feizoog 发表于 2014-5-10 08:27:46

煤矿床的概念、特点和主要用途

煤是指在地史时期沼泽盆地中堆积的大量植物(包括高等植物和低等植物)的遗体残骸,经过沉积成岩作用形成的固态可燃矿产。

煤矿床产于一定时代沼泽相或湖沼过渡相黑色或灰黑色沉积岩系内,分布面积广,层位稳定,产状与相邻沉积岩层一致。矿体多呈层状或似层状,亦可呈凸镜状或豆荚状,矿石以块状、薄层状构造为主,煤层中的有机组分极易氧化,在地表露头上往往仅见其氧化残余物,主要是一些粘土矿物,因此煤层出露地表时常呈现灰白色粘土线。

煤,首先是最主要的燃料之一,其次又是一种十分重要的化工原料,例如:通过煤的热解作用得到煤焦油、煤气等,煤是化肥、人造化学纤维、塑料、医药等工业的重要原料。另外,煤(或煤灰)中常含有V、U、Ga等稀有、稀土、放射、分散元素。所以又是发展尖端工业、国防工业的重要原料。煤中有机成分可以改良农田土壤。近年来,人们用煤灰与粘土混合烧制砖瓦,既经济又减少了环境污染。中国煤炭资源十分丰富,储量和产量均居于世界前3名,在能源结构中占有很大的比例,是国民经济建设中的重要资源。

二、煤的物质组成及煤的分类

    (一)煤的物质组成

    煤的化学组成可分为有机质和无机质两大类,其中有机质主要为碳、氢、氧、氮等元素组成的化合物,是组成煤的主体部分;无机质包括水分和矿物杂质,如粘土矿物、黄铁矿等,是影响煤质量的有害组分,含量愈低愈好。煤的主要成分及特征如下:

    (1)碳:是煤中最主要的成分和最主要的可燃物质。煤中碳含量越高,发热量越大,煤质也越好。通常碳含量随着煤变质程度的加深而增高。

    (2)氢:在煤中含量较少,但比较重要,燃烧热相当于同质量碳的4.2倍。其含量一般随变质程度加深而减少。

    (3)氧:含量变化较大,并随着煤化程度加深而减少,风化煤层中氧含量明显增高。

    (4)氮:含量较少,主要来自成煤植物中的蛋白质。一般煤中氮含量随着煤化程度增高而稍有降低。

    (5)硫:是煤中最有害的杂质,其燃烧生成SO2,既腐蚀金属设备,又污染环境。焦炭中混入的硫在炼钢的过程中严重影响钢材质量。煤中无机硫以黄铁矿、石膏等形式存在。

    (6)磷:是煤中另一主要的有害杂质,以磷灰石和微量有机磷存在于煤中。炼铁时,焦炭中的磷进入生铁中使钢铁性能变脆。

    此外煤中还有砷、氯、汞、硒及氟等有害杂质,总体含量少,但局部集中时也易造成环境污染。
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