Es entsteht Kohle. Sehen Sie in anderen Wörterbüchern nach, was „Kohle“ bedeutet

Seit der Antike nutzt die Menschheit Kohle als eine der Energiequellen. Und heute wird dieses Mineral ziemlich häufig verwendet. Manchmal wird es Sonnenenergie genannt, die in Stein konserviert ist.

Anwendung

Kohle wird verbrannt, erhält Wärme, was gilt heißes Wasser und Hausheizung. Mineralien werden verwendet technologische Prozesse Metallschmelze. Thermische Kraftwerke wandeln Kohle in Strom um, indem sie sie verbrennen.

Wissenschaftliche Fortschritte haben es ermöglicht, diesen wertvollen Stoff auf andere Weise zu nutzen. So wurde in der chemischen Industrie eine Technologie erfolgreich beherrscht, die es ermöglicht, von zu erhalten harte Kohle flüssige Brennstoffe sowie seltene Metalle wie Germanium und Gallium. Aus einem wertvollen Fossil wird derzeit Kohlenstoffgraphit mit hoher Kohlenstoffkonzentration gewonnen. Es wurden auch Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen und entwickelt gasförmiger Brennstoff kalorienreich aus kohle.

Ein sehr geringer Anteil an minderwertiger Kohle und deren Staub werden nach der Aufbereitung zu Briketts gepresst. Dieses Material eignet sich hervorragend zum Heizen von Privathäusern und Industriegelände. Im Allgemeinen werden nach der chemischen Verarbeitung, der Kohle unterzogen wird, mehr als vierhundert Artikel verschiedener Produkte hergestellt. Der Preis all dieser Produkte ist zehnmal höher als die Rohstoffkosten.

In den letzten Jahrhunderten hat die Menschheit aktiv Kohle als Brennstoff genutzt, der für die Gewinnung und Umwandlung von Energie notwendig ist. Außerdem steigt der Bedarf an diesem wertvollen Mineral in In letzter Zeit steigt. Dies wird durch die Entwicklung der chemischen Industrie sowie den Bedarf an wertvollen und seltenen Elementen, die daraus gewonnen werden, erleichtert. In diesem Zusammenhang wird derzeit in Russland intensiv nach neuen Lagerstätten exploriert, Minen und Steinbrüche angelegt, Unternehmen zur Verarbeitung dieses wertvollen Rohstoffs aufgebaut.

Fossiler Ursprung

In der Antike herrschte auf der Erde ein feucht-warmes Klima, in dem eine vielfältige Vegetation gedieh. Daraus wurde später Kohle gebildet. Der Ursprung dieses Fossils liegt in der Ansammlung von Milliarden Tonnen toter Vegetation am Boden der Sümpfe, wo sie mit Sedimenten bedeckt waren. Seitdem sind etwa 300 Millionen Jahre vergangen. Unter dem starken Druck von Sand, Wasser und verschiedenen Felsen zersetzte sich die Vegetation langsam in einer sauerstofffreien Umgebung. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen, die durch das nahegelegene Magma gegeben waren, erstarrte diese Masse, die sich allmählich in Kohle verwandelte. Die Herkunft aller vorhandenen Ablagerungen hat nur eine solche Erklärung.

Bodenschätze und ihre Gewinnung

Auf unserem Planeten gibt es große Kohlevorkommen. Insgesamt lagern laut Experten die Eingeweide der Erde fünfzehn Billionen Tonnen dieses Minerals. Außerdem steht die Kohleförderung mengenmäßig an erster Stelle. Es sind 2,6 Milliarden Tonnen pro Jahr oder 0,7 Tonnen pro Einwohner unseres Planeten.

Kohlevorkommen in Russland befinden sich in verschiedenen Regionen. Darüber hinaus hat in jedem von ihnen das Mineral unterschiedliche Eigenschaften und hat seine eigene Tiefe. Nachfolgend finden Sie eine Liste mit den meisten große Vorkommen Kohle in Russland:

1. Es liegt im südöstlichen Teil von Jakutien. Die Tiefe der Kohle an diesen Orten ermöglicht den Tagebau. Dies erfordert keine besonderen Kosten, was sich auf die Reduzierung der Kosten des Endprodukts auswirkt.
2. Tuva-Einzahlung. Experten zufolge gibt es auf seinem Territorium etwa 20 Milliarden Tonnen Mineralien. Das Feld ist sehr attraktiv für die Entwicklung. Tatsache ist, dass sich achtzig Prozent seiner Lagerstätten in einer Schicht befinden, die eine Dicke von 6-7 Metern hat.
3. Minusinsker Einlagen. Sie befinden sich in der Republik Chakassien. Dies sind mehrere Lagerstätten, von denen die größten Chernogorskoye und Izykhskoye sind. Poolbestände sind klein. Experten zufolge reichen sie von 2 bis 7 Milliarden Tonnen. Hier wird Kohle abgebaut, die in ihren Eigenschaften sehr wertvoll ist. Die Eigenschaften des Minerals sind so, dass beim Verbrennen eine sehr hohe Temperatur aufgezeichnet wird.
4. Diese Lagerstätte im Westen Sibiriens liefert ein Produkt, das in der Eisenmetallurgie verwendet wird. Die dort geförderte Kohle wird verkokt. Das Volumen der Einlagen hier ist einfach riesig.
5. Diese Ablagerung ergibt ein Produkt von höchster Qualität. Die größte Tiefe der Mineralvorkommen erreicht fünfhundert Meter. Der Abbau erfolgt sowohl im Tagebau als auch in Bergwerken.

Steinkohle in Russland wird im Petschora-Kohlebecken abgebaut. Auch in der Region Rostow werden Lagerstätten aktiv erschlossen.

Die Wahl der Kohle für den Produktionsprozess

In verschiedenen Branchen besteht ein Bedarf an unterschiedlichen Mineralqualitäten. Was sind die Unterschiede zwischen Steinkohle? Die Eigenschaften und Qualitätsmerkmale dieses Produkts sind sehr unterschiedlich.

Dies geschieht auch dann, wenn die Kohle die gleiche Markierung hat. Tatsache ist, dass die Eigenschaften des Fossils vom Ort seiner Gewinnung abhängen. Aus diesem Grund sollte sich jedes Unternehmen, das Kohle für seine Produktion wählt, mit ihren physikalischen Eigenschaften vertraut machen.

Eigenschaften

Kohle unterscheidet sich in folgenden Eigenschaften:

Grad der Anreicherung

Je nach Verwendungszweck käuflich zu erwerben verschiedene Kohle Stein. Dabei werden die Eigenschaften des Kraftstoffs anhand des Anreicherungsgrades deutlich. Zuordnen:

1. Konzentrate. Dieser Brennstoff wird zur Erzeugung von Strom und Wärme verwendet.

2. Industrieprodukte. Sie werden in der Metallurgie verwendet.

3. Kohlefeinfraktion (bis sechs Millimeter) sowie Stäube aus der Gesteinszerkleinerung. Aus dem Schlamm werden Briketts geformt, die gute Gebrauchseigenschaften für Festbrennstoffkessel im Haushalt haben.

Inkohlungsgrad

Nach diesem Indikator gibt es:

1. Braunkohle. Dies ist die gleiche Kohle, nur teilweise gebildet. Seine Eigenschaften sind etwas schlechter als die von höherwertigem Kraftstoff. Braunkohle gibt auf schwache Hitze wenn es verbrannt wird und während des Transports zerbröckelt. Außerdem neigt es zur Selbstentzündung.

2. Kohle. Diese Art von Kraftstoff hat eine große Anzahl von Sorten (Marken), deren Eigenschaften unterschiedlich sind. Es wird häufig in der Energie- und Metallurgie, im Wohnungs- und Kommunalwesen sowie in der chemischen Industrie eingesetzt.

3. Anthrazit. Dies ist die hochwertigste Kohlesorte.

Die Eigenschaften all dieser Mineralformen unterscheiden sich erheblich voneinander. Braunkohle hat also den niedrigsten Heizwert und Anthrazit den höchsten. Welche Kohle kauft man am besten? Der Preis muss wirtschaftlich vertretbar sein. Darauf basierend werden die Kosten u spezifische Wärme im optimalen Verhältnis finden sich in gewöhnlicher Kohle (innerhalb von 220 $ pro Tonne).

Größenklassifizierung

Bei der Auswahl von Kohle ist es wichtig, ihre Abmessungen zu kennen. Dieser Indikator ist im Gehalt des Minerals verschlüsselt. Kohle passiert also:

- "P" - Platte, das ist große Brockenüber 10cm.

- "K" - groß, dessen Größe 5 bis 10 cm beträgt.

- "O" - eine Nuss, sie ist auch ziemlich groß, mit Fragmentgrößen von 2,5 bis 5 cm.

- "M" - klein, mit kleinen Stücken von 1,3-2,5 cm.

- "C" - ein Samen - eine billige Fraktion zum Langzeitschwelen mit Abmessungen von 0,6-1,3 cm.

- "Sh" - shtyb, das ist hauptsächlich Kohlenstaub, der zum Brikettieren bestimmt ist.

- "P" - gewöhnlich oder nicht standardmäßig, in dem es Fraktionen unterschiedlicher Größe geben kann.

Eigenschaften von Braunkohle

Dies ist die Kohle mit der niedrigsten Qualität. Sein Preis ist der niedrigste (ungefähr hundert Dollar pro Tonne). in alten Sümpfen durch Pressen von Torf in einer Tiefe von etwa 0,9 km gebildet. Dies ist der billigste Kraftstoff, der eine große Menge Wasser enthält (etwa 40%).

Zudem hat Braunkohle einen eher geringen Heizwert. Es enthält eine große Menge (bis zu 50%) flüchtiger Gase. Wenn Sie Braunkohle für den Ofen verwenden, ähnelt sie in ihren Qualitätsmerkmalen rohem Brennholz. Das Produkt brennt stark, raucht stark und hinterlässt eine große Menge Asche. Briketts werden häufig aus diesem Rohstoff hergestellt. Sie haben gute Gebrauchseigenschaften. Ihr Preis liegt zwischen acht- und zehntausend Rubel pro Tonne.

Eigenschaften von Steinkohle

Dieser Kraftstoff ist von besserer Qualität. Kohle ist ein schwarzes Gestein mit einer matten, halbglänzenden oder glänzenden Oberfläche.

Diese Art von Brennstoff enthält nur fünf bis sechs Prozent Feuchtigkeit, weshalb er einen hohen Heizwert hat. Im Vergleich zu Eichen-, Erlen- und Birkenbrennholz gibt Kohle 3,5-mal mehr Wärme ab. Der Nachteil dieses Brennstofftyps ist sein hoher Aschegehalt. Der Kohlepreis liegt im Sommer und Herbst zwischen 3900 und 4600 Rubel pro Tonne. Im Winter steigen die Kosten für diesen Kraftstoff um zwanzig bis dreißig Prozent.

Kohlespeicher

Wenn der Brennstoff über einen längeren Zeitraum verwendet werden soll, muss er in einem speziellen Schuppen oder Bunker gelagert werden. Dort muss es vor direkten geschützt werden Sonnenstrahlen und von Niederschlägen.

Wenn die Kohlehaufen groß sind, muss ihr Zustand während der Lagerung ständig überwacht werden. Feine Fraktionen in Kombination mit hoher Temperatur und Feuchtigkeit können sich spontan entzünden.

„Die Eingeweide der Erde sind in sich verborgen: blauer Lapislazuli, grüner Malachit, rosa Rhodonit, lila Charoit … In der bunten Palette dieser und vieler anderer Mineralien wirkt fossile Kohle natürlich bescheiden.“
So schreibt Edward Martin in seinem Werk „The History of a Piece of Coal“, und man kann ihm nur zustimmen. Aber angesichts der Vorteile, die die Kohle den Menschen seit jeher gebracht hat, sieht man diese Aussage mit einem ganz anderen Blick.

Kohle ist ein Mineral, das Menschen als Brennstoff verwenden. Es ist eine dichte steinschwarze (manchmal grauschwarze) Farbe mit einer glänzenden, halbmatten oder matten Oberfläche.
Es gibt zwei Hauptgesichtspunkte zur Herkunft der Kohle. Die erste argumentiert, dass Kohle durch den Zerfall von Pflanzen über viele Millionen Jahre hinweg entstanden ist. Dieser Prozess führte jedoch nicht immer zu Kohlevorkommen. Tatsache ist, dass der Zugang von Sauerstoff begrenzt werden muss, damit verrottende Pflanzen keinen Kohlenstoff in die Atmosphäre abgeben können. Eine geeignete Umgebung für diesen Prozess ist ein Sumpf. Stehendes Wasser mit einem minimalen Sauerstoffgehalt erlaubt es Bakterien nicht, Pflanzen vollständig zu zerstören. Und an einem bestimmten Punkt werden Säuren freigesetzt, die die Arbeit von Bakterien vollständig stoppen. So entsteht Torf, der zunächst in Braunkohle, dann in Steinkohle und schließlich in Anthrazit umgewandelt wird. Aber die Bildung von Kohle ist auf einen anderen wichtigen Punkt zurückzuführen - auf die Bewegung der Erdkruste Die Torfschicht sollte mit anderen Erdschichten bedeckt werden. So entsteht unter Druck, erhöhten Temperaturen, ohne Wasser und Gase, Kohle.

Es gibt auch eine zweite Version. Es legt nahe, dass Kohle das Ergebnis des Übergangs von Kohlenstoff aus einem gasförmigen Zustand in einen kristallinen Zustand ist. Es basiert auf der Tatsache, dass eine große Menge Kohlenstoff im gasförmigen Zustand im Erdinneren enthalten sein kann. Beim Abkühlen fällt es in Form von Kohle aus.

Russland hält 5,5 % der weltweiten Kohlereserven, derzeit sind es 6421 Milliarden Tonnen, davon sind 2/3 Steinkohlereserven. Die Lagerstätten sind ungleichmäßig über das Land verteilt: 95 % befinden sich in den östlichen Regionen, mehr als 60 % davon gehören zu Sibirien. Die wichtigsten Kohlebecken: Kusnezk, Kansk-Achinsk, Petschora, Donezk. Bei der Kohleförderung liegt Russland weltweit auf Platz 5.

Protozoen fossiler Kohleabbau seit der Antike bekannt und in China und Griechenland aufgezeichnet. In Russland sah Peter I. 1696 zum ersten Mal Kohle im Gebiet der heutigen Stadt Schachty. Und seit 1722 wurden Expeditionen mit dem Ziel der Aufklärung von Kohlevorkommen auf dem gesamten Territorium Russlands ausgerüstet. Zu dieser Zeit wurde Kohle zur Salzgewinnung, in der Schmiedekunst und zum Heizen von Häusern verwendet.
Steinkohle wird hauptsächlich auf zwei Arten gefördert: offen und geschlossen. Die Abbaumethode hängt von der Tiefe des Gesteins ab. Wenn sich die Lagerstätten in einer Tiefe von bis zu 100 Metern befinden, ist das Abbauverfahren offen (die oberste Bodenschicht wird über der Lagerstätte entfernt, dh ein Steinbruch oder Abschnitt wird gebildet). Wenn die Tiefe größer ist, werden Minen angelegt und in ihnen spezielle unterirdische Gänge angelegt. Übrigens entsteht Kohle normalerweise in einer Tiefe von 3 oder mehr Kilometern. Aber durch die Bewegungen der Erdschichten werden die Schichten näher an die Oberfläche gehoben oder auf ein tieferes Niveau abgesenkt. Kohle kommt in Form von Flözen und linsenförmigen Ablagerungen vor. Die Struktur ist geschichtet oder körnig. Und die durchschnittliche Dicke des Kohleflözes beträgt etwa 2 Meter.

Kohle ist nicht nur ein Mineral, sondern eine Ansammlung hochmolekularer Verbindungen toller Inhalt Kohlenstoff sowie Wasser und flüchtige Substanzen mit geringen mineralischen Verunreinigungen.

Spezifische Verbrennungswärme (Kaloriengehalt) - 6500 - 8600 kcal / kg.

Die Angaben erfolgen in Prozent, die genaue Zusammensetzung hängt von der Lage der Lagerstätten u Klimabedingungen. Um die Qualität von Kohle zu verstehen, mehrere wichtige Punkte. Erstens der Grad seiner Arbeitsfeuchtigkeit (weniger Feuchtigkeit - bessere Energieeigenschaften). Sein Gehalt an Kohle beträgt 4-14 %, was einen Heizwert von 10-30 MJ/kg ergibt. Zweitens ist es der Aschegehalt der Kohle. Asche entsteht durch das Vorhandensein von mineralischen Verunreinigungen in Kohle und wird durch den Ausstoß des Rückstands nach der Verbrennung bei einer Temperatur von 800 °C bestimmt. Kohle gilt als geeignet für die Verwendung, wenn die Asche nach der Verbrennung 30 % oder weniger beträgt.
Anders als Braunkohle enthält Kohle keine Huminsäuren, sie werden darin in Carboide (verdichtete Kohlenstoffverbindungen) umgewandelt. Dementsprechend ist seine Dichte und sein Kohlenstoffgehalt größer als die von Braunkohle.

In Bezug auf die Eigenschaften werden folgende Kohlearten unterschieden: glänzend (vitren), halbglänzend (claren), matt (dgoren) und wellig (fusen).

Kohlen werden nach Anreicherungsgrad in Konzentrate, Zwischenprodukte und Schlämme eingeteilt. Die Konzentrate werden im Kesselhaus und zur Stromerzeugung verwendet. Industrieprodukte gehen auf die Bedürfnisse der Metallurgie ein. Der Schlamm eignet sich zur Herstellung von Briketts und zum Verkauf an die Öffentlichkeit.

Es gibt auch eine Klassifizierung von Kohle nach der Größe der Stücke:

Die wichtigsten technologischen Eigenschaften von Kohle sind Back- und Verkokungseigenschaften. Zusammenbacken ist die Fähigkeit von Kohle, beim Erhitzen (ohne Luft) einen geschmolzenen Rückstand zu bilden. Kohle erwirbt diese Eigenschaft in den Stadien ihrer Entstehung. Verkokung ist die Fähigkeit von Kohle, unter bestimmten Bedingungen und hoher Temperatur ein klumpiges poröses Material zu bilden – Koks. Diese Eigenschaft verleiht der Kohle einen zusätzlichen Wert.
Während der Bildung von Kohle treten Änderungen hinsichtlich des darin enthaltenen Kohlenstoffgehalts und einer Abnahme der Menge an Sauerstoff, Wasserstoff und flüchtigen Substanzen sowie Änderungen der Verbrennungswärme auf. Daraus ergibt sich die Klassifizierung der Kohlesorten:

Es dauert lange, aus Torf Kohle zu machen. In Torfmooren sammelten sich nach und nach Torfschichten, die von oben mit immer mehr Pflanzen bewachsen wurden. In der Tiefe zerfallen komplexe Verbindungen, die in zerfallenden Pflanzen gefunden werden, in immer einfachere. Sie werden teilweise vom Wasser gelöst und weggetragen, und einige von ihnen gehen hinein Gaszustand Methan und Kohlendioxid produziert. Bakterien und verschiedene Pilze, die alle Sümpfe und Torfmoore bewohnen, spielen auch eine wichtige Rolle bei der Bildung von Kohle, da sie zur schnellen Zersetzung von Pflanzengewebe beitragen. Im Laufe der Zeit beginnt sich bei solchen Veränderungen Kohlenstoff im Torf als stabilste Substanz anzusammeln. Mit der Zeit wird Kohlenstoff im Torf immer mehr.

Eine wichtige Bedingung Die Anreicherung von Kohlenstoff im Torf ist der fehlende Zugang zu Sauerstoff. Andernfalls wäre Kohlenstoff, nachdem er sich mit Sauerstoff verbunden hätte, zu Kohlendioxid geworden und entwichen. Torfschichten, die sich in Kohle verwandeln, werden zunächst durch das Wasser, das sie bedeckt, und von oben durch neu entstehende Torfschichten aus einer zerfallenden Pflanzenschicht und neuen Dickichten, die darauf wachsen, von der darin enthaltenen Luft und dem darin enthaltenen Sauerstoff isoliert.

Kohlestufen

Die erste Stufe ist Braunkohle, lose Braunkohle, am ähnlichsten Torf, nicht alter Ursprung. Pflanzenreste, insbesondere Holz, sind darin gut sichtbar, da die Zersetzung länger dauert. Braunkohle entsteht in modernen Torfmooren mittlere Spur, und besteht aus Schilf, Seggen, Torfmoos. Der holzige Torf, der sich in subtropischen Zonen wie den Sümpfen von Florida in den Vereinigten Staaten bildet, ist der fossilen Braunkohle sehr ähnlich.

Braunkohle entsteht mit einer stärkeren Zersetzung und Veränderung von Pflanzenresten. Seine Farbe ist schwarz oder dunkelbraun, Holzreste sind seltener und es gibt überhaupt keine Pflanzenreste, es ist stärker als Braunkohle. Braunkohle gibt beim Verbrennen viel mehr Wärme ab, da mehr Kohlenstoffverbindungen in ihr enthalten sind. Im Laufe der Zeit wird Braunkohle zu Steinkohle, aber nicht immer. Der Umwandlungsprozess findet nur statt, wenn eine Schicht Braunkohle in tiefere Schichten der Erdkruste einsinkt, wenn der Prozess der Gebirgsbildung stattfindet. Um aus Braunkohle Steinkohle oder Anthrazit zu machen, braucht man eine sehr hohe Temperatur des Erdinneren und einen großen Druck.

In Kohle sind Pflanzen- und Holzreste nur noch unter dem Mikroskop zu finden, sie ist glänzend, schwer und fest, fast wie Stein. Schwarz und Kohle namens Anthrazit enthält die größte Zahl Kohlenstoff. Diese Kohle wird vor allem deshalb geschätzt, weil sie beim Verbrennen die meiste Wärme abgibt.

Kohle ist ein Sedimentgestein, das sich im Erdsaum bildet. Kohle ist ein hervorragender Brennstoff. Es wird angenommen, dass dies am meisten ist antike Ansicht Kraftstoff, der von unseren entfernten Vorfahren verwendet wurde.

Wie Kohle entsteht

Für die Bildung von Kohle wird eine riesige Menge an Pflanzenmaterial benötigt. Und es ist besser, wenn sich die Pflanzen an einem Ort ansammeln und keine Zeit haben, sich vollständig zu zersetzen. Der ideale Ort dafür sind Sümpfe. Das Wasser in ihnen ist sauerstoffarm, was die lebenswichtige Aktivität von Bakterien verhindert.

Vegetationsmasse sammelt sich in Sümpfen. Da es keine Zeit hat, vollständig zu verrotten, wird es durch die folgenden Bodenablagerungen komprimiert. So entsteht Torf – der Ausgangsstoff für Kohle. Die nächsten Erdschichten versiegeln sozusagen den Torf im Boden. Dadurch wird ihm der Zugang zu Sauerstoff und Wasser vollständig entzogen und er verwandelt sich in ein Kohleflöz. Dieser Prozess ist langwierig. Die meisten modernen Kohlereserven wurden also im Paläozoikum gebildet, dh vor mehr als 300 Millionen Jahren.

Eigenschaften und Arten von Kohle

(Braunkohle)

Die chemische Zusammensetzung der Kohle hängt von ihrem Alter ab.

Die jüngste Art ist Braunkohle. Es liegt in einer Tiefe von etwa 1 km. Da ist noch viel Wasser drin - etwa 43%. Enthält eine große Menge flüchtiger Substanzen. Es zündet und brennt gut, gibt aber wenig Wärme ab.

Steinkohle ist in dieser Einteilung eine Art „Mittlerer“. Es kommt in Tiefen bis zu 3 km vor. Da der Druck der oberen Schichten größer ist, ist der Wassergehalt in Kohle geringer - etwa 12%, flüchtige Substanzen - bis zu 32%, aber Kohlenstoff enthält 75% bis 95%. Es ist auch leicht entzündlich, brennt aber besser. Und aufgrund der geringen Feuchtigkeit gibt es mehr Wärme.

Anthrazit ist eine ältere Rasse. Es kommt in Tiefen von etwa 5 km vor. Es hat mehr Kohlenstoff und fast keine Feuchtigkeit. Anthrazit - fester Brennstoff, entzündet sich schlecht, aber die spezifische Verbrennungswärme ist am höchsten - bis zu 7400 kcal / kg.

(Anthrazitkohle)

Anthrazit ist jedoch nicht die letzte Stufe der Transformation organische Materie. Unter härteren Bedingungen verwandelt sich Kohle in Shuntit. Mit mehr hohe Temperaturen Graphit bekommen. Und unter ultrahohem Druck wird aus Kohle Diamant. Alle diese Stoffe – von der Pflanze bis zum Diamanten – bestehen aus Kohlenstoff, nur die molekulare Struktur ist anders.

Die Zusammensetzung von Kohle umfasst neben den wichtigsten "Zutaten" oft verschiedene "Gesteine". Dies sind Verunreinigungen, die nicht verbrennen, sondern Schlacke bilden. Enthalten in Kohle und Schwefel, und sein Gehalt wird durch den Ort der Kohlebildung bestimmt. Wenn es verbrannt wird, reagiert es mit Sauerstoff, um sich zu bilden Schwefelsäure. Je weniger Verunreinigungen in der Zusammensetzung der Kohle vorhanden sind, desto höher wird ihre Qualität bewertet.

Kohlevorkommen

Der Ort des Vorkommens von Kohle wird als Kohlebecken bezeichnet. Weltweit sind über 3,6 Tausend Kohlebecken bekannt. Ihre Fläche nimmt etwa 15 % der Landfläche der Erde ein. Der größte Anteil der weltweiten Kohlereserven in den Vereinigten Staaten - 23%, an zweiter Stelle - Russland, 13%. China schließt die drei führenden Länder - 11%. Die größten Kohlevorkommen der Welt befinden sich in den USA. Dies ist das Kohlebecken der Appalachen, dessen Reserven 1600 Milliarden Tonnen übersteigen.

In Russland ist das größte Kohlebecken Kusnezk, das sich in Russland befindet Gebiet Kemerowo. Die Reserven von Kusbass belaufen sich auf 640 Milliarden Tonnen.

Die Entwicklung der Lagerstätten in Jakutien (Elginskoye) und in Tyva (Elegestskoye) ist vielversprechend.

Kohle abbauen

Je nach Tiefe der Kohle kommt entweder ein geschlossenes oder ein offenes Abbauverfahren zum Einsatz.

Geschlossene oder unterirdische Abbaumethode. Für dieses Verfahren werden Bergwerksschächte und -stollen gebaut. Minenschächte werden gebaut, wenn die Kohletiefe 45 Meter oder mehr beträgt. Von ihm führt ein horizontaler Tunnel - ein Stollen.

Es gibt 2 geschlossene Bergbausysteme: Kammer- und Pfeilerbergbau und Strebbau. Das erste System ist weniger wirtschaftlich. Es wird nur in Fällen verwendet, in denen die entdeckten Schichten dick sind. Das zweite System ist viel sicherer und praktischer. Es ermöglicht Ihnen, bis zu 80 % des Gesteins zu extrahieren und Kohle gleichmäßig an die Oberfläche zu bringen.

Die offene Methode wird verwendet, wenn die Kohle flach ist. Zunächst wird eine Analyse der Bodenhärte durchgeführt, der Grad der Bodenverwitterung und die Schichtung der Deckschicht ermittelt. Bei weichem Untergrund über den Kohleflözen reicht der Einsatz von Bulldozern und Schürfkübeln aus. Wenn die obere Schicht dick ist, werden Bagger und Schürfkübelbagger hinzugezogen. Eine über der Kohle liegende dicke Schicht Hartgestein wird gesprengt.

Die Verwendung von Kohle

Das Einsatzgebiet von Kohle ist einfach riesig.

Schwefel, Vanadium, Germanium, Zink und Blei werden aus Kohle gewonnen.

Kohle selbst ist ein ausgezeichneter Brennstoff.

Es wird in der Metallurgie zum Schmelzen von Eisen, zur Herstellung von Eisen und Stahl verwendet.

Die beim Verbrennen von Kohle anfallende Asche wird zur Herstellung von Baustoffen verwendet.

Aus Kohle werden nach ihrer speziellen Verarbeitung Benzol und Xylol gewonnen, die zur Herstellung von Lacken, Farben, Lösungsmitteln und Linoleum verwendet werden.

Durch die Verflüssigung von Kohle wird ein erstklassiger flüssiger Brennstoff gewonnen.

Kohle ist der Rohstoff zur Herstellung von Graphit. Sowie Naphthalin und eine Reihe anderer aromatischer Verbindungen.

Durch die chemische Verarbeitung von Kohle werden derzeit mehr als 400 Arten von Industrieprodukten gewonnen.

Mikhailo Lomonosov, der berühmte russische Wissenschaftler des 18. Jahrhunderts, gab in jenen alten Zeiten eine Definition, wie dieses Mineral in der Natur entstand. Nämlich: Aus Pflanzenresten wie Torf entstand auch Kohle. Seine Ausbildung war laut Lomonosov auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Erstens zersetzten sich die Vegetationsreste ohne Beteiligung von "freier Luft" (dh ohne freien Zugang von Sauerstoff). Zweitens gab es ein ziemlich hohes Temperaturregime. Und drittens spielte nämlich die „Last des Daches“ eine Rolle hoher Blutdruck Felsen. Dies geschah vor unvordenklichen Zeiten, als die Menschheit noch nicht auf dem Planeten Erde existierte.

Dinge aus vergangenen Tagen

In jedem Fall ist die Geschichte der Kohleentstehung so weit entfernt, dass moderne Wissenschaftler nur spekulieren und spekulieren können, um den Prozess zu erklären. Aber heute ist es ziemlich genau studiert worden. Und die Mechanismen seines Auftretens (seiner Bildung aus vorläufigen Rohstoffen) sind der Wissenschaft bekannt.

Aus Torf

Abfall große Pflanzen verwandeln sich allmählich in Torfmassen, die sich in sumpfigen Gebieten ansammeln und mit anderen Pflanzen überwuchern und allmählich tiefer werden. In der Tiefe verändern Moore ständig ihre chemische Zusammensetzung(komplexere Verbindungen werden zu einfacheren, lösen sich auf). Einige von ihnen werden in Wasser gelöst und ausgewaschen, andere gehen in einen gasförmigen Zustand über. So entstehen in den Sümpfen Methan und Kohlendioxid, die diesen menschenleeren Orten einen charakteristischen Luftgeruch verleihen. Eine wichtige Funktion in diesem Prozess übernehmen Pilze und Bakterien, die zur weiteren Zersetzung des Gewebes abgestorbener Pflanzen beitragen.

Kohlen

Im Laufe der Zeit reichern sich im Prozess der fortschreitenden Modifikationen die stabilsten Kohlenwasserstoffverbindungen in Mooren an. Und da all diese Sättigung von Torfmassen mit Kohlenwasserstoffen praktisch ohne Zugang zu Sauerstoff erfolgt, wird Kohlenstoff nicht zu Gas und verdampft nicht. Abschottung gegen Luftzutritt und gleichzeitige Sättigung bei steigendem Druck: Aus Torf entsteht Kohle. Seine Bildung dauert Hunderte von Jahrtausenden, dieser Prozess ist nicht so schnell! Laut Wissenschaftlern entstanden die meisten der heutigen Reserven und Kohleflöze im Paläozoikum, also vor mehr als 300 Millionen Jahren.

Aber das ist nicht alles!

Die Natur verfügte, dass Anthrazit, an sich die dichteste Kohle mit dem höchsten Kohlenstoffgehalt (95 Prozent oder mehr), nicht die letzte Stufe der Umwandlung ist, die mit Pflanzenresten stattfindet Umgebung. Schungit ist eine Substanz, die unter noch härteren Bedingungen aus Kohle entsteht. Graphit tritt bei hohen Temperaturen aus dem gleichen Material aus. Und wenn man superhohen Druck hinzufügt, dann entsteht ein Diamant, die beständigste Substanz, die sowohl industriellen als auch künstlerischen Wert für die gesamte Menschheit hat.

Aber man darf nicht vergessen: Seltsamerweise bestehen all diese auf den ersten Blick unterschiedlichen Substanzen – von Pflanzen bis Diamanten – aus Kohlenstoff, nur mit unterschiedlicher Struktur auf molekularer Ebene!

Entstehung und Bedeutung der Kohle

Es ist unmöglich, die Bedeutung der Kohle für die Entwicklung der Industrie und allgemein für die gesamte menschliche Kultur auf der Erde zu überschätzen. Und sein Anwendungsbereich ist sehr breit. Ganz zu schweigen davon, dass Kohle ein ausgezeichneter Brennstoff ist, der zum Heizen von Häusern, zum Befeuern von Öfen in der Industrie und zur Stromerzeugung verwendet wird. Aus Kohle werden auch viele Stoffe extrahiert, Menschen brauchen. Schwefel und Vanadium, Zink und Blei, Germanium - all das gibt der Menschheit dieses Mineral.

Kohle wird zum Schmelzen von Metall, Stahl und Gusseisen verwendet. Kohleverbrennungsprodukte - bei der Herstellung einiger Baumaterialien. Bei der speziellen Verarbeitung eines Fossils wird daraus Benzol gewonnen, das bei der Herstellung von Lacken und Lösungsmitteln, wie z Baumaterial wie Linoleum. Aus Kohle, die durch spezielle Technologien verflüssigt wird, entsteht flüssiger Brennstoff für Mechanismen. Kohle ist der Rohstoff für die Herstellung von Graphit und technischen Diamanten, insgesamt werden mehr als vierhundert Produkte für die Industrie und den Dienstleistungssektor auf Basis dieses Naturstoffs hergestellt.

Wissenschaft in der Schule: Kohleentstehung

Für Kinder empfiehlt es sich, beim Passieren des entsprechenden Themas in der Mittelschicht in zugänglicher Form über die Entstehung von Kohle in der Natur zu sprechen. Bitte geben Sie an, wie lange dieser Vorgang dauert. Wenn Sie die Entstehung von Kohle kurz beschreiben, müssen Sie sich auf ihre Bedeutung für die Entwicklung der Industrie und den Fortschritt unter modernen und historischen Bedingungen konzentrieren und einen Plan für die Botschaft erstellen, die die Schüler selbst erstellen werden.