Антрацит: свойства, описание. Каменный уголь марки А антрацит Anthrazit Чем отличается антрацит от других видов угля


Антрацит – уголь, ценимый наиболее высоко. Сгорая, он дает максимальное количество тепла. Лишенный примесей, он используется как источник чистого углерода. Посверкивая глянцевыми боками, он помогает формировать романтический образ труженика-шахтера.

За последние десятилетия антрациту несколько раз прочили закат спроса и безмерное удорожание добычи – однако горняки с удовольствием открывают новые месторождения и отгружают антрацит все новым и новым заказчикам.

Чем же так интересен и ценен антрацит?

Происхождение антрацита

Ископаемый уголь, как известно, по большей части образуется из торфа. (Есть и иное мнение: львиная доля угля может представлять собой видоизмененный битум). Торф, скапливаясь в болотистых местностях, со временем оказывается засыпанным песком, занесенным глиной, похороненным под обломочным материалом.

Толщина осадочных пород над торфяными залежами все время увеличивается – особенно если земная кора на данном участке опускается. Сдавливание и нагревание слоев рыхлой органики ведет к преобразованию торфа сначала в бурый уголь, после – в уголь каменный, а там и до антрацита недалеко.


Изменения, претерпеваемые торфом на глубине, любопытны. Чтобы стать бурым углем, торф уплотняется в пять раз от толщины первоначального слоя. Пласт каменного угля уже в десять раз тоньше торфяного отложения. Для превращения в антрацит торфу приходится «ужаться» в 13-14 раз!


Правда, чтобы стать антрацитом, обычному каменному углю приходится погрузиться в недра Земли на пять или даже шесть километров. Высокое давление, длительная – в сотни миллионов лет – выдержка и температура порядка 350-500˚С дегазируют и дегидратируют уголь. Так получается антрацит.

Чтобы погребенный на большой глубине антрацит вновь увидел солнечный свет, требуются значительные вертикальные подвижки земной коры. Вот почему антрацит добывается в местностях заметной (хотя бы в прошлом) тектонической активности. Донецкий кряж богат антрацитами, залегающими на глубинах до 1500 м. Горловское месторождение (Искитимский район Новосибирской области) расположено в котловине и насыщено угольными пластами до глубины в 1000 м.

Свойства антрацита

Антрацит представляет собой горную породу с высоким, до 98%, содержанием углерода и небольшим количеством механических примесей. Некоторые минералоги склонны рассматривать антрацит как «недографит».

Некоторые свойства антрацита – металлический блеск (нередко с радужными переливами), серовато-черный цвет, превосходная электропроводность – действительно роднят уголь с . Антрацит красив, но мягок – всего два балла по шкале Мооса – и поэтому может стать кабинетным украшением, но не ювелирным и даже не поделочным камнем.

В промышленности антрациты различают по качеству, определяемому составом и концентрацией примесей, и подразделяемому на три группы. Важной отличительной чертой антрацита является способность гореть без образования пламени и дыма. В отличие от угольного дыма, продукты сгорания антрацита не имеют запаха.


Многие угли склонный к самовозгоранию – антрацит совершенно не опасен в отношении самопроизвольного повышения температуры в массиве. Более того, разжечь антрацит не так-то просто: температура его возгорания колеблется в пределах 600-700˚С.

И хотя антрацит составляет не более 3% всего мирового запаса угля, его количество в разведанных месторождениях исчисляется десятками миллиардов тонн. К редким минералам антрацит никак не относится!

Использование антрацита

Традиционно антрацит используется как высококлассное твердое топливо. Однако теплотворные свойства антрацита (до 8350 ккл/кг) столь высоки, что при сжигании антрацитовой «семечки» или «орешка» (фракция «семечки» - 5-7 мм, «орешек» - 20-50 мм) может происходить расплавление деталей топки. Во избежание аварий топочный антрацит нередко обедняют, смешивая с низкосортным углем.

В металлургии антрацит востребован как источник углерода, требуемого для создания стальных сплавов и использования в технологиях получения цветных металлов. Химики и водоподготовители используют антрацит как сорбент. В электротехнике антрацит становится материалом изготовления электродов и токопроводящих сред.

Антрацит – древнейший ископаемый уголь с самым высоким метаморфизмом. Продукт углефикации торфа. Характеризуется ровным, сияющим металлическим блеском. Обладает большой теплоотдачей. Цвет – насыщенный черный. Часто под антрацитом понимают образцы, находящиеся в переходной стадии между углем и графитом.

Английское название: Anthracite

Впервые выделен и описан: Известен с древнейших времен

Происхождение названия: anthrakitis, от anthrax – уголь

Свойства

Цвет: Черный

Цвет черты: Черный

Прозрачность: Непрозрачный

Излом: Неровный

Блеск: Металлический

Твердость: 2,0-2,5

Плотность (удельный вес), г/см 3: 1,5-1,7

Происхождение

Образуется из растительных остатков процессами гумификации и углефикации, т.е. в результате процессов преобразования остатков низших и высших растений в осадочную породу.

Применение

В редких случаях антрацит используют как поделочный камень, создают из него украшения и элементы для инкрустирования ювелирных изделий. Подвергнутый особой обработке уголь также применяют для изготовления сувениров. Чаще всего антрацит используется как топливо или сырье для металлургии, химической и энергетической промышленности. Из него также изготавливают очистительные составы – например, фильтрующие.

Лечебные свойства

Литотерапевты рекомендуют купить антрацит в специальной обработке – камень помогает нормализовать энергетический обмен и способствует комплексному оздоровлению организма. Но не все специалисты согласны с некоторыми подобными утверждением и многие не находят никакого влияния угля на биологически активные точки человеческого тела. Между тем, в некоторых исследованиях отмечаются следующие целебные свойства антрацита:
  • нормализация обмена веществ;
  • ускорение процессов лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта;
  • улучшение качества кожи.
  • Магические свойства

    В отзывах об антраците экстрасенсы отмечают наличие магических свойств или астрологических значений. Некоторые маги используют его при проведении ритуалов и лишь единицы полагают, что амулеты и талисманы с обработанным углем способны оберегать человека от сглаза, впитывая негативную энергетику.

    Антрацит представляет собой уголь высшей степени углефикации. Это полезное ископаемое, которое образовалось из растительных остатков, пройдя при этом множество стадий преобразования. Обозначается как марка угля «А».

    Растения, хвойные и лиственные деревья в течение длительного времени подвергались гниению, вследствие чего образовывался торф. Далее под воздействием определенных (но обязательно высоких!) температур, давления, без доступа воздуха торфа превращается в бурый уголь, затем – в каменный уголь. И последняя стадия углеобразования – Антрацит. Цикл превращения растительных остатков в Антрацит занимает около 40 млн. лет. По степени метаморфизма они относятся к VII-X стадии. Образование Антрацита происходило на глубине 6600 метров при температуре 220 º С и давлении 20000 атм. Залегает уголь пластами, мощность которых начинается от 1,3 метров и доходит до 3,5 метров. Редко встречаются пласты в 10-40 метров.

    Антрацит – уголь природного происхождения, который добывают только шахтовым методом из тектонических угольных пластов. Запасы его составляют 1-3 % от общих запасов каменного угля в России. Составляют же разведанные запасы в стране около 6,7 млрд.т. Располагаются они в основном в следующих угольных бассейнах: Кузнецкий, Тунгусский, Таймырский, Горловский и Донецкий. Горловский угольный бассейн практически полностью состоит из Антрацитов, причем наиболее высокого качества. Его запасы составляют около 303 млн.т. при добыче около 2,85 млн.т. в год. Основной объем добычи Антрацитов (около 90 %) сосредоточен в Донецком угольном бассейне. Но качество углей несколько ниже, чем в Горловском бассейне – здесь угли содержат больше золы, серы и фосфора.

    Антрацит состоит из органического вещества высшей степени химической зрелости. Вследствие этого данный уголь обладает свойственными только ему составом и признаками.

    Удельная теплота сгорания – немногим менее 8350 (обычно 8000-8200) Ккал/кг.

    Антрацит содержит в составе витринит, отражающая способность которого в масляной иммерсии составляет более 2,59 %. Даже по внешнему виду данный уголь отличается от других каменных углей. Цвет Антрацита черный с разными оттенками: стальным, серым, золотистым или красноватым. В составе его наблюдаются рассеянные графитовые частицы. Антрацит сильно блестит, излом у него раковистый, неровный. Он очень твердый (самый твердый среди ископаемых углей) и плотный. Также обладает повышенной термической устойчивостью и электропроводностью. Загорается Антрацит с трудом, горит слабым пламенем без дыма (из-за малого выхода летучих веществ), причем, дольше углей более низких стадий углефикации. Пламя при горении устойчивое и горячее. Нужно отметить, что данный вид угля практически не спекается.

    По внешнему виду различают следующие разновидности Антрацита:

    • Обыкновенный Антрацит – черного цвета, блеск стеклянный.
    • Шестоватый Антрацит – пористый, матового цвета.
    • Шлакообразный Антрацит – пузыристое строение.
    • Волокнистый Антрацит – строение волокнами.

    Также существует отдельная группа – полуантрациты, которые по составу находятся между каменным углем и антрацитом. Но по внешнему виду они очень похожи.

    • SG – стандартное качество (влага – 15 %, зола – 20 %, выход летучих веществ – 10 %, связанный углерод (минимум) – 73 %, сера – 1 %, фосфор – 0, 02 %);
    • HG – высокое качество (влага – 15 %, зола – 15 %, выход летучих веществ – 10 %, связанный углерод (минимум) – 75 %, сера – 1 %, фосфор – 0, 02 %);
    • UHG – сверхвысокое качество (влага – 13 %, зола – 12 %, выход летучих веществ – 5 %, связанный углерод (минимум) – 80 %, сера – 0, 6 %, фосфор – 0, 2 %).

    В зависимости от размера кусков выделяют несколько основных сортов Антрацита:

    • АПК (плита-кусок) – более 100 мм
    • АКО (крупный орех) – 25-100 мм
    • АК (кулак) – 50-100 мм
    • АО (орех) – 25-50 мм
    • АМ (мелкий) – 13-25 мм
    • АС (семечка) – 6-13 мм
    • АШ (штыб) – менее 6 мм и прочие.

    При отоплении Антрацитами следует знать некоторые нюансы. Антрациты, отличаясь маленьким выходом летучих веществ, сгорают в основном в слое. Вследствие этого температура в печи значительно повышается, в том числе и колосниковой решетки, и может происходить быстрый износ последней. Также может ухудшаться процесс горения из-за плавления шлаков при высоких температурах. Для того чтобы ликвидировать эти недостатки, решетку следует выбирать с малым сечением в 8-15 %. Если же решетка обычная, то сжигать Антрацит следует на шлаковой подушке, которая и будет исполнять роль решетки с малым сечением.

    А при сжигании кусков Антрацита разного размера нужно регулировать толщину слоя. Так, например, слой АК и АО должен быть 150-180 мм, АМ и АС – 120-150 мм, АРШ – 100-150 мм. Если же используется мелкий Антрацит, который содержит большое количество штыба, то толщина слоя не должна быть более 100 мм.

    Забрасывать данный вид топлива нужно небольшими частями. И после каждой заброски перед последующей нужно давать углю хорошо разгореться. Также некоторые сорта Антрацита требуют искусственного поддува (АМ и АС), тогда как АК и АО того не требуют.

    Еще один нюанс – Антрациты подходят в качестве топлива не ко всем типам котлов или печей. Для горения им требуется более объемная топка, чем для других марок угля.

    Каменный уголь применяется в основном в двух областях: либо в энергетике, либо при производстве кокса. Антрацит же может использоваться и в той и в другой области. Он является лучшим видом топлива для котельных. Его энергии хватает на обогрев больших помещений. Стоит заметить, что для коммунально-бытовых нужд используется Антрацит с более высоким содержанием золы, чем в промышленности.

    Антрацит сверхвысокого качества UHG используется как заменитель кокса и коксовой мелочи в доменных печах. А Антрацит Шлам применяется как продукт углеобогащения.

    Также уголь марки А применяют при спекании железных руд (в основном АМ) и известняка, в сахарной промышленности, для обжига карбонатных пород и для изготовления фильтров для воды. Из некоторых видов Антрацита путем обжига без доступа воздуха получается термоантрацит, который применяется в доменной плавке (в основном из АМ). Используется А и на производстве электродов (АС), карбида кальция и электрокорунда (от АС до АО), микрофонного порошка. Термоантрацит же может иметь и природное происхождение. В таком случае он используется как Антрацит, при этом обладая лучшими характеристиками для некоторых направлений. Например, заменив простой Антрацит природным, можно улучшить качество электродной массы.

    Какое твердое топливо можно считать самым эффективным? Сегодня существует много видов топлива, начиная с разных видов угля, дров и синтетических топливных материалов. Но какой из этих материалов дает оптимальную тепловую отдачу, можно понять, если ориентироваться в особенностях разных видов топлива.

    Самым экономным и практичным топливом сегодня считается антрацит, приобрести этот вид топлива вы можете, пройдя по ссылке http://toplivo.kiev.ua/toplivo/antratcit.html . О преимуществах антрацита знает, наверное, каждый человек, ведь этот вид угля считается лучшим, среди разных видов ископаемых топливных материалов.

    Особенности антрацита

    Антрацит обладает многими преимуществами перед разными видами твердого топлива, главными его особенностями считается:

    • высокая теплоотдача, в отличии от других видов угольного топлива, такого, как семечки или брикет, теплоотдача антрацита втрое выше;
    • медленная сгораемость, такой вид угля сгорает достаточно медленно, при использовании антрацита, как основного вида топлива, температура держится на углях, время полного угасания которых может быть до двадцати пяти минут;
    • доступные цены – в то время, как брикет является углем полу-штучного изготовления, цена которого является достаточно высокой из-за затрат при его производстве, антрацит – это натуральный топливный материал, который стоит дешевле;
    • антрацит является экологичным топливным материалом, который не выделяет вредных канцерогенов при сгорании;
    • антрацитное топливо считается экономным видом топлива из-за высокого уровня теплоотдачи и длительности сгорания;
    • антрацит сгорает без выделения дыма и без видимого пламени.

    Как отличить антрацит от другого вида угля

    Если ваша система отопления работает на твердом топливе, антрацит станет лучшим видом топлива для любой системы, но стоит умет отличать этот вид угля от других, чтобы не стать жертвой недобросовестных производителей. Антрацит отличается такими особенностями:
    насыщенный черный цвет;
    блеск, который напоминает вид перламутра;
    антрацит по своему составу очень близок к графиту, поэтому имеет высокую электропроводность;
    антрацит имеет твердую и плотною структуру, его, в отличии от других видов угля, непросто расколоть или измельчить.

    Такой популярный вид топлива, как антрацит вы можете использовать даже, если отапливаемая с его помощью постройка находится на густо урбанизированной территории или просто в центре города. Ведь такой вид топлива не дает копоти и едкого дыма, которые могут отравлять окружающую среду.

    Что касается топлива, использовать следует только лучшие его виды, это поможет сэкономить, обезопасить окружающую среду и повысить уровень эффективности топливной системы.

    Высшая разновидность угля - твёрдого горючего полезного ископаемого, образованного из растительных остатков в результате гумификации и углефикации .

    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, таких 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 .

    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 .

    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 .

    В зависимости от содержания углерода и по своему технологическому применению антрацит также принято подразделять на следующие градации - стандартное качество (SG), высокое качество (HG) и сверхвысокое качество (UHG).

    Классификационные свойства антрацита

    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.

    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) .

    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 , Таймырском, Тунгусском бассейнах, а также в угольных бассейнах и на месторождениях Урала и Магаданской области . На Украине - на Донбассе (Донецкая и Луганская области). Наличие высокометаморфизованных углей, в том числе антрацита, известно в Кузнецком, Печорском, Узгенском бассейнах, на месторождении Кугитанг (Туркмения).

    Импорт антрацита

    Крупнейшим потребителем антрацита сегодня является Китай , за ним следуют Япония и Южная Корея , Франция , Бельгия , Болгария , Бразилия , Испания .

    Применение антрацита

    До 1980-х годов антрацит относительно редко употребляли для технологических целей, в основном же антрацит разновидности standard grade использовался как топливо в энергетике, на транспорте и в быту. В настоящее время антрацит, помимо использования в энергетике, применяется для чёрной и цветной металлургии, а также для производства адсорбентов , электродов, электрокорунда , микрофонного порошка .

    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 .

    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 .

    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 .