новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
тендеры / аналитика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы

расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты / книги
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас

реклама на сайте
контакты
Магазин химических реактивов
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Каменные угли


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Каменные угли, класс твердых горючих ископаемых растительного происхождения; разновидность каустобиолитов, занимающая промежуточное положение (по метаморфизму) между бурыми углями и антрацитом.

Каменные угли - неоднородные плотные образования черного, реже серо-черного цвета, в которых по внеш. признакам различают макроингредиенты: блестящие (витрен), полублестящие (кларен), матовые (дюрен), волокнистые (фюзен). Эти составляющие чаще всего располагаются слоями, придавая каменные угли полосчатую структуру. Под микроскопом идентифицируют следующие петрографические группы мацералов (микрокомпонентов): витринит, семивитринит, инертинит, липтинит. Перечисленные группы образовались из разных частей растительных материалов (лигнина, смол, белков. жиров. углеводов) в результате физ.-хим. и биохим. процессов (диагенез) и под действием геол. факторов - повышенных температур и давлений в земных недрах (метаморфизм).

Составные части каменные угли: основная - горючая, или органическая, масса угля (ОМУ), влага и минеральные включения, образующие при сжигании золу. Неодинаковые количественные соотношения групп мацералов, элементов ОМУ и минеральных примесей, а также различие степени метаморфизма обусловили все многообразие встречающихся в природе каменные угли и их свойств. С возрастанием степени метаморфизма изменяются: элементный состав ОМУ, степень ее термической неустойчивости, оцениваемая выходом летучих веществ (образуются при нагревании от 840 до 860 °С без доступа воздуха); общая пористость (от 4 до 8% по объему); плотность (от 1,16-1,31 до 1,36-1,47 г/см3 соотв. в группах витринита и инертинита); содержание гироскопической влаги (от 7-9 до 0,2-0,4% по массе), уд. теплоемкость и теплота сгорания. По степени метаморфизма каменные угли классифицируют на марки (см. табл.). Зольность каменные угли составляет 5-30% по массе и более и, как правило, не зависит от степени метаморфизма. Для улучшения качества каменные угли минеральные примеси могут быть отделены от горючей части спец. методами (см. Обогащение полезных ископаемых. Флотация). Главные составляющие золы: оксиды Si, Fe и Аl, редкие и рассеянные элементы (Ge, V, W, Ti и т.д.), а также драгоценные металлы (Au, Ag).

Горючая масса содержит С, Н, N, О и S, входящую также в состав минеральные части. ОМУ - сложная гетерогенная смесь различных высокомолекулярных соединений или полиассоциированных олигомеров с небольшим количетвом легко экстрагируемых битумов. Эта смесь имеет сложную относительно устойчивую общую структуру, элементами которой являются молекулярные и надмолекулярные образования. Широкое распространение получили представления о гибридном характере молекулярной структуры, состоящей из пространственных, плоскостных и линейных фрагментов. Последние включают преим. макроалифатические радикалы и О-, N- и S-содержащие функциональные группы.

В связи с различием состава и строения каменные угли понятие о молекулярной структуре относят не к ним в целом, а к отдельным группам мацералов (см. выше). наиболее существенное отличие друг от друга их мол. структур заключается в увеличении доли и степени конденсированности ароматических структур в инертините и витрините по сравнению с липтинитом. Надмолекулярная структура - агрегаты макромолекул. связанных главным образом донорно-акцепторными взаимодействиями.

По современным представлениям, именно надмолекулярная структура каменные угли в значительной степени ответственна за многие специфические свойства, в том числе главные технологические - спекаемость и коксуемость (см. Кокс каменноугольный. Коксование. Полукоксование).

Наиболее крупнотоннажные потребители каменных углей - топливно-энергетический комплекс и коксохимическое производство (более 25%, преим. угли марок Г, Ж, К, ОС) с получением кокса, коксового газа и ценных хим. продуктов (см. Каменноугольная смола. Каменноугольные масла. Коксохимия). Перспективное направление использования каменных углей - гидрирование угля для выработки синтетического жидкого топлива. Представляют интерес процессы газификации каменные угли (см. Газификация твердых топлив, Газификация твердых топлив подземная). Переработкой каменные угли извлекают в промышленных масштабах V, Ge и S, получают активный уголь и т.д.

Каменные угли залегают в пластах и линзовидных образованиях различной мощности (от долей метра до нескольких десятков и сотен метров) на разной глубине (от выхода на поверхность до 2500 м и глубже) в отложениях почти всех геол. систем - от девона до неогена и широко распространены в карбоне, перми и юре. Самые крупные зарубежные угольные бассейны: Аппалачский и Пенсильванский (США), Рурский (ФРГ), Верхнесилезский (ПНР), Остравско-Карвинский (ЧССР), Шаньси (КНР), Южно-Уэльский (Великобритания). Геол. запасы каменные угли в СССР ок. 3,9 трлн. т (до 45% мировых) условного топлива (1984). наиб. разведанные запасы сосредоточены в Кузнецком, Донецком, Карагандинском, Южно-Якутском, Минусинском и Буреинском бассейнах; крупные потенциальные ресурсы имеются в Тунгусском, Ленском и Таймырском бассейнах. Общая добыча каменные угли в СССР превышает 760 млн. т/год (1987).

Лит.: Аронов С. Г., Нестеренко Л. Л., Химия твердых горючих ископаемых, Хар., 1960; Касаточкин В. И., Ларина Н. К., Строение и свойства природных углей, М., 1975; Грязнов Н. С., Основы теории коксования, М., 1976; Скляр М. Г., Физико-химические основы спекания углей, М., 1984. © М. Л. Улановский.


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация