Irtishspb.ru

Строительство и Ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Уголь при производстве кирпича

Уголь: свойства, способы переработки, применение

Уголь представляет собой полезный минерал, используемый в качестве топлива, а также сырья для ряда отраслей промышленности.

  • Добыча угля
    • Шахтный способ
    • Карьерный способ
  • Переработка и обогащение угля
    • Подготовка
    • «Простое» обогащение
    • Флотация
    • Гравитационное обогащение
  • Применение
    • В энергетике
    • В строительстве
    • В медицине
  • Месторождение в России и мире
  • Запасы угля в России
  • Страны, добывающие уголь

Современная теория углеобразования называет в качестве источников возникновения угля, накопившиеся в болотах растения; а также битумные массы, излившиеся на поверхность Земли в результате происходивших тектонических процессов. Те и другие постепенно опускались вглубь земных недр, где под воздействием высокого давления и температуры, без доступа кислорода, они подвергались структурным изменениям. Предположительно, процесс происходил в девонский, каменноугольный и пермский периоды палеозойской эпохи, примерно 300-400 миллионов лет назад. Исходным материалом для формирования угольных пластов выступал торф.

Некоторым подтверждением данной теории является факт добычи трёх основных видов углей, извлекаемых из разно уровневых глубин земной коры и имеющих различные степени фаз углеобразования – углефикации:

  • Низшая. Бурый уголь. Полезное ископаемое, содержащее значительное количество летучих веществ и воды, а поэтому имеющий низкую теплоту сгорания 13-25 МДж/кг. Глубина залегания составляет 1 км.
  • Средняя. Каменный уголь. Наиболее распространённый среди углей вид энергетического топлива, обладающий теплотой сгорания 27 МДж/кг. По сравнению с бурым углём имеет более низкое содержание воды, и залегает на глубинах до 3 км.
  • Высшая. Антрацит. Содержит максимальное количество углерода, поэтому теплота сгорания располагается в пределах: 26,8 – 34,8 МДж/кг. Залежи этого полезного ископаемого размещены глубоко под землёй (до 5 км внутрь земной коры). Благодаря этому содержание воды в составе минерала не превышает 3%.

Виды и устройство углевыжигательных печей

Половину производимого в России угля получают с помощью специальных печей. Как правило, это маломощные стационарные установки, устаревшей конструкции. Тем не менее, даже на них научились производить уголь первого и высшего сортов, имеющий продолжительное горение и ровный, высокий жар.

И всё же современное производство вынуждает углежогов переходить на более производительные, а главное – мобильные установки. Первые – вертикальные реторты непрерывного действия считаются наиболее прогрессивными и обычно дополнительно оснащаются линиями подготовки древесного сырья, а также утилизации и переработки жидких продуктов пиролиза. Вторые не отличаются производительностью, но их основное преимущество в возможности перемещения печи к месту хранения сырья. Да и начинающему, неопытному углежогу лучше осваивать данный бизнес, имея небольшую установку. Кстати, перевозить их можно на прицепе легкового автомобиля, либо в кузове небольшого грузовичка (типа ГАЗель).

Читайте так же:
Средний вес одного поддона кирпича

Стационарные углевыжигательные печи по своей конструкции могут быть однокамерные и трехкамерные. Однокамерный аппарат – это вариант для углежога, решившего начать с малого и пока не задумывающегося о перспективе. Трехкамерные печи дороже, но экономичнее и долговечнее. Во-первых, тратят на 40% меньше дров, т. к. в каждой камере идет своя стадия углежжения: пиролиз-сушка-остывание. Во-вторых, снижается пиковая нагрузка на печь, да и работа обслуживающего персонала распределяется равномернее.

Кому нужна переработка?

— О переработке угля в своё время много говорил ещё Аман Тулеев, но преградой всегда были финансы. Понятно, что переработанный уголь стоит дороже, но прежде чем эту переработку начать, нужно ведь и денег немало вложить. Бизнесу это делать не торопится (ведь проще уголь просто продать), да и государство тоже. Ведь разрез – это крупный налогоплательщик, а переработчики, как правило, это много мелких производств. Получается, глубокая переработка угля никому не нужна и будущего у неё нет?

— По результатам исследований международное энергетическое агентство в 2014 году обнаружило, что впервые за последние два десятилетия перерастал расти спрос на уголь. В тот год страны, входящие в ОЭСР, а это 34 страны, уже сократили потребление угля на 47 млн тонн. Китай, который потребляет половину объёма угля, добываемого на всей планете, также сокращает его потребление на электростанциях, чтобы вредные выхлопы не отравляли экологию, но при этом увеличивает его количество для переработки.

Именно потому и нужно в Кузбассе развивать технологии глубокой переработки угля, ведь только тогда у региона будет инновационное развитие.

Технологии, которые надо использовать при переработке угля, действительно требуют больших финансовых затрат, но Россия не должна превращаться в сырьевой придаток. Это же простая математика: продавая сырьё, а затем покупая продукты переработки, мы теряем большие деньги. Стоит осваивать новые наукоёмкие технологии и из сырья делать продукт. Это и есть импортозамещение, о котором говорит Владимир Путин.

Возьмём сорбенты. Организация их производства внутри страны принесёт нам колоссальную экономию! Ведь 75% сорбентов для различных очистных установок сегодня страна закупает за рубежом.

— Что и кто может сделать в области глубокой переработки?

Читайте так же:
Под кирпич можно ехать или нет

Для изучения вопросов переработки в Кемерове создан Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН. Такой центр в России первый и уникальный! Именно в Кузбассе мы получили идеальные условия развития углехимии: бизнес принимает решение инвестировать, а наша наука, в свою очередь, сопровождает проекты, занимается различными исследованиями.

Несколько лет назад мы начали комплексное исследование угля Сибири. Создан банк данных о марках угля Кузбасса с полным техническим анализом, с геологической и промысловой характеристикой. Результаты исследований, которые проводят в институте, иногда действительно очень удивляют. К примеру, совместно с аграрными НИИ пришли к выводу, что продукты переработки угля стимулируют всхожесть семян. Также мы разработали технологию, при которой уголь можно превращать в жидкие продукты, поняли, как из каменноугольной смолы изготавливать медицинские препараты. Кстати, из угля можно получать современные противотуберкулёзные препараты!

Как используют уголь? «Нестандартные» отрасли применения

Многие воспринимают уголь исключительно как топливо. Безусловно, большая часть добываемого ископаемого отправляется на угольные ТЭЦ. Наравне с тепловой генерацией по объёмам потребления стоит разве что металлургия.

Остальная часть сырья отходит другим отраслям — иногда для совершенно неожиданных нужд. По самым скромным оценкам, сегодня выпускается свыше 400 продуктов из обработанного угля в разных сферах промышленности. Каким необычным превращениям подвергается горючий камень?

Золошлаки в строительной отрасли

После сжигания угля остаются целые горы золошлаков. Мало кто знает, но отходы котельных могут обрести новую жизнь в… строительных материалах.

В мире продолжает набирать обороты производство строительных материалов с вкраплениями «отходных» элементов. Золошлаки являются отличным заменителем материалов, используемых для формирования земляного полотна. Также отходы могут задействовать вместо песка для заполнения бетонов и строительных растворов.

Из золошлаков можно изготавливать цемент, известь, золобетон, кирпич, а также стеновые, кровельные и облицовочные материалы. С добавлением этого ингредиента данная продукция приобретает особую прочность, обладая при этом низкой теплопроводностью и относительно низкой себестоимостью.

Дорожно-строительная отрасль — ещё одна перспективная сфера применения отходов угольных ТЭС. Они являются универсальной добавкой при отсыпке дорожных насыпей, устройстве оснований и слоёв автодорог, в качестве компонента вяжущих материалов для укрепления грунтов.

Применение золошлаковых материалов в строительной отрасли может решить проблему ликвидации золоотвалов вплоть до их полной утилизации. Однако в России утилизация золошлаковых остатков — редкое явление.

Применение угля в быту

Все от мала до велика знают, как полезна угольная зола в садоводстве. Минеральные остатки используются в качестве удобрения в виде сухого материала, раствора или настоя, и всё благодаря полезным минеральным примесям.

Читайте так же:
Кирпичи с мраморной крошки

Угольная зола — концентратор диоксида кремния, бора, марганца, цинка, меди, а также калиевых, фосфорных и прочих элементов. Зольные удобрения способствуют улучшению структуры грунтов, в том числе снижают уровень кислотности. Кроме того, они повышают влагопропускную способность и плодородность почв.

Уголь прочно вошёл в наш быт и благодаря своим высокими адсорбирующим свойствам. Способность нейтрализации вредных веществ позволяет использовать его для очистительных процессов.

Во-первых, горючее ископаемое используют для очистки питьевых, бытовых и технических вод. Фильтры с угольной загрузкой удаляют примеси и сокращают мутность жидкости. Во-вторых, частицы угля прекрасно справляются с устранением посторонних запахов и привкусов. И в-третьих, они способствуют нормализации уровня влажности в помещениях.

Ещё уголь используется в производстве углеродного волокна и специализированных компонентов (к примеру, металлического кремния), которые применяются в изготовлении бытовых приборов и средств личной гигиены.

Уголь в химической промышленности

Химики давным-давно распробовали уголь в качестве исходного сырья для своих экспериментов. Путём определённых махинаций из «топлива» научились получать огромное количество производных.

К примеру, антрацит в сочетании с нефтяным коксом дал миру искусственный графит, который, в свою очередь, нашёл своё применение в металлургической и машиностроительной сферах. Графит используют для изготовления футеровочных плит, плавильных тиглей, защитных чехлов для термопар, нагревательных элементов электропечей, скользящих контактов для электрических машин, анодов и сеток в ртутных выпрямителях и многого другого.

Неудивительно, что уголь сегодня является ещё и источником серы. При сжигании горючего ископаемого сернистые включения портят его качественные характеристики. Из нежелательного элемента можно извлечь пользу, ведь это вещество «в чистом виде» очень востребовано во многих отраслях. Как правило, серу удаляют из отходов коксохимического производства — двуокиси серы — или при обессеривания продуктов газификации угля.

Большой спектр применения у продукта коксования каменных углей — каменноугольной смолы. В состав этого вещества входит более 10 тысяч химических соединений, которые открывают химикам большие возможности.

Из каменноугольной смолы получают технические масла, синтетическое топливо, нафталин, аммиак, толуол и прочее. Далее они по цепочке «расходятся» в том числе и по бытовым вещам. Например, из смол выделяют бензол и ксилол, которые являются компонентом различных лаков, красок и растворителей.

Читайте так же:
Керамзит как засыпка между кирпичом

Что делают из угля в фармацевтике и косметологии?

О популярности активированного угля, кажется, и упоминать не стоит. Каждый и далеко не один раз в жизни выпивал чёрные таблетки при инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

Вообще, активированный уголь является постоянным гостем домашних лайфхаков. Например, он отлично нейтрализует запахи в холодильнике, а ещё избавляет от плесени и грибков.

Но мы говорим о сферах применения угля в косметологии и медицине. Прекрасный пол распробовал активированный уголь при изготовлении масок для лица и волос в домашних условиях — опять же, ввиду его суперспособности эффективно очищать кожу от шлаков и токсинов.

Уже упомянутая каменноугольная смола входит в состав лечебных шампуней, мыла и мазей. Густая жидкость чёрного или коричневого цвета чаще всего используется для лечения кожных заболеваний головы, поскольку обладает противогрибковыми, противовоспалительными и противозудными свойствами.

Химические ответвления каменноугольной смолы заняли определённую нишу в парфюмерии. Иногда их добавляют в смесь ингредиентов из-за способности сохранять стойкость аромата и снижать его выветривание.

Некоторые вещества обладают уникальным специфическим запахом. Например, хинолин — химическая производная каменноугольной смолы — имеет дымный и кожаный «оттенки», поэтому стал универсальным элементом кожаных ароматов.

Правила безопасности при обогащении и брикетировании углей

Если вы решили использовать в качестве топлива брикетированный уголь, следует подойти к его изготовлению со всей ответственностью. Подбираются составляющие для изготовления твердого топлива в зависимости от места его использования. В состав брикетов не должны входить вредные компоненты, чтобы не отравиться продуктами их сгорания.

Некачественный продукт может обладать плохой теплоотдачей и не справляться со своими прямыми обязанностями обогрева помещения. Плохо спрессованные брикеты быстро превратятся в труху и «уйдут» в отходы.

Как происходит добыча угля на современных шахтах

Несмотря на то, что производство никогда не стояло на месте, постоянно модернизируясь, некоторые страны все еще добывают его с помощью ручной силы. Можно выделить Индию, где жители городков возле месторождений занимаются собиранием угля. В этом процессе задействованы даже маленькие дети, стремящиеся помочь родителям зарабатывать деньги. Поселок Джариа даже был назван адом на земле, ведь там воздух заполнен угольной пылью и ядовитыми газами, сырье часто самопроизвольно воспламеняется.

Насколько это прибыльно

Универсального бизнес-плана производства древесного угля нет — все зависит от того, где именно вы будете закупать сырье, какая цена на него будет, как вы наладите сбыт и пр., но в среднем цифры по отрасли известны. Мы рекомендуем не связываться с розничными продажами, в крайнем случае можно просто продавать мешки в цеху, не организуя собственные торговые точки.

Читайте так же:
Как ровно разделить кирпич

Ищите тех, кто будет закупать продукцию оптом:

  1. Супермаркеты или местные торговые сети.
  2. Заправочные станции.
  3. Рестораны и кафе.
  4. Оптовые магазины и базы.
  5. Различные промышленные предприятия, которым уголь нужен для техпроцессов.

Практика показывает, что практически в любом регионе России есть места, где уголь от производителя будет пользоваться популярностью и его можно сдавать оптом. Поэтому перед стартом подумайте о том, куда его можно сдавать, постарайтесь пообщаться с потенциальными покупателями, чтобы определить их ожидания и необходимые объемы. Часто бывает такое, что предприниматель работает с одним оптовиком, сдавая ему всю вырабатываемую продукцию.

Далее рассмотрим примерные расходы, которые лягут на ваши плечи. Напомним, что цены приведены примерные (состояние на 2017 год):

  1. Регистрация в налоговых органах — 15 000 рублей.
  2. Покупка комплекта оборудования — 1 000 000 рублей.
  3. Аренда помещения, ремонтные работы — 400 000 рублей в год.
  4. Покупка древесины для переработки — 300 000 рублей.

Суммарно для открытия бизнеса вам понадобится примерно 1 700 000 рублей. Отметим, что в данном случае речь идет о профессиональном оборудовании и цехе среднего размера, выпускающем порядка 20 тонн угля в месяц. Если же подобного бюджета нет, то можно обойтись более дешевым комплектом оборудования и гаражом — для этого понадобятся вложения примерно в 300 000 рублей при производительности 2 тонны в месяц. Также для развозки готовой продукции желательно иметь автомобиль — подойдет даже недорогая ГАЗель, способная брать на борт около тонны груза.

Далее посчитаем прибыль. Отпускная оптовая цена березового угля в 2017 составляет 100 рублей за один килограмм, тогда как его себестоимость примерно 60 с учетом всех расходов. На 1 килограмме вы зарабатываете 40 рублей, на 2 тоннах реализованной продукции (домашний цех) — 80 тысяч рублей, для полноценного предприятия, выпускающего 20 тонн в месяц — 800 000 рублей. Таким образом, сделанные вложения окупаются через 2—4 месяца, хотя на практике выходит полная окупаемость за 4—6 месяцев (неизбежно возникают дополнительные расходы).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector