Антрацит (вугілля кам'яне): характеристики та місця видобутку

Антрацитом є вид високоякісного викопного вугілля. Він характеризується високим рівнем метаморфізму (ступеня твердофазної та структурної мінеральної зміни).

Як і інші типи копалин, антрацит – вугілля формується протягом багатьох тисячоліть із рослин, які були без доступу кисню під шарами грунту. За значний проміжок часу були схильні до процесів вуглефікації та гумифікації. Це і послужило утворенню зазначеної речовини. Вуглець отримав свою міжнародну назву від слова carbon – вугілля. Це достовірний факт. Антрацит є найякіснішим видом вугілля. Його ще називають карбункул.

Характерні особливості антрациту

У разі розрізняють кілька параметрів. А саме наявність:

• насиченого чорного або чорно-сірого кольору;
• сильного блиску;
• теплотворної високої здатності;
• значній електропровідності;
• великої твердості та щільності.

Особливості формування даного викопного

Тут враховують кілька процесів. Антрацит формується у порядку. Спочатку утворюється торф, та був вугілля бурого типу. Далі під певними впливами ця копалина переходить в іншу речовину. А саме в кам'яне вугілля та антрацит. В останньому випадку це перехідна ланка до графіту.

Залягає антрацит (вугілля) на глибині близько 6 км. Місця, де найчастіше самоутворюються дані копалини, характеризуються своєрідними зрушеннями земної кори. Здебільшого це відроги гір.

Найчисленніші родовища антрациту розташовані у кам'яновугільному басейні на території Донецької області.

Вугілля антрацит: характеристика продукту

У цьому випадку є чимало певних нюансів. Антрацит (від грец. anthrakitis) – це гумусове викопне вугілля. Він має вищий ступінь метаморфізму. При спостереженні під мікроскопом видно, що рослинні залишки важко розрізняються. Антрацит - вугілля, що має чорне забарвлення, нерідко з сіруватим відтінком. Зустрічається іноді в його кольорі та строката втеча. Дає він чорно-оксамитову межу на фарфоровій платівці. Також антрацит (вугілля) характеризується сильним металевим блиском. Має він велику в'язкість, не спікається, має хорошу електропровідність. Найвища його твердість за мінералогічною шкалою - 2,0-2,5, щільність маси органічної - 1500-1700 кг/м3. Теплота його згоряння - 33,9-34,8 МДж/кг (8100-8350 ккал/кг). Він має аналітичну невелику вологість - 1-3% і містить у пальноподібній масі до 9% речовин летючого типу, 93,5-97,0% вуглецю, 1-3% водню, кисню і азоту 1,5-2,0%. Це певний факт. Ця копалина, яка містить вуглець у горючій масі понад 97%, називається суперантрацитом. По об'ємному виходу речовин летких ділиться цей продукт дві промислові марки. А саме: з наявністю 220-330 л/кг – це напівантрацити, а з наявністю об'ємного виходу менше 220 л/кг – антрацити.

Переваги вказаної копалини

Даний продукт є найвищим видом видобутого вугілля. Він істотно відрізняється від інших типів, тому що має наступні параметри:

• Високий вміст зв'язаного вуглецю. У разі це 94-99%.
• Низький вміст сірки.
• Висока питома теплота згоряння.
• Низький вміст вологи.
• Горить без диму та полум'я.
• Швидко перегорає.
• Висока густина маси органічної.У разі 1500-1700 кг на квадратний метр.
• Питома вага вугілля антрациту – 1,5-1,7.
• Висока електропровідність.

Крім цього, вугілля антрацит, фото якого надано в даному тексті, при горінні не спікається. Його жорсткість за рівнем мінералогічної шкали – 2.0-2.5. Ще значною перевагою є те, що в повітрі при горінні антрациту виділяється лише до 5% летких речовин.

У даного виду копалин теплотворні якості перевершують будь-яке інше кам'яне вугілля, а саме: 8200 кілокалорії на кілограм. У порівнянні, у газу теплотворність – 7000 ккал/кг.

На які типи поділяють цю копалину

Вугілля кам'яний антрацит є високовуглецевим продуктом. Про це було розказано вище. Це та низка інших характеристик відіграють роль у визначенні його галузі використання. Відповідно до класів крупності класифікуються таке викопне, як вугілля антрацит (ГОСТ 19242-73). Розподіл проводять за розмірами фракцій цього продукту. А саме:

• "АКО" - антрацит кулак, горіх. У разі враховуються фракції, мають розмір 26-100 мм.
• "АК" - антрацит велике вугілля, кулак. Сюди входять фракції розмір яких 50-100 мм.
• "АТ" - вугілля марки антрацит горіх. Розмір фракцій складає 26-50 мм.
• "АМ" є дрібним антрацитом. І тут враховують фракції – 13-25 мм.
• "АС" - вугілля марки антрацит насіння. Сюди входять фракції з розміром 6-13 мм.
• "Ашлам" - шлам антрацит. Він є своєрідним продуктом вуглезбагачення.
• "АШ" - штиб антрацит. У разі фракції менше 6 мм.

Здійснення видобутку антрациту провадиться у відповідних шахтах. Вони мають глибину до 1500 м. Потім вугілля із шахт надходить на підприємства з проведення його переробки.Там здійснюється його збагачення та сортування за фракціями. Після цього вугілля в мішках (антрацит) надходить різним споживачам.

Реалізація цього продукту здійснюється як у рядовому вигляді (АР), так і в збагаченому концентрованому. Вказана копалина під марками «АМ» і «АКО» за властивостями є ідентичними. Хоча питомий опір вугілля дрібного типу має вищу.

Застосування антрацитів

Цей продукт є досить популярним. Антрацит – це найбільш щільний вид кам'яного вугілля. Це дозволяє займати перші позиції з класу тепловіддачі і часу згоряння. Якщо ви для опалення купуєте антрацит (вугілля), то вам знадобиться його набагато менше для опалення такої ж площі, аніж якщо використовувати аналогічний продукт іншого виду чи дров. Незважаючи на всі переваги вказаної копалини, у неї присутні і мінуси. Маючи значну щільність, він здатний розгоратися далеко не у всіх типах котлів і печей. Це важливо знати. Для гарного горіння антрациту знадобиться гарна подача повітря. В основному в сучасних видах казанів на твердому паливі вона примусова. До менших за щільністю видів кам'яного вугілля відносяться: слабоспікне і довгопламенне вугілля.

Антрацит завдяки своїм теплотворним якостям перевершує інші аналоги. Цей параметр становить 8200 ккал/кг. Наприклад, газ природного типу – 7000 ккал/кг. Антрацит – вугілля, що є найтвердішим із усіх його аналогів. У нього при горінні летких речовин виділяється лише до 5%. Антрацит використовується у різних сферах людської діяльності.А саме: у виробництві промислового типу (хімія, металургія, цукрова промисловість та інше), у комунальній галузі (нагрівання води, опалення тощо). Також його застосовують для обігріву приватних домоволодінь. Ще з викопного виробляють фільтранти, які використовують для очищення стоків, води і так далі.

Антрацити в електроенергетиці

У цій галузі застосування зазначеного продукту також є суттєвим. Відсіви від антрацитів, у яких високий вміст золи класу 0-13, широко використовують як паливо в електроенергетиці. У цій галузі цю копалину застосовують через низький вміст летких речовин. В електроенергетиці для згоряння антрациту використовують спеціальне обладнання.

Для пилоподібного спалювання даного продукту потрібні також топки особливої ​​конструкції. Їхня конфігурація є досить своєрідною. Вона повинна забезпечувати повне спалювання вказаної копалини за час, коли він знаходиться в особливій зоні згоряння.

Вугілля з дрібними фракціями, а також низьким вмістом сірки, азоту та фосфору використовується у спеціальних котлах, які призначені для цього. Ще застосовують зазначений продукт малого розміру в печах цементообпалювального типу.

Антрацити у металургії

У цій сфері ця копалина також знайшла своє застосування. Антрацити в металургії використовують для спікання заліза та вапняку. Доменні та електросталеплавильні процеси належним чином не дозволяють контролювати кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу. Тому застосування зазначеного високоякісного палива за умовчанням дозволяє зробити більш екологічними металургійні процеси.

Крім цього, дана копалина дрібного типу використовується у виробництві сталей високовуглецевого виду для вторинного навуглерожування.У доменних печах, що мають системи PCI (вдування пилоподібного палива), також можна застосовувати антрацит. Тут основним показником є ​​вологість вугілля, яке постачають.

У цьому випадку вказане паливо може вдуватися в доменну піч штибом. Подібна технологія дуже добре застосовується країнами Західної Європи, а також Азії – Китаєм, Японією, Кореєю. У Росії та Україні цей метод лише набирає своєї популярності.

У металургійній промисловості вугілля також застосовується як відновник металів.

Антрацити – сорбенти

Це є ще одним із найперспективніших напрямків у застосуванні вказаної копалини. Використовувати антрацит можна для очищення питної та стічної води. У цьому випадку він відіграє роль фільтра і може легко замінити активоване деревне вугілля. Це істотний чинник.

Альтернативна високовуглецева сировина

Ринок вугілля зазвичай розділений на два сегменти. Під ними маються на увазі енергетика та виробництво коксу. Цінові тренди на продукцію залежать від сегмента та інших факторів. І часто вони різні.

Антрацит є унікальним товаром, що успішно присутній у двох сегментах. До того ж, він ще займає значне місце на спеціалізованому ринку технологічного використання. Цінова динаміка на аналогічний товар у різних сегментах може відрізнятися, тобто у цьому плані відбувається перерозподіл. Наприклад, якщо вартість одного сегмента на антрацит падає, то в іншого вона зазвичай виростає.

Антрацити благополучно складають конкуренцію графіту, деревному вугіллю, нафтовому коксу.Амплітуда цін на них внаслідок цього залежатиме від вартості на електричну енергію, металеву продукцію тощо. Це важливо пам'ятати. Крім того, на ціну антрациту впливатиме те, в якому стані перебуває світова економіка. Проте впродовж останнього десятиліття помітна стала динаміка її зростання.

Висновок

За підсумками всього вищесказаного можна сказати, що вугілля кам'яний антрацит є найпоширенішим у світі видом корисних копалин. Він має високий рівень чистого виходу якісної енергії при виробництві електрики та тепла з високою температурою для процесів виробництва. Застосовується він у промисловості з виробництва хімії та відносно недорогий. При сучасній науці та техніці неможливо стовідсотково антрацит замінити у промисловості. Це є достовірним фактом. Отже, найближчим часом буде інтенсивне продовження видобутку антрациту та кам'яного вугілля.