Antrasiitti | |
---|---|
fossiilinen kivihiili | |
Mineraalit | hiili , epäpuhtaudet |
Ryhmä | sedimenttikivilajeja |
Fyysiset ominaisuudet | |
Väri | musta harmaa |
Kovuus | 2-2.5 |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Antrasiitti ( latinan sanasta anthracites , muusta kreikasta ἄνθραξ "hiili; karbunkuli") on vanhin fossiilinen kivihiili , hiili, jolla on korkein kovettuminen ( metamorfismi ) [1] .
Paras kivihiililaatu, jolle on ominaista musta väri , voimakas kiilto , korkea lämpöarvo [2] .
Suurin lajike kivihiilestä on kiinteä palava mineraali , joka muodostuu kasvitähteistä kostutuksen ja hiiltymisen seurauksena [3] .
Musta - harmaa puuhiili metallinen kiilto , kova , tiheys ja korkea sähkönjohtavuus .
Antrasiittia voidaan pitää siirtymävaiheena bitumihiilen ja grafiitin välillä . Useimmiten antrasiittiesiintymiä löytyy alueilla, joilla on tapahtunut merkittäviä maankuoren liikkeitä, kuten vuoristojonojen kannuista . Hiiltymisprosessissa maapallon suolistoon haudattu turve muuttuu peräkkäin (sopivissa olosuhteissa) ensin ruskeaksi , sitten hiileksi ja antrasiitiksi [4] .
Antrasiitti eroaa muista kivihiileistä korkean kiinteän hiilen (91-98%) pitoisuuden, alhaisen kosteus-, rikki- , haihtuvien aineiden pitoisuutensa ja korkean ominaispalolämpönsä vuoksi . Antrasiitti palaa nopeasti, ilman savua ja liekkejä , suurella lämmönhaihdolla, ei sintraudu. Sillä on suuri orgaanisen aineksen tiheys (1500-1700 kg/m³) ja korkea sähkönjohtavuus. Kovuus mineralogisessa mittakaavassa 2,0-2,5 [5] .
Neuvostoliitossa ja Venäjällä vitriniitin heijastavuus ilmassa ja öljyn upotuksessa otettiin indikaattoriksi hiilen erottamiselle bitumihiileksi ja antrasiiteiksi [ 6 ] .
Suurin määrä antrasiittia muodostui alueellisen muodonmuutoksen seurauksena hiiltä sisältävien kerrosten vajoamisen aikana kohonneiden lämpötilojen ja paineiden alueelle. Antrasiitin muodostumisen aikana alueellisen muodonmuutoksen olosuhteissa lämpötila oli alueella 350–550 °C , mikä paineen muutosten, lähtömateriaalin ominaisuuksien ja muiden syiden ohella johti ominaisuuksiltaan erilaisen antrasiitin muodostumiseen. [5] .
Hiilipitoisuudesta ja teknologisesta sovelluksestaan riippuen antrasiitti jaetaan yleensä myös seuraaviin asteikkoihin:
SG antrasiitti | HG antrasiitti | UHG antrasiitti | Koksi | |
---|---|---|---|---|
Kosteus (maksimi, %) | viisitoista | viisitoista | 13 | 5 |
Tuhka (enintään, %) | kaksikymmentä | viisitoista | 12 | neljätoista |
Haihtuvat aineet (enintään, %) | kymmenen | kymmenen | 5 | 2 |
Kiinteä hiili (vähintään %) | 73 | 75 | 80 | 84 |
Rikki (enintään, %) | 1.0 | 1.0 | 0.6 | 0.8 |
fosfori (%) | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,04 |
Useissa aikaisemmissa luokitteluissa antrasiitit jaettiin luokkiin PA (puoliantrasiitit) ja A (antrasiitit). Äskettäin käyttöön otetuissa valtion standardeissa pääaltaiden ja esiintymien hiilen ja antrasiitin luokittelusta PA-merkkiä ei anneta. [5]
Antrasiitin laatuja (laatuja).
Vuoden 2009 tietojen mukaan antrasiitin (ns. talteenotettavissa olevat resurssit) maailmanvarat (mukaan lukien Kanada, joka ei vielä kehitä varantoja) ovat noin 24 miljardia tonnia.
Vuonna 1980 maailman varannot olivat 28,2 miljardia tonnia, Venäjällä oli 14 miljardia tonnia antrasiittia.
Antrasiitin kokonaisvarannot muodostavat 1 % maailman kivihiilivarannoista (vuoden 2006 tietojen mukaan) [7] .
Antrasiittia esiintyy eripaksuisissa kerroksissa, yleensä keskisyvillä ja matalilla syvyyksillä, monien geologisten järjestelmien kerrostumissa. Varannoista mitattuna (vuodesta 2009) Venäjä on 1. sijalla, jota seuraavat Kiina, Ukraina ja Vietnam. Suurin antrasiitin tuottaja on Kiina, muita merkittäviä tuottajia ovat Pohjois-Korea (pääasiassa kotimaiseen kulutukseen), Venäjä, Ukraina, Vietnam, Puola, Englanti, Australia ja USA.
Tärkeimmät antrasiitin tuottajamaat, 2009.
Maa | Jäljellä arvioitu
hyödynnettävät varat (miljoonaa tonnia) |
Nimellinen taso
tuotanto (miljoonaa tonnia/vuosi) |
Jäljellä oleva aika
kehitys (vuosia) |
---|---|---|---|
Kiina | 6080 | 275 | 22 |
Venäjä | 6870 | 9 | 763 |
Ukraina | 5790 | kaksikymmentä | 290 |
Vietnam | 2260 | 40 | 57 |
Pohjois-Korea | 1530 | 22.5 | 68 |
Etelä-Afrikka | 710 | 2.5 | 284 |
Etelä-Korea | 240 | 2.8 | 86 |
Espanja | 200 | 3.5 | 57 |
USA | 60 | 1.6 | 38 |
Puola | kymmenen | 0,0 | 253< |
Tärkeimmät hiiltä sisältävät altaat: Pennsylvania (USA), Alberta (Kanada), Witbank (Etelä-Afrikka).
Venäjällä ja IVY-maissa antrasiitteja on tunnistettu Grushevskin (Sahtyn, Novoshakhtinskin, Zverevon, Gukovon, Rostovin alueen kaupungit ), Kuznetskin , Gorlovskyn , Taimyrin ja Tunguskan altaista sekä hiilialtaista ja Uralin esiintymistä. ja Magadanin alue . Voimakkaasti metamorfoituneiden hiilien, mukaan lukien antrasiitin, esiintyminen tunnetaan Kuznetskin, Pechoran ja Uzgenin altaissa Kugitangin esiintymäpaikalla ( Turkmenistan ). Ukrainassa - Donbassissa (Donetskin ja Luganskin alueet).
Suurin antrasiitin kuluttaja nykyään on Kiina , jota seuraavat Japani ja Etelä-Korea , Ranska , Belgia , Bulgaria , Brasilia ja Espanja [7] .
1980-luvulle asti antrasiittia käytettiin suhteellisen harvoin teknologisiin tarkoituksiin, mutta sen standardilaatuista lajiketta käytettiin pääasiassa polttoaineena energia-alalla, liikenteessä ja jokapäiväisessä elämässä. Tällä hetkellä antrasiittia käytetään energia-alan lisäksi rauta- ja ei-rautametallien metallurgiassa sekä adsorbenttien , elektrodien, elektrokorundin ja mikrofonijauheen valmistukseen [1] .
UHG-antrasiitteja käytetään koksin ja koksituulen korvikkeena (osana seosta koksin kanssa) masuuneissa , joissa on pölyhiilen ruiskutus (PCI), rautamalmiagglomeraattien, rautamalmipellettien ja elektrodien valmistuksessa [7] .
Antrasiitin laatuvaatimukset ovat korkeimmat verrattuna polttoaineen ja energian käyttöön. Jopa suhteellisen pieni joidenkin antrasiitin ominaisuuksien heikkeneminen vaikuttaa usein haitallisesti teollisuustuotteiden laatuun [8] .
Venäjällä ja IVY-maissa hyväksyttyjen hiili- ja antrasiittien välisten standardien mukaan (luokittelu geneettisten ja teknisten parametrien mukaan) antrasiitteja käytetään vesikaasun , termoantrasiitin, kalsiumkarbidin, elektrokorundin tuotannossa, jauhepolttossa, kerrospolttossa paikallaan. kattilalaitokset ja leijukerros, laivojen uunit, höyryveturit , kunnallisiin ja kotimaisiin tarpeisiin, kalkin , sementin tuotanto , malmien agglomeraatiossa, elektrodien tuotanto [9] .
Fossiilisten hiilen tyypit ja lajit | |||||
---|---|---|---|---|---|
Erilaisia | Ruskohiili → Subbituminen kivihiili → Bituminen kivihiili → Antrasiittihiili | ||||
Luokat |
|
Orgaanisten polttoaineiden päätyypit | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fossiili |
| ||||||||
Uusiutuva ja biologinen | |||||||||
keinotekoinen |