudo se preparan briquetas a partir de esta materia prima. Tienen buenas características de rendimiento. su precioestá en el rango de ocho a diez mil rublos por tonelada.

Propiedades del carbón

Este combustible es de mejor calidad. El carbón es una roca de color negro y con una superficie mate, semimate o brillante.

Este tipo de combustible contiene solo de cinco a seis por ciento de humedad, por lo que tiene un alto poder calorífico. En comparación con la leña de roble, aliso y abedul, el carbón proporciona calor 3,5 veces más. La desventaja de este tipo de combustible es su alto contenido en cenizas. El precio del carbón en verano y otoño oscila entre 3900 y 4600 rublos por tonelada. En invierno, el costo de este combustible aumenta entre un veinte y un treinta por ciento.

Almacenamiento de carbón

Si se supone que el combustible se utilizará durante un período prolongado, debe colocarse en un cobertizo o búnker especial. Allí debe protegerse de la luz solar directa y la lluvia.

Si los montones de carbón son grandes, entonces durante el almacenamiento es necesario monitorear constantemente su condición. Las fracciones finas combinadas con altas temperaturas y humedad pueden encenderse espontáneamente.