Πώς εξορύσσεται ο άνθρακας. Πώς εξορύσσεται ο καφές άνθρακας Πού και πώς εξορύσσεται ο σκληρός άνθρακας

Ένας από τους μεγαλύτερους κλάδους του συγκροτήματος καυσίμων και ενέργειας είναι η βιομηχανία άνθρακα.

Πίσω στην εποχή της ΕΣΣΔ, η Ρωσία έγινε αναγνωρισμένος ηγέτης στον τομέα της εξόρυξης και επεξεργασίας άνθρακα. Εδώ, τα κοιτάσματα άνθρακα αποτελούν περίπου το 1/3 των παγκόσμιων αποθεμάτων, συμπεριλαμβανομένων του καφέ, του λιθάνθρακα και του ανθρακίτη.

Η Ρωσική Ομοσπονδία κατατάσσεται στην έκτη στον κόσμο όσον αφορά την παραγωγή άνθρακα, τα 2/3 της οποίας χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας και θερμότητας, το 1/3 - στη χημική βιομηχανία, ένα μικρό μέρος μεταφέρεται στην Ιαπωνία και τη Νότια Κορέα. Κατά μέσο όρο, περισσότεροι από 300 εκατομμύρια τόνοι ετησίως εξορύσσονται στις λεκάνες άνθρακα της Ρωσίας.

Χαρακτηριστικά καταθέσεων

Αν κοιτάξετε τον χάρτη της Ρωσίας, τότε πάνω από το 90% των κοιτασμάτων βρίσκονται στο ανατολικό τμήμα της χώρας, κυρίως στη Σιβηρία.

Εάν συγκρίνουμε τον όγκο του άνθρακα που εξορύσσεται, τη συνολική του ποσότητα, τις τεχνικές και γεωγραφικές συνθήκες, τότε οι πιο σημαντικές από αυτές μπορούν να ονομαστούν οι λεκάνες Kuznetsk, Tunguska, Pechora και Irkutsk-Cheremkhovo.

, αλλιώς Kuzbass, είναι η μεγαλύτερη λεκάνη άνθρακα στη Ρωσία και η μεγαλύτερη στον κόσμο.

Βρίσκεται στη Δυτική Σιβηρία σε μια ρηχή διαορεινή λεκάνη. Ένα μεγάλο μέρος της λεκάνης ανήκει στα εδάφη της περιοχής Kemerovo.

Ένα σημαντικό μειονέκτημα είναι η γεωγραφική απόσταση από τους κύριους καταναλωτές καυσίμων - Καμτσάτκα, Σαχαλίνη, τις κεντρικές περιοχές της χώρας. Παράγει το 56% του σκληρού άνθρακα και περίπου το 80% του άνθρακα οπτανθρακοποίησης, περίπου 200 εκατομμύρια τόνους ετησίως. Το είδος του θηράματος είναι ανοιχτό.

Λεκάνη άνθρακα Kansk-Achinsk

Απλώνεται κατά μήκος του Υπερσιβηρικού Σιδηροδρόμου στο έδαφος της Επικράτειας Κρασνογιάρσκ, των Περιφερειών του Κεμέροβο και του Ιρκούτσκ. Το 12% του συνόλου του ρωσικού καφέ άνθρακα ανήκει σε αυτή τη λεκάνη, το 2012 η ποσότητα του ήταν 42 εκατομμύρια τόνοι.

Σύμφωνα με πληροφορίες που παρείχε η γεωλογική εξερεύνηση το 1979, τα συνολικά αποθέματα άνθρακα είναι 638 δισεκατομμύρια τόνοι.

Σημειωτέον ότι το τοπικό είναι το φθηνότερο λόγω της υπαίθριας εξόρυξής του, έχει χαμηλή δυνατότητα μεταφοράς και χρησιμοποιείται για την παροχή ενέργειας σε τοπικές επιχειρήσεις.

Λεκάνη άνθρακα Tunguska

Μια από τις μεγαλύτερες και πιο υποσχόμενες λεκάνες στη Ρωσία, καταλαμβάνει τα εδάφη της Γιακουτίας, την επικράτεια Κρασνογιάρσκ και την περιοχή του Ιρκούτσκ.

Αν κοιτάξετε τον χάρτη, μπορείτε να δείτε ότι αυτό είναι περισσότερο από το ήμισυ της Ανατολικής Σιβηρίας.

Τα τοπικά αποθέματα άνθρακα είναι περίπου 2345 δισεκατομμύρια τόνοι. Εδώ βρίσκεται σκληρός και καφές άνθρακας, μια μικρή ποσότητα ανθρακίτη.

Επί του παρόντος, οι εργασίες στο λεκανοπέδιο διεξάγονται ανεπαρκώς (λόγω κακής γνώσης του πεδίου και του σκληρού κλίματος). Περίπου 35,3 εκατομμύρια τόνοι εξορύσσονται ετησίως με την υπόγεια μέθοδο.

Λεκάνη Πεχώρας

Βρίσκεται στη δυτική πλαγιά της κορυφογραμμής Pai-Khoi, αποτελεί μέρος της Αυτόνομης Περιφέρειας Nenets και της Δημοκρατίας της Κόμι. Τα κύρια κοιτάσματα είναι τα Vorkuta, Vorgashorskoye, Inta.

Τα κοιτάσματα αντιπροσωπεύονται ως επί το πλείστον από υψηλής ποιότητας άνθρακα οπτανθρακοποίησης, λόγω εξόρυξης αποκλειστικά με τη μέθοδο εξόρυξης.

Εξορύσσονται 12,6 εκατομμύρια τόνοι άνθρακα ετησίως, που είναι το 4% του συνόλου. Καταναλωτές στερεών καυσίμων είναι επιχειρήσεις του βορειοευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσίας, ιδίως το μεταλλουργικό εργοστάσιο Cherepovets.

Λεκάνη Irkutsk-Cheremkhovo

Εκτείνεται κατά μήκος του Άνω Sayan από το Nizhneudinsk έως τη λίμνη Baikal. Χωρίζεται στους κλάδους Baikal και Sayan. Ο όγκος εκχύλισης είναι 3,4%, η μέθοδος εκχύλισης είναι ανοιχτή. Η κατάθεση είναι μακριά από μεγάλους καταναλωτές, η παράδοση είναι δύσκολη, επομένως ο τοπικός άνθρακας χρησιμοποιείται κυρίως στις επιχειρήσεις του Ιρκούτσκ. Το απόθεμα είναι περίπου 7,5 δισεκατομμύρια τόνοι άνθρακα.

Ζητήματα του κλάδου

Σήμερα, ενεργή εξόρυξη άνθρακα πραγματοποιείται στις λεκάνες Kuznetsk, Kansk-Achinsk, Pechora και Irkutsk-Cheremkhovo, σχεδιάζεται η ανάπτυξη της λεκάνης Tunguska. Η κύρια μέθοδος εξόρυξης είναι το open pit, αυτή η επιλογή οφείλεται στη σχετική φθηνότητα και την ασφάλεια για τους εργαζομένους. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι η ποιότητα του άνθρακα υποφέρει πολύ.

Το κύριο πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι παραπάνω λεκάνες είναι η δυσκολία παράδοσης καυσίμων σε απομακρυσμένες περιοχές, σε σχέση με αυτό, είναι απαραίτητος ο εκσυγχρονισμός των σιδηροδρόμων της Σιβηρίας. Παρόλα αυτά, η βιομηχανία άνθρακα είναι ένας από τους πιο υποσχόμενους τομείς της ρωσικής οικονομίας (σύμφωνα με προκαταρκτικές εκτιμήσεις, τα ρωσικά κοιτάσματα άνθρακα θα διαρκέσουν περισσότερα από 500 χρόνια).

Από την αρχαιότητα, ο άνθρακας ήταν πηγή ενέργειας για την ανθρωπότητα, όχι η μοναδική, αλλά ευρέως χρησιμοποιούμενη. Μερικές φορές συγκρίνεται με την ηλιακή ενέργεια που διατηρείται σε πέτρα. Καίγεται για να ληφθεί θερμότητα για θέρμανση, θέρμανση νερού, μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια σε θερμικούς σταθμούς και χρησιμοποιείται για την τήξη μετάλλων.

Με την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, οι άνθρωποι έμαθαν να χρησιμοποιούν άνθρακα όχι μόνο για να αποκτήσουν ενέργεια με καύση. Η χημική βιομηχανία έχει κατακτήσει με επιτυχία την τεχνολογία παραγωγής σπάνιων μετάλλων - γαλλίου και γερμανίου. Από αυτό εξάγονται σύνθετα υλικά άνθρακα-γραφίτη με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, αέριο καύσιμο υψηλής θερμιδικής αξίας και εκπονούνται μέθοδοι για την παραγωγή πλαστικών. Ο άνθρακας χαμηλότερης ποιότητας, το πολύ λεπτό κλάσμα του και η σκόνη άνθρακα είναι επεξεργασμένα και είναι εξαιρετικά για θέρμανση τόσο βιομηχανικών χώρων όσο και ιδιωτικών κατοικιών. Συνολικά, με τη βοήθεια της χημικής επεξεργασίας του άνθρακα παράγονται περισσότερα από 400 είδη προϊόντων, τα οποία μπορεί να κοστίζουν δέκα φορές περισσότερο από το αρχικό προϊόν.

Για αρκετούς αιώνες, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν ενεργά τον άνθρακα ως καύσιμο για την παραγωγή και τη μετατροπή ενέργειας, με την ανάπτυξη της χημικής βιομηχανίας και την ανάγκη για σπάνια και πολύτιμα υλικά σε άλλες βιομηχανίες, η ανάγκη για άνθρακα αυξάνεται. Ως εκ τούτου, διεξάγονται εντατικά έρευνες νέων κοιτασμάτων, κατασκευάζονται λατομεία και ορυχεία, επιχειρήσεις επεξεργασίας πρώτων υλών.

Συνοπτικά για την προέλευση του άνθρακα

Στον πλανήτη μας, πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια, η βλάστηση άκμασε σε ένα υγρό κλίμα. Από τότε έχουν περάσει 210 ... 280 εκατομμύρια χρόνια. Για χιλιάδες χρόνια, εκατομμύρια χρόνια, δισεκατομμύρια τόνοι βλάστησης πέθαναν, συσσωρεύτηκαν στον πυθμένα των βάλτων, καλυμμένοι με στρώματα ιζήματος. Η αργή αποσύνθεση σε μια ατμόσφαιρα απαλλαγμένη από οξυγόνο υπό ισχυρή πίεση νερού, άμμου, άλλων πετρωμάτων, μερικές φορές σε υψηλές θερμοκρασίες λόγω της γειτνίασης με το μάγμα, οδήγησε στη πέτρα των στρωμάτων αυτής της βλάστησης, με σταδιακή μετατροπή σε άνθρακα διαφόρων βαθμών της ενανθράκωσης.

Τα κύρια ρωσικά κοιτάσματα και εξόρυξη λιθάνθρακα

Υπάρχουν περισσότερα από 15 τρισεκατομμύρια τόνοι αποθεμάτων άνθρακα στον πλανήτη. Η μεγαλύτερη εξόρυξη ορυκτών προέρχεται από λιθάνθρακα, με περίπου 0,7 τόνους ανά άτομο, δηλαδή περισσότερους από 2,6 δισεκατομμύρια τόνους ετησίως. Στη Ρωσία, ο άνθρακας είναι διαθέσιμος σε διάφορες περιοχές. Έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά, χαρακτηριστικά και βάθος εμφάνισης. Εδώ είναι οι μεγαλύτερες και πιο επιτυχημένα ανεπτυγμένες λεκάνες άνθρακα:

Η ενεργή χρήση των κοιτασμάτων της Σιβηρίας και της Άπω Ανατολής περιορίζει την απόστασή τους από τις βιομηχανικές ευρωπαϊκές περιοχές. Στο δυτικό τμήμα της Ρωσίας εξορύσσεται επίσης άνθρακας με εξαιρετικές επιδόσεις: στις λεκάνες άνθρακα Pechersk και Donetsk. Στην περιοχή του Ροστόφ, αναπτύσσονται ενεργά τοπικά κοιτάσματα, το πιο πολλά υποσχόμενο από αυτά είναι το Gukovskoye. Η επεξεργασία του άνθρακα από αυτά τα κοιτάσματα παράγει υψηλής ποιότητας ανθρακίτες - ανθρακίτες (AS και AO).

Τα κύρια ποιοτικά χαρακτηριστικά του λιθάνθρακα

Διαφορετικές βιομηχανίες απαιτούν διαφορετικές ποιότητες άνθρακα. Οι ποιοτικοί του δείκτες ποικίλλουν σε μεγάλο εύρος ακόμη και για εκείνους που έχουν την ίδια σήμανση και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την κατάθεση. Επομένως, οι επιχειρήσεις, πριν αγοράσουν άνθρακα, εξοικειώνονται με τα φυσικά χαρακτηριστικά του:

Σύμφωνα με τον βαθμό εμπλουτισμού, ο άνθρακας χωρίζεται σε:

• - Συμπυκνώματα (καίγονται για θέρμανση σε λέβητες ατμού και για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας).
• – Βιομηχανικά προϊόντα που χρησιμοποιούνται στη μεταλλουργική βιομηχανία.
• - Η λάσπη, μάλιστα, είναι λεπτό κλάσμα (μέχρι 6 mm) και σκόνη μετά τη σύνθλιψη των πετρωμάτων. Η καύση αυτού του καυσίμου είναι προβληματική, επομένως σχηματίζονται μπρικέτες από αυτό, οι οποίες έχουν καλά χαρακτηριστικά απόδοσης και χρησιμοποιούνται σε οικιακούς λέβητες στερεών καυσίμων.

Ανάλογα με το βαθμό ενανθράκωσης:

• — Ο καφές άνθρακας είναι μερικώς σχηματισμένος ασφαλτικός άνθρακας. Έχει χαμηλή θερμιδική αξία, θρυμματίζεται κατά τη μεταφορά και την αποθήκευση, έχει τάση για αυθόρμητη καύση.
• - Κάρβουνο. Έχει πολλές διαφορετικές μάρκες (ποιότητες) με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Έχει ένα ευρύ πεδίο χρήσης: μεταλλουργία, ενέργεια, στέγαση και κοινοτικές υπηρεσίες, χημική βιομηχανία κ.λπ.
• — Ο ανθρακίτης είναι η υψηλότερης ποιότητας μορφή λιθάνθρακα.

Σε σύγκριση με την τύρφη και τον άνθρακα, η θερμογόνος δύναμη του άνθρακα είναι υψηλότερη. Ο καφές άνθρακας έχει τη χαμηλότερη θερμιδική αξία και ο ανθρακίτης την υψηλότερη. Ωστόσο, με βάση την οικονομική σκοπιμότητα, ο συνηθισμένος άνθρακας έχει μεγάλη ζήτηση. Διαθέτει βέλτιστο συνδυασμό τιμής και ειδικής θερμότητας καύσης.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά χαρακτηριστικά του άνθρακα, αλλά δεν είναι όλα σημαντικά όταν επιλέγετε άνθρακα για θέρμανση. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σημαντικό να γνωρίζετε μόνο μερικές βασικές παραμέτρους: περιεκτικότητα σε τέφρα, υγρασία και ειδική θερμική ικανότητα. Η περιεκτικότητα σε θείο μπορεί να είναι σημαντική. Τα υπόλοιπα απαιτούνται κατά την επιλογή πρώτων υλών για επεξεργασία. Αυτό που είναι σημαντικό να γνωρίζετε όταν επιλέγετε κάρβουνο είναι το μέγεθος: πόσο μεγάλα κομμάτια σας προσφέρονται. Αυτά τα δεδομένα είναι κρυπτογραφημένα στην επωνυμία.

Ταξινόμηση μεγέθους:

Ταξινόμηση ανά μάρκες και σύντομη περιγραφή τους:

Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του άνθρακα, τη μάρκα, τον τύπο και το κλάσμα του, αποθηκεύεται για διαφορετικούς χρόνους. (Υπάρχει πίνακας στο άρθρο που δείχνει τη διάρκεια ζωής του άνθρακα ανάλογα με το κοίτασμα και τη μάρκα).

Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στην προστασία του άνθρακα κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση (πάνω από 6 μήνες). Σε αυτή την περίπτωση, απαιτείται ειδικό υπόστεγο ή αποθήκη άνθρακα, όπου τα καύσιμα θα προστατεύονται από τις βροχοπτώσεις και το άμεσο ηλιακό φως.

Οι μεγάλοι σωροί άνθρακα κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση απαιτούν έλεγχο θερμοκρασίας, καθώς παρουσία μικρών κλασμάτων, σε συνδυασμό με υγρασία και υψηλή θερμοκρασία, τείνουν να αναφλέγονται αυθόρμητα. Συνιστάται να αγοράσετε ένα ηλεκτρονικό θερμόμετρο και ένα θερμοστοιχείο με μακρύ καλώδιο, το οποίο είναι θαμμένο στο κέντρο του σωρού άνθρακα. Πρέπει να ελέγχετε τη θερμοκρασία μία ή δύο φορές την εβδομάδα, επειδή ορισμένες ποιότητες άνθρακα αναφλέγονται αυθόρμητα σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες: καφέ - στους 40-60 ° C, οι υπόλοιποι - 60-70 ° C. Σπάνια υπάρχουν περιπτώσεις αυτόματης καύσης ανθρακιτών και ημιανθρακιτών (στη Ρωσία τέτοιες περιπτώσεις δεν έχουν καταγραφεί).

βιομηχανία άνθρακαασχολείται με την εξόρυξη και την πρωτογενή επεξεργασία (εμπλουτισμό) σκληρού και καφέ άνθρακα και είναι ο μεγαλύτερος κλάδος ως προς τον αριθμό των εργαζομένων και το κόστος παραγωγής των παγίων.

Ρωσικός άνθρακας

Η Ρωσία έχει διάφορους τύπους άνθρακα - καφέ, μαύρο, ανθρακί - και καταλαμβάνει μία από τις κορυφαίες θέσεις στον κόσμο όσον αφορά τα αποθέματα. Τα συνολικά γεωλογικά αποθέματα άνθρακα ανέρχονται σε 6.421 δισ. τόνους, εκ των οποίων τα 5.334 δισ. τόνοι είναι τυπικά. Πάνω από τα 2/3 των συνολικών αποθεμάτων είναι άνθρακας. Το τεχνολογικό καύσιμο - ο άνθρακας οπτανθρακοποίησης - είναι το 1/10 της συνολικής ποσότητας λιθάνθρακα.

Διανομή άνθρακασε όλη τη χώρα άνισος. 95% αποθεματικά ανατολικές περιοχές, εκ των οποίων περισσότερο από το 60% - στη Σιβηρία. Το κύριο μέρος των γενικών γεωλογικών αποθεμάτων άνθρακα συγκεντρώνεται στις λεκάνες Tunguska και Lena. Όσον αφορά τα βιομηχανικά αποθέματα άνθρακα, διακρίνονται οι λεκάνες Kansk-Achinsk και Kuznetsk.

Εξόρυξη άνθρακα στη Ρωσία

Όσον αφορά την παραγωγή άνθρακα, η Ρωσία κατέχει την πέμπτη θέση στον κόσμο (μετά την Κίνα, τις ΗΠΑ, την Ινδία και την Αυστραλία), τα 3/4 του παραγόμενου άνθρακα χρησιμοποιούνται για παραγωγή ενέργειας και θερμότητας, το 1/4 - στη μεταλλουργία και τη χημική βιομηχανία. Ένα μικρό μέρος εξάγεται, κυρίως στην Ιαπωνία και τη Δημοκρατία της Κορέας.

Ανοιχτή εξόρυξη άνθρακαστη Ρωσία είναι 2/3 του συνολικού όγκου. Αυτή η μέθοδος εξόρυξης θεωρείται η πιο παραγωγική και φθηνότερη. Ωστόσο, αυτό δεν λαμβάνει υπόψη τις σοβαρές διαταραχές της φύσης που συνδέονται με αυτό - τη δημιουργία βαθιάς λατομείων και εκτεταμένων χωματερών. Η παραγωγή ορυχείων είναι πιο ακριβή και έχει υψηλό ποσοστό ατυχημάτων, το οποίο καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την απόσβεση του εξορυκτικού εξοπλισμού (το 40% του είναι ξεπερασμένο και απαιτεί επείγοντα εκσυγχρονισμό).

Ρωσικές λεκάνες άνθρακα

Ο ρόλος αυτής ή εκείνης της λεκάνης άνθρακα στον εδαφικό καταμερισμό εργασίας εξαρτάται από την ποιότητα του άνθρακα, το μέγεθος των αποθεμάτων, τους τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες εξόρυξης, τον βαθμό ετοιμότητας των αποθεμάτων για βιομηχανική εκμετάλλευση, το μέγεθος του άνθρακα. την εξόρυξη, και τις ιδιαιτερότητες της μεταφοράς και της γεωγραφικής θέσης. Μαζί, αυτές οι συνθήκες ξεχωρίζουν έντονα διασυνοικιακές βάσεις άνθρακα— Οι λεκάνες Kuznetsk και Kansko-Achinsk, οι οποίες μαζί αντιπροσωπεύουν το 70% της παραγωγής άνθρακα στη Ρωσία, καθώς και οι λεκάνες Pechora, Donetsk, Irkutsk-Cheremkhovo και South Yakutsk.

Λεκάνη Kuznetsk, που βρίσκεται στα νότια της Δυτικής Σιβηρίας στην περιοχή του Κεμέροβο, είναι η κύρια βάση άνθρακα της χώρας και παρέχει το ήμισυ της συνολικής ρωσικής παραγωγής άνθρακα. Εδώ εναποτίθεται άνθρακας υψηλής ποιότητας, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα οπτανθρακοποίησης. Σχεδόν το 12% της εξόρυξης πραγματοποιείται με εξόρυξη ανοιχτού λάκκου. Τα κύρια κέντρα είναι το Novokuznetsk, Kemerovo, Prokopievsk, Anzhero-Sudzhensk, Belovo, Leninsk-Kuznetsky.

Λεκάνη Kansko-Achinskβρίσκεται στα νότια της Ανατολικής Σιβηρίας στην Επικράτεια Krasnoyarsk κατά μήκος του Υπερσιβηρικού Σιδηροδρόμου και παρέχει το 12% της παραγωγής άνθρακα στη Ρωσία. Ο λιγνίτης αυτής της λεκάνης είναι ο φθηνότερος στη χώρα, αφού εξορύσσεται σε ανοιχτό λάκκο. Λόγω της χαμηλής ποιότητας του άνθρακα, δεν είναι πολύ μεταφερόμενος, και ως εκ τούτου ισχυροί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί λειτουργούν με βάση τα μεγαλύτερα ορυχεία (Irsha-Borodinsky, Nazarovsky, Berezovsky).

Λεκάνη Πεχώραςείναι η μεγαλύτερη στο ευρωπαϊκό κομμάτι και παρέχει το 4% της παραγωγής άνθρακα στη χώρα. Είναι απομακρυσμένο από τα σημαντικότερα βιομηχανικά κέντρα και βρίσκεται στην Αρκτική· η εξόρυξη πραγματοποιείται μόνο με τη μέθοδο του ορυχείου. Ο άνθρακας οπτανθρακοποίησης εξορύσσεται στο βόρειο τμήμα της λεκάνης (κοιτάσματα Vorkuta και Vorgashorskoye), ενώ στο νότιο τμήμα (κοίτασμα Intinskoye), εξορύσσεται κυρίως ενεργειακός άνθρακας. Οι κύριοι καταναλωτές του άνθρακα Pechora είναι το μεταλλουργικό εργοστάσιο Cherepovets, επιχειρήσεις του Βορειοδυτικού, του Κέντρου και της Κεντρικής Περιφέρειας Τσερνόζεμ.

Λεκάνη του Ντόνετσκστην περιοχή του Ροστόφ βρίσκεται το ανατολικό τμήμα της λεκάνης άνθρακα που βρίσκεται στην Ουκρανία. Αυτή είναι μια από τις παλαιότερες περιοχές εξόρυξης άνθρακα. Η μέθοδος εξόρυξης εξόρυξης οδήγησε στο υψηλό κόστος του άνθρακα. Η παραγωγή άνθρακα μειώνεται κάθε χρόνο και το 2007 η λεκάνη παρήγαγε μόνο το 2,4% της συνολικής ρωσικής παραγωγής.

Λεκάνη Irkutsk-Cheremkhovoστην περιοχή του Ιρκούτσκ παρέχει χαμηλό κόστος άνθρακα, καθώς η εξόρυξη πραγματοποιείται με ανοιχτό τρόπο και παρέχει το 3,4% του άνθρακα στη χώρα. Λόγω της μεγάλης απόστασης από τους μεγάλους καταναλωτές, χρησιμοποιείται σε τοπικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Λεκάνη του Νότιου Γιακούτσκ(3,9% της συνολικής ρωσικής παραγωγής) βρίσκεται στην Άπω Ανατολή. Διαθέτει σημαντικά αποθέματα ενέργειας και καυσίμων διεργασιών και όλες οι εξορύξεις γίνονται με ανοιχτή μέθοδο.

Οι πολλά υποσχόμενες λεκάνες άνθρακα περιλαμβάνουν τις λεκάνες Lensky, Tungussky και Taimyrsky, που βρίσκονται πέρα ​​από το Yenisei στα βόρεια του 60ου παραλλήλου. Καταλαμβάνουν τεράστιες εκτάσεις στις φτωχά ανεπτυγμένες και αραιοκατοικημένες περιοχές της Ανατολικής Σιβηρίας και της Άπω Ανατολής.

Παράλληλα με τη δημιουργία βάσεων άνθρακα διαπεριφερειακής σημασίας, υπήρξε ευρεία ανάπτυξη τοπικών λεκανών άνθρακα, γεγονός που κατέστησε δυνατή την προσέγγιση της παραγωγής άνθρακα στις περιοχές κατανάλωσης. Ταυτόχρονα, στις δυτικές περιοχές της Ρωσίας, η παραγωγή άνθρακα μειώνεται (Λεκάνη της Μόσχας) και στις ανατολικές περιοχές αυξάνεται απότομα (καταθέσεις της περιφέρειας Novosibirsk, το Trans-Baikal Territory, Primorye.

Το χαμηλό κόστος και τα τεράστια αποθέματα είναι οι κύριοι παράγοντες που προκαλούν την αύξηση του αριθμού των αιτήσεων για καφέ άνθρακα. Αυτός ο τύπος ορυκτών στερεών καυσίμων, ο παλαιότερος τύπος άνθρακα, εξορύσσεται από τον άνθρωπο για περισσότερα από εκατό χρόνια. Ο καφές άνθρακας είναι προϊόν μεταμόρφωσης τύρφης, στο στάδιο μεταξύ λιγνίτη και άνθρακα. Σε σύγκριση με το τελευταίο, αυτός ο τύπος καυσίμου είναι λιγότερο δημοφιλής, ωστόσο, λόγω του χαμηλού κόστους του, χρησιμοποιείται αρκετά ευρέως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, θέρμανσης και άλλων τύπων καυσίμων.

Δομή

Ο καφές άνθρακας είναι μια πυκνή, γήινη ή ινώδης ανθρακώδης μάζα καφέ ή μαύρης πίσσας με υψηλή περιεκτικότητα σε πτητικές ασφαλτούχες ουσίες. Κατά κανόνα, η δομή του φυτού, τα κονχοειδή κατάγματα και οι μάζες ξύλου διατηρούνται καλά σε αυτό. Καίγεται εύκολα, η φλόγα είναι καπνιστή και απελευθερώνεται μια περίεργη δυσάρεστη μυρωδιά καύσης. Αντιδρώντας με το υδροξείδιο του καλίου, σχηματίζει ένα σκούρο καφέ υγρό. Κατά την ξηρή απόσταξη, ο καφές άνθρακας σχηματίζει αμμωνία με οξικό οξύ. Χημική σύνθεση (κατά μέσο όρο), χωρίς τέφρα: άνθρακας - 63%, οξυγόνο - 32%, υδρογόνο 3-5%, άζωτο 0-2%.

Προέλευση

Ο καφές άνθρακας σχηματίζει στρώματα αποθέσεων ιζηματογενών πετρωμάτων - νιφάδων, συχνά μεγάλου πάχους και μήκους. Το υλικό για τον σχηματισμό του καφέ άνθρακα είναι διάφορα είδη πύαλπες, κωνοφόρα, δέντρα και τύρφη. Οι εναποθέσεις αυτών των ουσιών σταδιακά αποσυντίθενται χωρίς πρόσβαση στον αέρα, κάτω από το νερό, κάτω από την κεφαλή ενός μείγματος αργίλου και άμμου. Η διαδικασία του σιγοκαίματος συνοδεύεται από συνεχή απελευθέρωση πτητικών ουσιών και σταδιακά οδηγεί στον εμπλουτισμό των φυτικών υπολειμμάτων με άνθρακα. Ο καφές άνθρακας είναι ένα από τα πρώτα στάδια μεταμόρφωσης τέτοιων φυτικών αποθέσεων, μετά την τύρφη. Περαιτέρω στάδια - άνθρακας, ανθρακίτης, γραφίτης. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαδικασία, τόσο πιο κοντά βρίσκεται η κατάσταση στον καθαρό άνθρακα-γραφίτη. Άρα, ο γραφίτης ανήκει στην αζωική ομάδα, ο άνθρακας - στον Παλαιοζωικό, ο καφές άνθρακας - κυρίως στον Μεσοζωικό και τον Καινοζωικό.

Σκληρός και καφές άνθρακας: διαφορές

Όπως μπορείτε να δείτε από το ίδιο το όνομα, ο καφές άνθρακας διαφέρει από την πέτρα στο χρώμα (πιο ανοιχτό ή πιο σκούρο). Υπάρχουν επίσης μαύρες ποικιλίες, αλλά σε μορφή σκόνης, η απόχρωση αυτού του άνθρακα είναι ακόμα καφέ. Το χρώμα της πέτρας και του ανθρακί παραμένει πάντα μαύρο. Οι χαρακτηριστικές ιδιότητες του καφέ άνθρακα είναι η υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα σε σύγκριση με τους σκληρούς άνθρακα και η χαμηλότερη περιεκτικότητα σε ασφαλτικές ουσίες. Αυτό εξηγεί γιατί ο καφές άνθρακας καίγεται πιο εύκολα και παράγει περισσότερο καπνό. Η υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα εξηγεί επίσης την αναφερόμενη αντίδραση με το υδροξείδιο του καλίου και την περίεργη δυσάρεστη οσμή κατά την καύση. Η περιεκτικότητα σε άζωτο, σε σύγκριση με τους λιθάνθρακες, είναι επίσης πολύ χαμηλότερη. Με μεγάλη παραμονή στον αέρα, ο καφές άνθρακας χάνει γρήγορα την υγρασία, θρυμματίζεται σε σκόνη.

ποικιλίες

Υπάρχουν πολλές ποικιλίες και ποικιλίες καφέ άνθρακα, μεταξύ των οποίων υπάρχουν πολλές κύριες:

1. Συνηθισμένο καφέ άνθρακα, η συνοχή είναι πυκνή, καφέ ματ.
2. Καφέ άνθρακας γήινου κατάγματος, που τρίβεται εύκολα σε σκόνη.
3. Ρητινώδες, πολύ πυκνό, σκούρο καφέ, μερικές φορές ακόμη και μπλε-μαύρο. Όταν σπάσει, μοιάζει με ρητίνη.
4. Λιγνίτης, ή ασφαλτούχο δέντρο. Άνθρακας με καλοδιατηρημένη φυτική δομή. Μερικές φορές συναντάται ακόμη και με τη μορφή ολόκληρων κορμών δέντρων με ρίζες.
5. Disodil - καφές χάρτινος άνθρακας με τη μορφή αποσυντιθέμενης φυτικής μάζας λεπτής στιβάδας. Χωρίζεται εύκολα σε λεπτά φύλλα.
6. Καφέ τύρφη άνθρακα. Θυμίζει τύρφη, με μεγάλη ποσότητα ακαθαρσιών, που μερικές φορές θυμίζει γη.

Το ποσοστό της τέφρας και των εύφλεκτων στοιχείων σε διαφορετικούς τύπους καφέ άνθρακα ποικίλλει ευρέως, γεγονός που καθορίζει τα πλεονεκτήματα ενός εύφλεκτου υλικού μιας συγκεκριμένης ποικιλίας.

Εξόρυξη

Οι μέθοδοι εξόρυξης καφέ άνθρακα είναι παρόμοιες για όλους τους ορυκτούς άνθρακα. Υπάρχουν ανοιχτά (καριέρα) και κλειστά. Η παλαιότερη μέθοδος υπόγειας εξόρυξης είναι τα πηγάδια με κλίση σε ραφή άνθρακα μικρού πάχους και ρηχής εμφάνισης. Χρησιμοποιείται σε περίπτωση οικονομικής αναποτελεσματικότητας της συσκευής λατομείου.

Το ορυχείο - ένα κατακόρυφο ή κεκλιμένο πηγάδι στη βραχώδη μάζα από την επιφάνεια έως τη ραφή άνθρακα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σε βαθιές ανθρακικές ραφές. Χαρακτηρίζεται από υψηλό κόστος εξορυκθέντων πόρων και υψηλό ποσοστό ατυχημάτων.

Η εξόρυξη ανοιχτού λάκκου πραγματοποιείται σε σχετικά μικρό (έως 100 m) βάθος της ραφής του άνθρακα. Η εξόρυξη ανοιχτού λάκκου ή λατομείου είναι η πιο οικονομική, σήμερα περίπου το 65% του συνόλου του άνθρακα εξορύσσεται με αυτόν τον τρόπο. Το βασικό μειονέκτημα της επαγγελματικής εξέλιξης είναι η μεγάλη ζημιά στο περιβάλλον. Η εξόρυξη λιθάνθρακα πραγματοποιείται κυρίως με ανοιχτό τρόπο λόγω του μικρού βάθους εμφάνισης. Αρχικά πραγματοποιείται η απομάκρυνση του υπερκείμενου (στρώμα βράχου πάνω από τη ραφή του άνθρακα). Μετά από αυτό, ο άνθρακας σπάει με τη μέθοδο της γεώτρησης και ανατίναξης και μεταφέρεται με εξειδικευμένα οχήματα (λατομείο) από το χώρο εξόρυξης. Οι εργασίες υπερφόρτωσης, ανάλογα με το μέγεθος και τη σύνθεση του στρώματος, μπορούν να πραγματοποιηθούν με μπουλντόζες (με χαλαρό στρώμα ασήμαντου πάχους) ή εκσκαφείς με τροχούς κάδου και συρματόσχοινα (με παχύτερο και πυκνότερο στρώμα βράχου).

Εφαρμογή

Ως καύσιμο, ο καφές άνθρακας χρησιμοποιείται πολύ λιγότερο συχνά από τον λιθάνθρακα. Χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ιδιωτικών κατοικιών και μικρών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Με το λεγόμενο. Η ξηρή απόσταξη του καφέ άνθρακα παράγει βουνίσιο κερί για τις βιομηχανίες ξυλουργικής, χαρτιού και κλωστοϋφαντουργίας, κρεόσωτο, καρβολικό οξύ και άλλα παρόμοια προϊόντα. Επίσης, μετατρέπεται σε υγρό καύσιμο υδρογονανθράκων. Τα χουμικά οξέα στη σύνθεση του καφέ άνθρακα καθιστούν δυνατή τη χρήση του στη γεωργία ως λίπασμα.

Οι σύγχρονες τεχνολογίες καθιστούν δυνατή την παραγωγή συνθετικού αερίου από καφέ άνθρακα, που είναι ανάλογο του φυσικού αερίου. Για να γίνει αυτό, ο άνθρακας θερμαίνεται στους 1000 βαθμούς Κελσίου, ως αποτέλεσμα του οποίου προκύπτει ο σχηματισμός αερίου. Στην πράξη, χρησιμοποιείται μια μάλλον αποτελεσματική μέθοδος: μέσω ενός γεωτρητικού φρέατος, παρέχεται υψηλή θερμοκρασία στα κοιτάσματα καφέ άνθρακα μέσω ενός σωλήνα και έτοιμο αέριο, προϊόν υπόγειας επεξεργασίας, απελευθερώνεται ήδη μέσω άλλου σωλήνα.

Παρά το γεγονός ότι οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σήμερα, η εξόρυξη άνθρακα είναι μια σημαντική βιομηχανία. Ένας από τους σημαντικότερους τομείς εφαρμογής αυτού του τύπου καυσίμου είναι η λειτουργία των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Τα κοιτάσματα άνθρακα βρίσκονται σε διάφορες χώρες του κόσμου και 50 από αυτά είναι ενεργά.

Παγκόσμια κοιτάσματα άνθρακα

Η μεγαλύτερη ποσότητα άνθρακα εξορύσσεται στις Ηνωμένες Πολιτείες σε κοιτάσματα στο Κεντάκι και την Πενσυλβάνια, στο Ιλινόις και στην Αλαμπάμα, στο Κολοράντο, στο Ουαϊόμινγκ και στο Τέξας. Παράγει σκληρό και καφέ άνθρακα, καθώς και ανθρακίτες. Τη δεύτερη θέση στην εξόρυξη αυτών των ορυκτών κατέχει η Ρωσία.

Στην τρίτη θέση στην παραγωγή άνθρακα βρίσκεται η Κίνα. Τα μεγαλύτερα κινεζικά κοιτάσματα βρίσκονται στη λεκάνη άνθρακα Shanxing, στη Μεγάλη κινεζική πεδιάδα, Datong, Yangtze, κ.λπ. Πολύ άνθρακας εξορύσσεται επίσης στην Αυστραλία - στις πολιτείες Queensland και Νέα Νότια Ουαλία, κοντά στην πόλη Newcastle. Η Ινδία είναι ένας σημαντικός παραγωγός άνθρακα και τα κοιτάσματα βρίσκονται στα βορειοανατολικά της χώρας.

Ο σκληρός και καφές άνθρακας εξορύσσεται στα κοιτάσματα Σάαρ και Σαξονία, Ρηνανία-Βεστφαλία και Βραδεμβούργο στη Γερμανία για περισσότερα από 150 χρόνια. Υπάρχουν τρεις λεκάνες άνθρακα στην Ουκρανία: Δνείπερος, Ντόνετσκ, Lvov-Volyn. Εδώ εξορύσσονται ανθρακίτες, άνθρακας αερίου και άνθρακας οπτανθρακοποίησης. Αρκετά μεγάλης κλίμακας κοιτάσματα άνθρακα βρίσκονται στον Καναδά και το Ουζμπεκιστάν, την Κολομβία και την Τουρκία, τη Βόρεια Κορέα και την Ταϊλάνδη, το Καζακστάν και την Πολωνία, την Τσεχική Δημοκρατία και τη Νότια Αφρική.

κοιτάσματα άνθρακα στη Ρωσία

Το ένα τρίτο των παγκόσμιων αποθεμάτων άνθρακα βρίσκεται στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Ο μεγαλύτερος αριθμός κοιτασμάτων βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα της χώρας, στη Σιβηρία. Τα μεγαλύτερα ρωσικά κοιτάσματα άνθρακα είναι τα εξής:

• Kuznetsk - ένα σημαντικό μέρος της λεκάνης βρίσκεται στην περιοχή Kemerovo, όπου εξορύσσεται περίπου το 80% του οπτάνθρακα και το 56% του λιθάνθρακα.
• Λεκάνη Kansk-Achinsk - εξορύσσεται το 12% του καφέ άνθρακα.
• Λεκάνη Tunguska - βρίσκεται σε τμήμα της Ανατολικής Σιβηρίας, εξορύσσονται ανθρακίτες, καφέ και σκληρός άνθρακας.
• Η λεκάνη Pechora είναι πλούσια σε άνθρακα οπτανθρακοποίησης.
• Η λεκάνη Irkutsk-Cheremkhovo αποτελεί πηγή άνθρακα για τις επιχειρήσεις του Irkutsk.

Η εξόρυξη άνθρακα είναι ένας πολλά υποσχόμενος τομέας της οικονομίας σήμερα. Οι ειδικοί λένε ότι η ανθρωπότητα καταναλώνει άνθρακα πολύ εντατικά, επομένως υπάρχει κίνδυνος να εξαντληθούν σύντομα τα παγκόσμια αποθέματα, αλλά σε ορισμένες χώρες υπάρχουν σημαντικά αποθέματα αυτού του ορυκτού. Η κατανάλωσή του εξαρτάται από την εφαρμογή και αν μειώσετε την κατανάλωση άνθρακα, θα διαρκέσει περισσότερο.