Бурый уголь
БУРЫЙ УГОЛЬ (а. brown соal; н. Braunkohle; ф. lignite, charbon brun; и. lignito) — горючее полезное ископаемое растительного происхождения низкой степени углефикации, переходная форма от торфа к каменному углю.
В СССР к бурым углям относятся угли с высшей удельной теплотой сгорания влажной беззольной массы менее 24 МДж/кг и отражательной способностью витринита в масле ( R0) менее 0,50 (ГОСТ 9276-72). Аналогичное значение теплоты сгорания для разделения бурых и каменных углей предусмотрено международной классификацией. Бурые угли в куске и порошке (черта на фарфоровой пластинке — "бисквите") имеют цвет от светло-жёлтого до чёрного; плотность 1200-1500 кг/м3, объёмная масса 1,05-1,4 т/м3, насыпная — 0,70-0,97 т/м3. Различают мягкие, землистые, матовые, лигнитовые и плотные (блестящие) разновидности. На воздухе бурый уголь быстро теряет влагу, растрескивается и превращается в мелочь.
Подавляющее большинство бурых углей по вещественному составу относятся к гумитам. Сапропелиты и переходные гумусово-сапропелевые разности имеют подчинённое значение и встречаются в виде прослоев в пластах, сложенных гумитами. Большинство бурых углей слагается микрокомпонентами витринита группы (80-98%) и только в юрских бурых углях Средней Азии преобладают микрокомпоненты группы фюзинита (45-82%); для нижнекарбоновых бурый уголь характерно высокое содержание лейптинита. В СССР (ГОСТ 21489-76) бурый уголь подразделяются по степени метаморфизма (углефикации) на три стадии: О1, О2, и О3 и классы 01, 02, 03. Основой такого подразделения принята отражательная способность витринита в масле R0; нормируемая величина её для стадии О1 — менее 0,30; О2 — 0,30-0,39; О3 — 0,40-0,49. Промышленными классификациями СССР (ГОСТ, группа А 10) бурые угли по влажности рабочего топлива (Wr) подразделяются на три технологические группы (табл.). Бурые угли Украины (ГОСТ 9280-75) разделяются на четыре группы по выходу первичной смолы полукоксования (Tskdaf свыше 25%; 20-25%; 15-20%; 15% и менее) и четыре подгруппы по удельной теплоте сгорания (Qsdaf свыше 31,5; 31-31,5; 29-31 и менее 26 МДж/кг). По международной классификации, принятой Европейской экономической комиссией (1957), бурые угли подразделяются на шесть классов по влажности (до 20; 20-30; 30-40; 40-50; 50-60; 70-70) и пять групп по выходу смол полукоксования.
Реклама
С повышением степени метаморфизма в бурых углях повышаются содержание углерода, удельная теплота сгорания, снижается содержание кислорода. Бурые угли характеризуются повышенным содержанием фенольных, карбоксильных и гидроксильных групп, наличием свободных гуминовых кислот, содержание которых снижается с повышением степени метаморфизма от 64 до 2-3% и смол от 25 до 5%. На некоторых месторождениях мягкие бурые угли дают высокий выход бензольного экстракта (5-15%), содержащего 50-75% восков, и имеют повышенное содержание урана и германия.
Наиболее крупные бассейны и месторождения бурых углей характерны для мезозойско-кайнозойских отложений (см. карту). Исключение составляют нижнекаменноугольные бурые угли Восточно-Европейской платформы (Подмосковный бассейн). В Европе залежи бурых углей связаны почти исключительно с отложениями неоген-палеогенового возраста, в Азии — преимущественно юрского, в меньшей степени мелового и палеоген-неогенового, на остальных континентах — мелового и палеоген-неогенового. В СССР основные запасы бурых углей приурочены к юрским отложениям. Значительная часть бурых углей залегает на небольших глубинах в угольных пластах (залежах) мощностью 10-60 м, что позволяет отрабатывать их открытым способом. На отдельных месторождениях мощность залежей 100-200 м.
Общие мировые ресурсы бурых углей оцениваются (до глубины 600 м) в 4,9 трлн. т (1981). Мировые запасы бурых углей подсчитаны в количестве 1,3 трлн. т, из них измеренные (в СССР по категориям А + В + С1) 0,3 трлн. т. Основные запасы сосредоточены в СССР, ФРГ, ГДР, ПНР, ЧССР, Австралии. Общие геологические запасы и ресурсы бурых углей в СССР оцениваются в 2090 млрд. т (1981), в т.ч. запасы по категориям А + В + С1 + С2 160 млрд. т. Основные бассейны СССР (в скобках технологические группы углей и запасы в млрд. т): Канско-Ачинский (Б1-Б2 — свыше 115), Илийский (Б1-10), Подмосковный (Б2-4,0), Днепровский (Б1-3,2), Южно-Уральский (Б1-1,1), Челябинский (Б3-0,7), Тургайский (Б2-6,5), Иркутский (Б3-2,9), Майкюбенский (Б3-1,8), Угловский (Б3-0,7). Наиболее крупные месторождения: Нижнеилийское (Б1-Б2-6,8), Ангренское (Б2-1,9), Свободное (Б1-1,7), Бикинское (Б1-Б2-1,2), Харанорское (Б1-1,0). Основные прогнозные ресурсы бурых углей сосредоточены в Ленском (Б1-Б3-941) и Канско-Ачинском (Б1-Б3-508) бассейнах (1980). Основные бассейны зарубежных стран: Латроб-Валли (Австралия, лигнит — 108); Форт-Юнион, часть Альберты (США, Б2-Б3- 350); Нижнерейнский (ФРГ, Б1-60); Тюринго-Саксонский и Магдебургский (ГДР, Б1-40); Миссисипский и Техасский (США, лигнит — более 20); Марицкий (НРБ, Б1-3,1); Косовский (СФРЮ, Б-4,5); Анатолийский (Турция, Б1-Б2-4,8); Нейвели (Индия, Б1-3,3); Алта-Амазона (Бразилия, Б-2200).
Мировая добыча бурых углей 952,3 млн. т (1980). Основные угледобывающие страны (добыча, млн. т): ГДР (258), СССР (165), ФРГ (130), ЧССР (95), США (45), ПНР (37), Австралия (33). В СССР бурый уголь добывается (1981, млн. т) в Подмосковном (24,1), Днепровском (7,9), Челябинском (13,2), Южно-Уральском (7,9), Канско-Ачинском (35,2), Иркутском (13,5), Угловском (1,7) бассейнах, на Ангренском (5,3), Харанорском (6,3), Райчихинском (13,0), Бикинском (3,9), Павловском (2,3) и других месторождениях. Глубина подземной разработки не превышает 600 м, за исключением Челябинского бассейна и отдельных месторождений Средней Азии. Для большинства месторождений предельная мощность угольных пластов, разрабатываемых открытым способом, — 2 м, подземным — 0,8-1,3 м.
Бурый уголь поставляется потребителю в неотсортированном (рядовой БР) или отсортированном виде. Используются преимущественно для пылевидного сжигания, как бытовое топливо, в меньших масштабах — для брикетирования, газификации, производства углещелочных реагентов и монтан-воска (горного воска). В ГДР бурый уголь используется для получения металлургического кокса (коксобрикетов). Перспективно применение бурых углей для производства жидкого топлива, энерго-технологической переработки, полукокса и термоугля. Требования промышленности к качеству бурых углей в СССР регламентированы по бассейнам (ГОСТ, группа А13). Техническими условиями для бурых углей нормируются влажность, зольность, содержание кусков угля более 200 (300) мм и видимой породы. Предельная зольность бурых углей, поставляемых для пылеугольного сжигания, не должна превышать 40%, для слоевого — 37%, для брикетирования- 25%.
По классификации США бурым углям соответствуют суббитуминозные угли В и С, лигниты А и В.
