Geologiya-qidiruv va kon-metallurgiya

1.3. Ko’mirning fizik va kimyoviy xususiyatlari
Tosh ko'miri yer qobig'ining atrofidagi va nisbatan yuqori haroratning atrofidagi va haroratning kuchayishi sharoitida, tosh ko'mirning organik qoldiqlarining organik qoldiqlarining parchalanishidan tashkil topgan. Tomon ko'mirining yonuvchan massasida metamorfizm darajasining o'sishi bilan uglerod tarkibi izchil o'sib boradi va kislorod, vodorod, o'ralgan moddalar miqdori bir vaqtning o'zida pasayadi; Yuvishning issiqligi ham xilma-xil, hiyla va boshqa xususiyatlar. Ushbu fazilatlarning o'zgarishi natijasida ko'mir parchalanishi natijalari (o'zgaruvchan moddalarning chiqish qismi, uchilmaydigan qoldiqning xarakteri), SSSRda qabul qilingan sanoat tasnifi
Ba'zan antrakit alohida guruhga ajratilgan. Asosan tosh ko'mir navlari G, W, K va T. Brand-ning ballidan tosh konchinkada tosh suvning 14% dan 14% gacha pasayishi, tosh ko'mirning 14% dan oqilona pasayish kuzatiladi T-A kurslarida D brendi 4, 5-5,0%; Tarkibni kamaytirish (yonuvchan massada kislorodda) 15% dan 1,5% gacha; vodorod - 5,7% dan 1,5% gacha; tarkib oltingugurtAzot va kul, ma'lum bir brendga aloqador emas. Shubhasiz, tosh ko'mirning yonishi, 3 36,2 mj / kg (7750 kkal / kg), K tongi (8650-8750 kkal / kg) Brand-ga 32,4 mj / kg (8750-8750 kcal / kg) dan yuqori darajaga ko'tariladi 35, 4-33.5 mj / kg (8450-8000 kcal / kg) PA va A.

2-rasm.
Taxminan bir xil printsiplarga ko'ra, G'arbiy Evropaning bir qator mamlakatlarida taniqli tasniflar Tosh ko'mir tomonidan qurilgan. Ichida AQSH Belgilangan moddalar va yonishning issiqligi asosida tosh ko'mirning eng keng tarqalgan tasnifi (boyqushlarga tegishli. Belgilar d va d), bitumli bitumli Chaviriqli moddalarning o'rtacha chiqishi (pj va k brendlariga mos keladigan bitumlar) va antrakit ko'mirlari bilan tengsizlar (qisman va a) va antrakit ko'mirlari bilan teng bitumlar, aslida antrasit va metanantatitlar ( a). Bundan tashqari, ko'chma moddalar, sinnatish, kokseplik va ko'mirning aks ettiruvchi texnologik xususiyatlari asosida tosh ko'mirning xalqaro tasnifi mavjud.
Ko'mirning fizik-kimyoviy xossalarini aniqlash. Ko'mir tarkibida yuqori miqdorda kulni yoqishdan keyin hosil bo'lgan minerallar. Kul qoldig'i ko'mirni ochiq tigelga quygandan so'ng joylashtiriladi 850 ± 25 ° S haroratli mufel pechi. 95-97% kuldan iborat oksidlari Al, Fe, Ca, Mg, Na, Si, K. Qolganlari P, Mn, Ba, Ti, Sb birikmalaridir. va nodir va iz elementlar.
Kelib chiqishi bo'yicha mineral aralashmalar uchga bo'linadi
guruhlar:
Mineral;
Organomineral;
Minerallar.
Bundan ko'rinib turibdiki, kimyoviy jihatdan bog'liq bo'lmagan minerallar
organik qismi va oraliq qatlamlar shaklida, qachon osonlik bilan ajratiladi
boyitish. Hatto bitta kondagi ko'mirning kul tarkibi o'zgarishi mumkin
teng bo'lmagan qo'llash shartlari tufayli keng chegaralar
ko'mir qatlamini shakllantirish jarayonida noorganik komponentlar. Eslatma,
kul tarkibi ko'mirning noorganik qismining massa ulushiga mos kelmasligi, shuning uchun
yoqilganda, ikkinchisining tarkibiy qismlari kislorod yoki bilan parchalanadi
ulanadi va oksidlar shaklida qoladi,
Kul tarkibi Ad harfi bilan belgilanadi
(Asche) va wt% bilan ifodalanadi.
Namlik bilan umumiy kul tarkibi balast deb ataladi. Tarkib
mineral moddalar M harfi bilan ko'rsatilgan. Bu bilan aniqlash mumkin
fizik-kimyoviy va fizik usullardan foydalanish (masalan,
mikroskopik, floroskopik, radioizotop). Agar ma'lum bo'lsa
mineral qismining tarkibi, ko'mirning organik massasi
havo-quruq namuna) quyidagicha taqdim etiladi:
- havo-quruq namunaning mineral qismining massa ulushi;
fizik va kimyoviy tahlil usullari bilan aniqlanadi.
Namlikni aniqlash. Chunki suv molekulalari bog'lanishi mumkin
ko'mir yuzasi bilan har xil tabiat kuchlari tomonidan turli yo'llar bilan
(er yuzasida va gözeneklerde so'rilishi, qutbli guruhlarning hidratsiyasi
mineral qismning kristalli gidratlari tarkibiga kiradigan makromolekulalar)
ko'mirdan namlik chiqarilganda, suvsizlanishning turli qiymatlari
massa va namlik. Ko'mirning massasi, u bilan namlik miqdori
iste'molchiga jo'natiladi, ko'mirning ishchi massasi va namlik deyiladi
namuna 1050 da doimiy og'irlikda quritilganda undan farq qiladi
ko'mirning ishchi massasining umumiy namligi deyiladi. Ko'mir namunasini quritganda
doimiy vaznga, xona haroratida (namlik chiqariladi
tashqi deb ataladi) va namuna quruq va havodor holatga keltiriladi.
Bunday namunaning massasi, agar u maydalangan bo'lsa, analitik massa deb ataladi.
0,2 mm gacha. Undagi namlik ko'mirning bog'langan namligi bo'lib, u
sirtda sorbtsiya va kapillyar kuchlar tomonidan ushlab turiladi. Da
1050 da namunadan bog'langan namlikni olib tashlash
C, ko'mirning quruq massasi qoladi.
Agar harorat yuqoriroq bo'lsa, unda parchalanish boshlanadi
mineral qismning kristalli gidratlari va gidratlangan namlik chiqariladi
silikatlar va gips.
Fotoalbom yoqilg'ining namligi sifatida tavsiflanadi
namlik. Miqdor - bu chiqarilgan massaning nisbati
namlikni quritish harorati, tahlil qilingan namunaning massasiga.
Namlik W (Wasser) harfi bilan ko'rsatilgan. Endi umumiy namlik:
namlik ichki namlik bilan belgilanadi:
va bog'langan (gigroskopik) namlik bilan belgilanadi:
Barcha tenglamalarda m - ko'mir namunasining massasi (g), da aniqlanadi
tahlil qilishning turli shartlari. Ko'mirning ishchi massasi bilan bog'liq ko'rsatkichlar,
yuqori belgisi (r) bilan ko'rsatilgan, analitik a va quruq og'irlik d. V
bu holda, agar umumiy namlik tashqi miqdorlarning oddiy yig'indisi bo'lsa
va bog'langan namlik, keyin mos keladigan namlik miqdorini umumlashtirish mumkin emas va
yuqoridagilardan kelib chiqadigan murakkabroq munosabatlar bilan bog'liq
Wex va Wh ifodalari.
Namlikning o'zi bug'lanishi uchun tashish paytida foydali massani kamaytiradi
yoqilg'i yoqilganda katta miqdorda issiqlik sarflanadi, bundan tashqari,
qishda ho'l ko'mir muzlaydi.
Umumiy namlik miqdoriga qarab, darajasi
qazilma toshning quyidagi ketma-ketlikda ko'mirlanishi:
Torf> Jigarrang ko'mirlar> Antrasitlar> Bitumli ko'mirlar.
Antrasitlarning yuqori namligi ular bilan tavsiflanganligi bilan bog'liq
kichikroq teshiklar, ularda suvning so'rilishi sezilarli darajada sodir bo'ladi
qo'pol ko'mirga qaraganda samaraliroq
Uchuvchi moddalarning chiqishini aniqlash. Uchuvchi moddalar -
gazsimon va bug'li mahsulotlar, organik parchalanishi bilan farqlanadi
qattiq fotoalbom yoqilg'i, standartda qizdirilganda
sharoitlar. Uchuvchi moddalarning chiqishi V (volativ), chiqishi bilan ko'rsatiladi
analitik namunasi Va
, quruq moddada Vd
, quruq va kulsiz Vdaf. Bu
xarakteristikasi tuzilmalarning issiqlik barqarorligini baholash uchun muhimdir;
ko'mirning organik massasini qismlarga ajratish. Ushbu tahlil yopiq holda amalga oshiriladi
8500C mufelli pechda, uchuvchi moddalar hosil bo'lishi bilan tigel
moddalar va qattiq qoldiq NV (uchuvchan bo'lmagan qoldiq). Uchuvchi moddalarning chiqishi
daf koʻmirlanish darajasining oshishi hisobiga chirindili koʻmirlar qatoriga kiradi va
sapropelitlarda bu bog'liqlik unchalik aniq emas, ba'zida ularning Vdaflari hatto o'sib boradi.
Kalsinlash paytida uchuvchi moddalarning chiqarilishi xizmat qiladiKo'mirning chirishi bakterial parchalanishidan tezroq to'planganida, sharoitlarda hosil bo'ladi. Buning uchun ideal sozlama, durang suv bor, ularda bir suv bor, u erda kislorod bilan ovqatlanish bakteriyalarning hayotiy faoliyatini oldini oladi va shu bilan sabzavot massasini to'liq vayronadan himoya qiladi. Ma'lum bir bosqichda jarayoni Kislota davomida ajratilgan bakteriyalarning keyingi faolligini oldini oladi. Shunday qilib, hijob - manba mahsulot Ko'mir hosil bo'lish uchun. Agar uning dafn qilinishi boshqa nanoslar ostida sodir bo'lsa, hijob siqishni boshdan kechirmoqda va suv va gazlarni yo'qotish, ko'mirga aylantiriladi.
Yog'ingarchilikning qalinligi ostida 20 metr pee peat qatlamidan 1 kilometrgacha bo'lgan jigarrang ko'mirning qatlamiga 4 metrga ega bo'ladi. Agar ko'milgan materialning chuqurligi 3 kilometrga yetsa, unda xuddi shu pime qatlam qatlamiga 2 metrga teng tosh ko'mir qatlamiga aylanadi. Kichkintoyroq chuqurroq, taxminan 6 kilometr va undan yuqori haroratda, 20 metrli hip qatlami 1,5 metr qalinlikda bo'ladi.

Ammo bu moddaning holati haqida nimani bilib olamiz? Ko'mir katta harorat va bosimning ta'siri tufayli ko'p yillar davomida o'simliklarning qoldiqlaridan hosil bo'ladi. O'simliklar organik xarakterga ega ekanligi sababli, ko'mirda organik moddalar ustunlik qiladi.

Ko'mirning yoshiga va boshqa shartlariga qarab, u bir necha turga bo'linadi. Har bir tur boshlang'ich tarkibi, aralashmalar va boshqa muhim xususiyatlar bilan tavsiflanadi.Bu ko'mirning eng yosh ko'rinishi. Hatto gulzor tuzilishi ham bor. U to'g'ridan-to'g'ri hijobdan taxminan 1 kilometr chuqurlikda hosil bo'ladi.
Ushbu turdagi ko'mirda etarlicha katta miqdorda namlik: 20 dan 40% gacha. Havoga kirishda bug'lanadi va ko'mir kukunga aylandi. Keyin biz bu quruq qoldiqning kimyoviy tarkibini muhokama qilamiz. Noorganik aralashmalarning soni ham katta va 20-45% ni tashkil qiladi. Silikon dioksid, alyuminiy, kaltsiy va temir oksidi bu aralashmalar kabi harakat qiladi. Unda ishqorli metall oksidlar bo'lishi mumkin.
Ushbu burchakda va o'zgaruvchan organik va noorganik moddalar. Ular ushbu turdagi ko'mirning yarmigacha bo'lishi mumkin. Keyingi minus noorganik va o'zgaruvchan moddalar elementar kompozitsiyasi:

• 
  50-75% uglerod.
  
• 
  Kislorod 26-37%.
  
• 
  Vodorod 3-5%.
  
• 
  Azot 0-2%.
  
• 
  Oltingugurt 0,5-3%.
  

Ta'lim paytida ushbu ko'mir jigarrangdan keyin yonida bo'ladi. Uning qora yoki kulrang-qora rangga ega, shuningdek qatronlar, ba'zida metall porlashi bor.

Ko'mirning namligi sezilarli darajada kam jigarrang: atigi 1-12%. Qurilish joyiga qarab ko'mirdagi o'zgaruvchan moddalarning mazmuni juda o'zgarishi mumkin. Bu minimal bo'lishi mumkin (2% dan), ammo bromot ko'miriga o'xshash qiymatlarni (48% gacha) bajarishi mumkin. Boshlang'ich kompozitsiyasi quyidagicha:

• 
  Uglerod 75-92%.
  
• 
  Vodorod 2,5-5,7%.
  
• 
  Kislorod 1,5-15%.
  
• 
  Azot 2,7% gacha.
  
• 
  Oltingugurt 0-4%.
  

Bu yerdan biz ko'mir ko'mirining kimyoviy formulasi jigarrangdan ko'ra ko'proq ugleroddan iborat degan xulosaga kelishimiz mumkin. Bu ushbu turdagi yonilg'i bilan ko'mirni yaratadi.
Ushbu turdagi ko'mir toshqotgan emas, shuning uchun uning tarkibining ba'zi xususiyatlari mavjud. Quruq yog'ochni havoga kirishsiz haroratda 450-500 OO C haroratda isitish. Bu jarayon piroliz deb ataladi. Uning davomida bir qator moddalar yog'ochdan ajralib turadi: metanol, aseton, sirik kislota va boshqalar, shundan keyin ko'mirga aylanadi. Aytgancha, yog'ochning yonishi ham piroliz, ammo havo kislorodining mavjudligi sababli, bo'shatilgan gazlar yonadi. Bu yonish paytida alangali tillarning mavjudligi aniq.
Yog'och bir hil emas, unda g'ovak va kapillyarlar juda ko'p. Bunday tuzilish qisman saqlanib, undan olingan ko'mir. Shu sababli, u yaxshi adrombistik qobiliyatiga ega va uglerod bilan birga qo'llaniladi.Ushbu turdagi ko'mirning namligi juda kichik (taxminan 3%), ammo uzoq muddatli saqlash bilan, u havodan namlikni yo'q qiladi va suvning foizi 7-15% gacha ko'tariladi. Noorganik aralashmalar va o'zgaruvchan moddalarning mazmuni Gtostas tomonidan tartibga solinadi va mos ravishda 3% va 20% dan oshmasligi kerak. Elementar kompozitsiya ishlab chiqarish texnologiyasiga bog'liq va bu quyidagicha ko'rinadi:

• 
  Uglerod 80-92%.
  
• 
  Kislorod 5-15%.
  
• 
  Vodorod 4-5%.
  
• 
  Azot ~ 0%.
  
• 
  Oltingugurt ~ 0%.
  

Yoki daraxtining kimyoviy formulasi shuni ko'rsatadiki, u uglerod tarkibiga yaqin ekanligini ko'rsatadi, ammo qo'shimcha ravishda ozgina keraksiz elementlar (oltingugurt va azot) mavjud.
Tosh ko'mir - o'rtacha yoshda, eng yosh va antrakit, eng qadimiy.
KO'MIR TURLARI, ULARNING TARKIBI VA XUSUSIYATLARI

• 
  Uzoq alanga;
  
• 
  gaz;
  
• 
  yog ';
  
• 
  kokslar;
  
• 
  zaif;
  
• 
  skinny.
  

SHuningdek, ikki guruhning xususiyatlariga ega bo'lgan bir necha soniyadan iborat umumiy turlar.

1. 
   Muayyan issiqlik quvvati 1300 J / kg * k.
   
2. 
   Yonuvchan harorat 2100 ° C (1000 ° C ni qayta ishlashda).
   

Dunyodagi avtomobil ko'mir konlarini (kattalashtirish uchun bosing)
Amerika Qo'shma Shtatlarida Illinelisy eng mashhur ko'mir basseyn hisoblanadi. Ushbu sohadagi omonatlarning umumiy zaxirasi 365 milliard tonnaga ega.

KO'MIR QAZIB OLISH