Бурый уголь
ГРУППА ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ ПОДГРУППА ГУМУСОВЫХ УГЛЕЙ,ИЛИГУМИТОВ
ОРГАНОГЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
ПОДГРУППА ГУМУСОВЫХ УГЛЕЙ,ИЛИГУМИТОВ
Название от лат. humus — земля.
Подавляющая масса каменных и бурых углей, используемых в промышленности, представлена гумусовыми углями, которые поэтому называют также обычными углями.
Гумусовые угли состоят в основном из переработанных частей высших растений (стволов, стеблей и ветвей), т.е. из продуктов разложения лигнина, целлюлозы (растительной клетчатки) и отчасти растительного белка — веществ, из которых построены ткани высших растений.
Имеются два главных типа изменения растительных остатков:
а)фюзенизация (обугливание) происходит в сравнительно сухой среде в условиях некоторого доступа кислорода и заключается в окислении растительных тканей. Образующиеся при этом матовые фюзеновые угли сохраняют отчетливо видимое под микроскопом клеточное строение, а внешне похожи на обычный древесный уголь;
б)гелификация (остуднение) протекает в обстановке сильной обводненности без доступа воздуха (под слоем воды в стоячих болотах) и выражается в разбухании растительных тканей и превращении их в блестящую аморфную бесструктурную массу —твердый коллоид (гель).
Среди гумусовых углей выделяется несколько типов, различающихся по степени изменения растительных остатков или, как принято говорить, по степени метаморфизма (углефикации).
По мере увеличения последней в углях растет содержание углерода с одновременным уменьшением содержания кислорода, водорода, летучих составных частей (легких углеводородов, воды и т.д.).
Ряд метаморфизма гумусовых углей, в котором степень углефикации растет слева направо, выглядит следующим образом: торф —бурые угли — каменные угли — антрациты.
Обычно различают три стадии метаморфизма (углефикации) гумусового органического вещества: торфяную, буроугольную и каменноугольную.
Ископаемые угли служат главным видом твердых горючих ископаемых и широко применяются как энергетическое топливо в металлургической, химической и других отраслях промышленности.
Происхождение названия породы. Назван по цвету самого угля и его черты.
Морфологические признаки. Структура аморфная. Отличается хорошей сохранностью фрагментов растений, обычно очень мелких, различимых лишь под микроскопом, но иногда (лигнит) и невооруженным глазом.
Текстура однородная либо слоистая, полосчатая. Состоит главным образом из гуминовых кислот с примесью углеводородов и высокомолекулярных углеродистых веществ (карбоидов).
Содержание углерода — 67-75%, водорода — около 5%, суммы кислорода и азота — от 17 до 30%. Естественная влажность — 10-25% (иногда до 40% и более). Многие бурые угли сильно битуминозны; иногда они содержат до 40-50% легких углеводородов.
Бурый уголь рыхлый землистый, кусковатый (слабо, связанный) либо плотный, прочно связанный.
Цвет коричневый, от светлого (рыхлые разности) до весьма темного оттенка, также черный (плотные разности).
Черта светло-бурая до буровато-черной.
Блеск тусклый, полуматовый.
Твердость низкая или средняя; излом землистый, редко полураковистый.
Удельный вес 1,1-1,2.
Горит. Теплотворная способность 5-6 тыс, ккал/кг на горючую массу.
Разновидность лигнит — бурый уголь с четко выраженным древесным строением. Обычно состоит из остатков хвойных пород деревьев, причем размер этих фрагментов может варьировать от небольших частиц до целых стволов.
Происхождение и распространение. Залегает слоями, пластообразными залежами, линзами.
Происхождение биогенное. В ряду ископаемых углей бурый уголь представляет сравнительно низкую ступень метаморфизма растительных остатков, следующую за образованием торфа. Бурый уголь занимает переходное положение между торфом и каменным углем.
Черные плотные разности бурого угля близки по составу и свойствам к каменному, но еще сохраняют бурый оттенок черты и окрашивают раствор горячей щелочи и азотной кислоты, т.е. в отличие от каменного угля содержат гуминовые кислоты. Лигнит образуется при подводном разложении древесины. В ходе дальнейшей углефикации бурые угли превращаются в каменные угли.
На долю бурых углей приходится около 35% суммарных запасов ископаемых углей в России. Главные буроугольные бассейны: Ленский, Канско-Ачинский, Тунгусский, Кузнецкий, Тургайский, Таймырский, Подмосковный и др.
Диагностические признаки. Отличается от каменных углей бурым цветом самого угля и особенно его черты, а также бурым окрашиванием кипящего раствора едкой щелочи и интенсивно-желтым до красно-бурого (чайного) окрашиванием нагретого разбавленного раствора HNO3.
Практическое значение. Энергетическое топливо местного значения и ценное химическое сырье. При переработке бурых углей методом сухой перегонки получают полукокс, до 20% первичных смол (дегтя), горючий газ. Из буроугольной смолы вырабатывают горный воск.