Антрацит
Антраци́т (от лат. anthracites, из др.-греч. ἄνθραξ «уголь; карбункул») — самый древний из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации (метаморфизма)[1].
| Антрацит | |
|---|---|
 Ископаемый уголь | |
| Минералы | углерод, примеси |
| Группа | осадочные горные породы |
| Физические свойства | |
| Цвет | чёрно-серый |
| Твёрдость | 2-2,5 |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Лучший сорт каменного угля, отличающийся чёрным цветом, сильным блеском, большой теплотворной способностью[2].
Высшая разновидность угля — твёрдого горючего полезного ископаемого, образованного из растительных остатков в результате гумификации и углефикации[3].
Уголь чёрно-серого цвета с металлическим блеском, твёрдый, высокой плотности и высокой электропроводности.
Антрацит может рассматриваться как переходная стадия между каменным углём и графитом. Чаще всего месторождения антрацита встречаются в районах, которые подвергались значительным движениям земной коры, таким, как отроги горных хребтов. В процессе углефикации захороненный в недрах Земли торф последовательно превращается (при соответствующих условиях) сначала в бурый, затем в каменный уголь и антрацит[4].
Основные свойства
От других видов угля антрацит отличается высоким содержанием связанного углерода (91—98 %), низким содержанием влаги, серы, летучих веществ, высокой удельной теплотой сгорания. Антрацит горит быстро, без дыма и пламени, с высокой теплоотдачей, не спекается. Обладает высокой плотностью органической массы (1500—1700 кг/м³) и высокой электропроводностью. Твёрдость по минералогической шкале 2,0—2,5[5].
В СССР и России показателем для разделения углей на каменные угли и антрациты была принята отражательная способность витринита в воздухе и в масляной иммерсии[6].
Классификации
Наибольшее количество антрацита образовалось в результате регионального метаморфизма при погружении угленосных толщ в область повышенных температур и давлений. Температура при формировании антрацита в условиях регионального метаморфизма находилась в интервале 350—550 °С, что, наряду с изменением давления, особенностями исходного материала и другими причинами, привело к образованию антрацита с различными свойствами[5].
В зависимости от содержания углерода и по своему технологическому применению антрацит также принято подразделять на следующие градации:
- стандартное качество (SG);
- высокое качество (HG)
- сверхвысокое качество (UHG).
Классификационные свойства антрацита
| SG антрацит | HG антрацит | UHG антрацит | Кокс | |
|---|---|---|---|---|
| Влага (максимум, %) | 15 | 15 | 13 | 5 |
| Зола (максимум, %) | 20 | 15 | 12 | 14 |
| Летучие вещества (максимум, %) | 10 | 10 | 5 | 2 |
| Связанный углерод (минимум, %) | 73 | 75 | 80 | 84 |
| Сера (максимум, %) | 1,0 | 1,0 | 0,6 | 0,8 |
| Фосфор (%) | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,04 |
В ряде ранее действующих классификаций антрациты подразделялись на марки ПА (полуантрациты) и А (антрациты). Во вновь введённых государственных стандартах на классификации углей и антрацит основных бассейнов и месторождений марка ПА не предусмотрена.[5]
Марки (сорта) антрацита
- АКО — (Антрацит Крупный Орех, размер 25—100 мм);
- АК — (Антрацит Кулак, крупный уголь, размер 50—100 мм);
- АО — (Антрацит Орех, размер 25—50 мм);
- АМ — (Антрацит Мелкий, размер 13—25 мм);
- АС — (Антрацит Семечка, размер 6—13 мм);
- Ашлам — (Антрацит шлам) — продукт углеобогащения;
- АШ — (Антрацит Штыб, размер менее 6 мм).
Запасы антрацита
Мировые запасы антрацита (так называемые извлекаемые ресурсы) по данным 2009 года (включая Канаду, не ведущую пока разработку запасов) составляют порядка 24 миллиардов тонн.
В 1980 году мировые запасы насчитывали 28,2 млрд тонн, в России было 14 млрд тонн антрацита.
Общие запасы антрацита составляют 1 % от мировых запасов угля (по данным 2006 года)[7].
Антрацит залегает в пластах разной мощности обычно на средней и малой глубинах, в отложениях многих геологических систем. По объёму запасов (по состоянию на 2009 г.) Россия находится на 1 месте, за ней следуют Китай, Украина и Вьетнам. Крупнейший производитель антрацита — Китай, другие значимые производители — Северная Корея (в основном для внутреннего потребления), Россия, Украина, Вьетнам, Польша, Англия, Австралия, США.
Основные страны-производители антрацита, 2009 год.
| Страна | Оставшиеся оцененные извлекаемые запасы (млн т) | Номинальный уровень добычи (млн т / год) | Оставшийся срок разработки (лет) |
|---|---|---|---|
| Китай | 6080 | 275 | 22 |
| Россия | 6870 | 9 | 763 |
| Украина | 5790 | 20 | 290 |
| Вьетнам | 2260 | 40 | 57 |
| Северная Корея | 1530 | 22,5 | 68 |
| Южная Африка | 710 | 2,5 | 284 |
| Южная Корея | 240 | 2,8 | 86 |
| Испания | 200 | 3,5 | 57 |
| США | 60 | 1,6 | 38 |
| Польша | 10 | 0.0 | 253< |
Основные угленосные бассейны: Пенсильванский (США), Альберта (Канада), Витбанк (ЮАР).
В России и СНГ антрациты выявлены в Грушевском (города Шахты, Новошахтинск, Зверево, Гуково Ростовской области), Кузнецком, Горловском, Таймырском, Тунгусском бассейнах, а также в угольных бассейнах и на месторождениях Урала и Магаданской области. Наличие высокометаморфизованных углей, в том числе антрацита, известно в Кузнецком, Печорском, Узгенском бассейнах, на месторождении Кугитанг (Туркменистан). На Украине — в Донбассе (Донецкая и Луганская области).
Импорт антрацита
Крупнейшим потребителем антрацита сегодня[когда?] является Китай, за ним следуют Япония и Южная Корея, Франция, Бельгия, Болгария, Бразилия, Испания[7].
Применение антрацита
До 1980-х годов антрацит относительно редко употребляли для технологических целей, в основном же его разновидность standard grade использовалась как топливо в энергетике, на транспорте и в быту. В настоящее время антрацит, помимо использования в энергетике, применяется в чёрной и цветной металлургии, а также для производства адсорбентов, электродов, электрокорунда, микрофонного порошка[1].
Антрациты UHG используются в качестве заменителя кокса и коксовой мелочи (в составе смеси с коксом) в доменных печах при пылеугольном вдувании (PCI), в производстве агломератов железной руды, железорудного окатыша, электродов[7].
Требования к качеству антрацита по сравнению с топливно-энергетическим использованием являются наиболее высокими. Даже сравнительно небольшое ухудшение некоторых свойств антрацита часто отрицательно влияет на качество промышленной продукции[8].
Согласно принятым в России и СНГ межгосударственным стандартам на угли и антрациты (классификация по генетическим и технологическим параметрам), антрациты используются в производстве водяного газа, термоантрацита, карбида кальция, электрокорунда, в пылевидном сжигании, слоевом сжигании в стационарных котловых установках и кипящем слое, топках судов, паровозов, для коммунальных и бытовых нужд, производстве извести, цемента, в агломерации руд, производстве электродов[9].
Примечания
Литература
- Антрацит // Большая российская энциклопедия. Том 2. — М., 2005. — С. 81.
- Антрацит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Ссылки
- Антрацит — словарное определение на сайте «Инженерной энциклопедии»