कोयला: गुण। कठोर कोयला: मूल, निष्कर्षण, मूल्य

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

प्राचीन काल से, मानव जाति कोयले का उपयोग ऊर्जा के स्रोतों में से एक के रूप में करती रही है। और आज यह खनिज काफी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कभी-कभी इसे सौर ऊर्जा कहते हैं, जो पत्थर में सुरक्षित रहती है।

आवेदन

गर्मी पैदा करने के लिए कोयले को जलाया जाता है जिसका उपयोग गर्म पानी और घर को गर्म करने के लिए किया जाता है। धातु गलाने की तकनीकी प्रक्रियाओं में खनिज का उपयोग किया जाता है। थर्मल पावर प्लांट कोयले को जलाकर बिजली में बदलते हैं।

वैज्ञानिक प्रगति ने इस मूल्यवान पदार्थ का अन्य तरीकों से उपयोग करना संभव बना दिया है। इस प्रकार, रासायनिक उद्योग में, एक ऐसी तकनीक में सफलतापूर्वक महारत हासिल कर ली गई है जो कोयले से तरल ईंधन प्राप्त करना संभव बनाती है, साथ ही जर्मेनियम और गैलियम जैसी दुर्लभ धातुएं भी। उच्च कार्बन सांद्रता वाली कार्बन-ग्रेफाइट मिश्रित सामग्री वर्तमान में एक मूल्यवान जीवाश्म से निकाली जा रही है। कोयले से प्लास्टिक और उच्च कैलोरी वाले गैसीय ईंधन के उत्पादन के तरीके भी विकसित किए गए हैं।

निम्न-श्रेणी के कोयले का बहुत कम अंश और उसकी धूल को प्रसंस्करण के बाद ब्रिकेट में दबाया जाता है। यह सामग्री निजी घरों और औद्योगिक परिसरों को गर्म करने के लिए बहुत अच्छी है। सामान्यतयाकोयले के अधीन होने वाले रासायनिक प्रसंस्करण के बाद विभिन्न उत्पादों की चार सौ से अधिक वस्तुओं का उत्पादन करते हैं। इन सभी उत्पादों की कीमत कच्चे माल की कीमत से दर्जनों गुना ज्यादा है।

पिछली कुछ शताब्दियों में, मानव जाति सक्रिय रूप से ऊर्जा प्राप्त करने और परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ईंधन के रूप में कोयले का उपयोग कर रही है। इसके अलावा, हाल के वर्षों में इस मूल्यवान खनिज की आवश्यकता बढ़ रही है। यह रासायनिक उद्योग के विकास के साथ-साथ इससे प्राप्त मूल्यवान और दुर्लभ तत्वों की आवश्यकता से सुगम है। इस संबंध में, रूस में वर्तमान में नए जमा की गहन खोज चल रही है, खदानें और खदानें बनाई जा रही हैं, इस मूल्यवान कच्चे माल को संसाधित करने के लिए उद्यम बनाए जा रहे हैं।

जीवाश्म की उत्पत्ति

प्राचीन काल में, पृथ्वी पर गर्म और आर्द्र जलवायु थी, जिसमें विविध वनस्पतियां पनपती थीं। इससे बाद में कोयले का निर्माण हुआ। इस जीवाश्म की उत्पत्ति दलदलों के तल पर अरबों टन मृत वनस्पतियों के संचय में है, जहाँ वे तलछट से आच्छादित थे। तब से लगभग 300 मिलियन वर्ष बीत चुके हैं। रेत, पानी और विभिन्न चट्टानों के शक्तिशाली दबाव में, वनस्पति धीरे-धीरे ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में विघटित हो गई। उच्च तापमान के प्रभाव में, जो निकट स्थित मैग्मा द्वारा दिया गया था, यह द्रव्यमान जम गया, जो धीरे-धीरे कोयले में बदल गया। सभी मौजूदा जमाओं की उत्पत्ति में केवल एक ही स्पष्टीकरण है।

खनिजों का भंडार और उसका उत्पादन

हमारे ग्रह पर बड़ी मात्रा में जमा हैंकोयला। कुल मिलाकर, विशेषज्ञों के अनुसार, पृथ्वी की आंतों में इस खनिज का पंद्रह ट्रिलियन टन भंडार है। इसके अलावा, इसकी मात्रा के मामले में कोयले की निकासी पहले स्थान पर है। यह प्रति वर्ष 2.6 बिलियन टन या हमारे ग्रह के प्रति निवासी 0.7 टन है।

रूस में कोयला भंडार विभिन्न क्षेत्रों में स्थित हैं। इसके अलावा, उनमें से प्रत्येक में, खनिज की अलग-अलग विशेषताएं होती हैं और इसकी घटना की अपनी गहराई होती है। नीचे एक सूची है जिसमें रूस में सबसे बड़ा हार्ड कोयला जमा शामिल है:

1. एल्गा जमा। यह याकूतिया के दक्षिणपूर्वी भाग में स्थित है। इन स्थानों में कोयले की गहराई खुले गड्ढे में खनन की अनुमति देती है। इसके लिए विशेष लागतों की आवश्यकता नहीं होती है, जो अंतिम उत्पाद की लागत में कमी को प्रभावित करती है।
2. तुवा मैदान। विशेषज्ञों के अनुसार, इसके क्षेत्र में लगभग 20 बिलियन टन खनिज हैं। विकास के लिए जमा बहुत आकर्षक है। तथ्य यह है कि इसके जमा का अस्सी प्रतिशत एक परत में स्थित है, जिसकी मोटाई 6-7 मीटर है।
3. माइनसिंस्क जमा। वे खाकसिया गणराज्य में स्थित हैं। ये कई जमा हैं, जिनमें से सबसे बड़े चेर्नोगोरस्कॉय और इज़ीखस्कॉय हैं। पूल स्टॉक छोटे हैं। जानकारों के मुताबिक इनकी रेंज 2 से 7 अरब टन तक होती है। यहां कोयले का खनन किया जाता है, जो अपनी विशेषताओं के मामले में बहुत मूल्यवान है। खनिज के गुण ऐसे होते हैं कि जब इसे जलाया जाता है, तो यह बहुत अधिक होता हैतापमान।
4. कुज़्नेत्स्क कोयला बेसिन। साइबेरिया के पश्चिम में स्थित यह जमा, लौह धातु विज्ञान में प्रयुक्त उत्पाद प्रदान करता है। इन जगहों पर खनन किया जाने वाला कोयला कोकिंग के लिए जाता है। यहां जमा की मात्रा बहुत बड़ी है।
5. कुज़्नेत्स्क अलाताउ। यह जमा उच्चतम गुणवत्ता का उत्पाद देता है। खनिज जमा की सबसे बड़ी गहराई पांच सौ मीटर तक पहुंचती है। खनन खुले कटों और खानों दोनों में किया जाता है।

रूस में कोयले का खनन पिकोरा कोयला बेसिन में किया जाता है। रोस्तोव क्षेत्र में जमा भी सक्रिय रूप से विकसित हो रहे हैं।

उत्पादन प्रक्रिया के लिए कोयले का चुनाव

विभिन्न उद्योगों में विभिन्न प्रकार के खनिजों की आवश्यकता होती है। कठोर कोयले में क्या अंतर है? इस उत्पाद के गुण और गुणवत्ता विशेषताएँ व्यापक रूप से भिन्न हैं।

ऐसा तब भी होता है जब कोयले का लेबल एक जैसा होता है। तथ्य यह है कि जीवाश्म की विशेषताएं उसके निष्कर्षण के स्थान पर निर्भर करती हैं। इसलिए प्रत्येक उद्यम, अपने उत्पादन के लिए कोयले का चयन करते हुए, अपनी भौतिक विशेषताओं से परिचित होना चाहिए।

गुण

कोयला निम्नलिखित गुणों में भिन्न है:

1. घनत्व। यह सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है, जो 1.28 से 1.53 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर के बीच है। घनत्व मूल्यों में वृद्धि के साथ, कठोर कोयले के दहन की विशिष्ट ऊष्मा बढ़ जाती है।



2. कार्बन सामग्री। यह आंकड़ा 75 से 97 फीसदी के बीच है। ईंधन में कार्बन की मात्रा अधिक होने से विदेशी अशुद्धियों की मात्रा कम होती है। यह आपको उत्पाद को जलाते समय अधिकतम मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने की अनुमति देता है।
3. यांत्रिक शक्ति। यह विशेषता परिवहन को सहन करने के लिए जीवाश्म की क्षमता को निर्धारित करती है। यह पैरामीटर 40 किलोग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर (भूरे कोयले के लिए) से 300 (एंथ्रेसाइट के लिए) तक होता है।
4. सल्फर सामग्री। कोने में यह 0.5 से 5.4 प्रतिशत तक हो सकता है। इस मूल्य के एक छोटे मूल्य के साथ, ईंधन का उपयोग करना सुरक्षित है।
5. अस्थिर घटकों की उपज (2-45%)।
6. आर्द्रता। ईंधन में 4 से 15 प्रतिशत नमी हो सकती है। इस सूचक से सीधे इस बात पर निर्भर करता है कि जलाए जाने पर कोयला प्रभावी है या नहीं। गीले उत्पाद के गुण मूल रूप से सूखे से भिन्न होते हैं। ऐसा कोयला उखड़ जाता है और तेजी से अपक्षय से गुजरता है।
7. राख सामग्री। यह विशेषता जीवाश्म में निहित गैर-दहनशील मिश्रण की मात्रा को इंगित करती है। कम राख सामग्री के साथ, विशिष्ट ताप क्षमता बढ़ जाती है। एन्थ्रेसाइट्स में गैर-दहनशील मिश्रणों का प्रतिशत सबसे कम होता है। यह 2% के भीतर है। हीटिंग के लिए, राख की मात्रा तीस प्रतिशत स्वीकार्य है। इस विशेषता का उच्चतम मान 45% है।
8. विशिष्ट कैलोरी मान। यह सूचक 6500 से 8600 किलो कैलोरी / किग्रा की सीमा में है। यह एक किलोग्राम ईंधन के दहन के दौरान उत्पन्न होने वाली ऊष्मा की मात्रा को दर्शाता है।

संवर्धन की डिग्री

उद्देश्य पर निर्भरउपयोग, विभिन्न कोयले खरीदे जा सकते हैं। इस मामले में, ईंधन के गुण उसके संवर्धन की डिग्री के आधार पर स्पष्ट हो जाते हैं। हाइलाइट करें:

1. एकाग्र करता है। ऐसे ईंधन का उपयोग बिजली और गर्मी के उत्पादन में किया जाता है।

2. औद्योगिक उत्पाद। इनका उपयोग धातु विज्ञान में किया जाता है।

3. कीचड़। यह कोयले का एक महीन अंश (छह मिलीमीटर तक) है, साथ ही साथ रॉक क्रशिंग से उत्पन्न धूल भी है। कीचड़ का उपयोग ब्रिकेट बनाने के लिए किया जाता है, जिसमें घरेलू ठोस ईंधन बॉयलरों के लिए अच्छे प्रदर्शन गुण होते हैं।

गठबंधन की डिग्री

इस सूचक के अनुसार, वे भेद करते हैं:

1. भूरा कोयला। यह वही कोयला है, जो आंशिक रूप से ही बना है। इसके गुण उच्च गुणवत्ता वाले ईंधन की तुलना में कुछ हद तक खराब हैं। ब्राउन कोयला दहन के दौरान कम गर्मी पैदा करता है और परिवहन के दौरान उखड़ जाता है। इसके अलावा, इसमें स्वतःस्फूर्त दहन की प्रवृत्ति होती है।

2. कोयला। इस प्रकार के ईंधन में बड़ी संख्या में ग्रेड (ब्रांड) होते हैं, जिनके गुण भिन्न होते हैं। यह व्यापक रूप से ऊर्जा और धातु विज्ञान, आवास और सांप्रदायिक सेवाओं और रासायनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है।

3. एन्थ्रासाइट्स। यह उच्चतम गुणवत्ता वाला कठोर कोयला है।

खनिजों के इन सभी रूपों के गुण एक दूसरे से काफी भिन्न हैं। तो, भूरे रंग के कोयले को सबसे कम कैलोरी मान की विशेषता है, और एन्थ्रेसाइट उच्चतम हैं। कौन सा कोयला खरीदना सबसे अच्छा है? कीमत आर्थिक रूप से व्यवहार्य होनी चाहिए। इसके आधार पर, साधारण कोयले के लिए लागत और विशिष्ट ऊष्मा इष्टतम अनुपात में होती है$220 प्रति टन)।

आकार वर्गीकरण

कोयला चुनते समय उसके आयामों को जानना जरूरी है। यह सूचक खनिज के ग्रेड में एन्क्रिप्ट किया गया है। तो, कोयला होता है:

- "पी" - स्लैब, जो 10 सेमी से अधिक बड़े टुकड़े हैं।

- "K" - बड़ा, जिसका आकार 5 से 10 सेमी तक होता है।

- "ओ" - एक अखरोट, यह भी काफी बड़ा है, 2.5 से 5 सेमी के टुकड़े के आकार के साथ।

- "एम" - छोटा, 1, 3-2, 5 सेमी के छोटे टुकड़ों के साथ।

- "सी" - बीज - 0.6-1.3 सेमी के आयामों के साथ लंबे समय तक सुलगने के लिए सस्ता अंश।

- "श" - एक टुकड़ा, जो ज्यादातर कोयले की धूल है, ब्रिकेटिंग के लिए अभिप्रेत है।

- "पी" - साधारण, या गैर-मानक, जिसमें विभिन्न आकारों के अंश हो सकते हैं।

भूरे रंग के कोयले के गुण

यह सबसे कम गुणवत्ता वाला कठोर कोयला है। इसकी कीमत सबसे कम (करीब सौ डॉलर प्रति टन) है। लगभग 0.9 किमी की गहराई पर पीट को दबाकर प्राचीन दलदलों में भूरा कोयला बनाया गया था। यह सबसे सस्ता ईंधन है, जिसमें बड़ी मात्रा में पानी (लगभग 40%) होता है।

इसके अलावा, लिग्नाइट का ऊष्मीय मान काफी कम होता है। इसमें वाष्पशील गैसों की एक बड़ी मात्रा (50% तक) होती है। यदि आप भट्टी के लिए भूरे रंग के कोयले का उपयोग करते हैं, तो इसकी गुणवत्ता विशेषताओं के मामले में यह कच्चे जलाऊ लकड़ी के समान होगा। उत्पाद अत्यधिक जलता है, अत्यधिक धूम्रपान करता है और बड़ी मात्रा में राख छोड़ देता है। इस कच्चे माल से अक्सर ब्रिकेट तैयार किए जाते हैं। उनके पास अच्छी प्रदर्शन विशेषताएं हैं। उनकी कीमतआठ से दस हजार रूबल प्रति टन की सीमा में है।

कोयला संपत्ति

यह ईंधन बेहतर गुणवत्ता का है। कोयला एक चट्टान है जो काले रंग की होती है और इसमें मैट, सेमी-मैट या चमकदार सतह होती है।

इस प्रकार के ईंधन में केवल पांच से छह प्रतिशत नमी होती है, यही कारण है कि इसका उच्च कैलोरी मान होता है। ओक, एल्डर और बर्च जलाऊ लकड़ी की तुलना में कोयला 3.5 गुना अधिक गर्मी देता है। इस प्रकार के ईंधन का नुकसान इसकी उच्च राख सामग्री है। गर्मियों और शरद ऋतु में कोयले की कीमत 3900 से 4600 रूबल प्रति टन तक होती है। सर्दियों में इस ईंधन की कीमत बीस से तीस प्रतिशत तक बढ़ जाती है।

कोयले का भंडारण

यदि ईंधन का उपयोग लंबे समय तक करना हो तो उसे विशेष शेड या बंकर में रखना चाहिए। वहां इसे सीधी धूप और बारिश से बचाना चाहिए।

अगर कोयले के ढेर बड़े हैं तो भंडारण के दौरान उनकी स्थिति पर लगातार नजर रखना जरूरी है। उच्च तापमान और नमी के साथ संयुक्त सूक्ष्म अंश अनायास प्रज्वलित हो सकते हैं।