6 вещей, которые нужно знать перед добычей угля.
2026-03-13
Уголь — важнейший мировой ресурс, поскольку при сжигании он выделяет энергию и электричество. Использование угля ускорило прогресс человеческого общества. Уголь по-прежнему важен, что говорит о том, что на него по-прежнему существует большой рынок.
Для руководителей шахт первым шагом к повышению прибыльности является глубокое понимание угля. Если вы планируете добывать или закупать уголь, следующие шесть выводов могут оказаться полезными.
I. Как образуется уголь?
По сути, уголь — это окаменевшие древние растения. Выбор подходящего горнодобывающего оборудования требует понимания его происхождения для оценки запасов и распределения. В образовании угля выделяют две основные фазы:
1. Стадия торфообразования: Миллионы лет назад Землю покрывали густые болота. Огромное количество растений погибло в болотах. В результате микробного разложения и химических реакций эта растительность постепенно превратилась в толстые торфяные или гумусовые отложения на первоначальных местах.
2. Стадия углеобразования: По мере проседания земной коры торфяные отложения покрывались всё большими слоями осадочных пород. Торф обезвоживался и карбонизировался при длительном воздействии высоких температур и давлений, сначала превращаясь в лигнит, битуминозный уголь и антрацит.
Солнечная энергия, поглощенная растениями миллионы лет назад, является источником энергии в угле. Уголь — невозобновляемый ресурс, поскольку его образование заняло десятки миллионов лет. Чтобы избежать растраты ресурсов, необходимо тщательное планирование как его добычи, так и использования.
II. Из чего состоит уголь?
Уголь — это черная, горючая органическая порода, состоящая в основном из углерода. Это наиболее распространенное и распространенное ископаемое топливо на Земле.
Состав
Основной компонент: углерод.
Другие компоненты: водород, кислород, азот, сера и различные минералы.
Чем выше содержание углерода в угле, тем лучше его качество. Водород дополняет тепло, выделяемое при сгорании. При сгорании серы образуется диоксид серы, загрязняющий окружающую среду. Другие минералы в угле после сжигания превращаются в шлак. Необходимо установить соответствующее технологическое оборудование для удаления вредных компонентов и повышения качества продукции.
Тип
Классификация угля определяется степенью его карбонизации. Существует четыре классификации.
1. Бурый уголь: Имеет самую низкую степень карбонизации, содержание углерода составляет 50–70%. Цвет — коричневый. Бурый уголь добывается в основном открытым способом, что требует относительно низких производственных затрат. Этот вид угля относительно недорог и в основном используется для тепловой энергетики и сжигания топлива в котлах.
2. Битуминозный уголь: Имеет умеренную степень карбонизации, содержание углерода составляет 70–85%. Цвет — чёрный. Битуминозный уголь является основным видом угля и основным источником энергетического и металлургического угля. Этот вид угля имеет широкий спектр применения, например, в энергетике, химической промышленности и в гражданских целях.
3. Антрацит: Имеет самую высокую теплотворную способность и самую высокую степень карбонизации, с концентрацией углерода от 85% до 95%. Имеет шероховатую текстуру и серовато-чёрный оттенок. Этот уголь в основном используется в качестве химического сырья и в точном производстве, и он довольно дорог.
4. Суббитуминозный уголь: имеет концентрацию углерода от 75% до 85% и обладает характеристиками, сходными с антрацитом и битуминозным углем.
III. Основные угледобывающие регионы
В мире насчитывается более 1,06 триллиона тонн известных запасов угля. Китай ежегодно производит более половины мирового угля, являясь крупнейшим производителем в мире. За ним следуют США, Индия, Австралия и Россия. Объемы производства и экспорта этих стран в совокупности формируют мировой рынок угля.
Китай, ведущий мировой производитель угля, в 2025 году добыл 4,85 миллиарда тонн сырого угля, что на 1,4% больше, чем годом ранее. Помимо использования в промышленных котлах и электростанциях, китайский уголь также перерабатывается с помощью углехимических технологий в стратегические ресурсы, такие как высококачественные синтетические волокна и авиационное топливо.
Основные запасы угля в США находятся в бассейнах Аппалачей, Иллинойса и реки Паудер. Уголь остается жизненно важным источником энергии для внутреннего производства электроэнергии, на его долю приходится 91,4% от общего потребления. Кроме того, США являются крупным экспортером металлургического угля.
Российские угольные месторождения в основном сосредоточены в Сибири и на Дальнем Востоке. Открытая добыча обеспечивает доступ примерно к 63% российских угольных ресурсов, включая антрацит, битуминозный уголь и лигнит. В результате глобальной конъюнктуры Россия все больше ориентируется на экспорт угля на рынок Азиатско-Тихоокеанского региона.
Запасы угля в Австралии сосредоточены в восточных штатах: Виктория, Новый Южный Уэльс и Квинсленд. Страна является ведущим мировым экспортером, что подкрепляется ее металлургическим углем, на долю которого приходится 70% добычи. Это оказывает значительное влияние на мировую сталелитейную промышленность.
Энергетическая инфраструктура Индии в значительной степени зависит от ее угольных запасов. Однако ее уголь отличается низким содержанием углерода и относительно низкой теплотворной способностью. Следовательно, Индия обычно импортирует высококачественный уголь из таких регионов, как Австралия и Индонезия, для смешивания с другими углями.
Происхождение угля влияет на затраты на добычу, транспортные расходы и рыночное предложение. При добыче или закупке угля необходимо учитывать свои специфические требования для выбора подходящего происхождения и совместимого горнодобывающего оборудования.
IV. Применение угля для человечества
Уголь больше не является просто источником энергии для выработки электроэнергии и отопления; современные технологии химической обработки угля придали ему «новую идентичность».
Традиционные области применения: тепловая энергетика, котлы сжигания, отопление жилых помещений.
Высокотехнологичные области применения: с развитием современных технологий химической обработки угля применение таких процессов, как прямое сжижение угля, косвенное сжижение угля и переработка угля в олефины, еще больше расширило промышленное применение угля. После переработки уголь может использоваться для производства кокса, каменноугольной смолы, угольного газа и других веществ. Кокс является основным сырьем для производства стали, а каменноугольная смола может использоваться для производства таких химических веществ, как пластмассы и резина. ② Из угля также можно получать арены, которые используются для производства пара-арамидных волокон для канатов или каркасов парашютов. ③ Из угля можно производить активированный уголь, который используется в охране окружающей среды, очистке воды и пищевой промышленности. Кроме того, побочные продукты переработки угля могут быть использованы для извлечения редких металлов и производства удобрений, что позволяет максимально эффективно использовать ресурсы.
Понимание способов использования угля поможет вам определить направление добычи, оценить рыночный спрос и сделать обоснованный выбор в отношении горнодобывающего и перерабатывающего оборудования.
V. Цены на уголь
Цены на уголь не являются фиксированными и неизменными. Глобальная конкуренция в энергетической отрасли, изменения в экологической политике и появление новых рынков могут влиять на его цену. Эти факторы влияют не только на цены на уголь, но и на прибыль вашего предприятия по переработке полезных ископаемых. Вот цены на различные виды угля:
Цена обычного угля, являющегося основным источником энергетического угля, довольно стабильна и составляет около 97,75 долларов за тонну.
Антрацит — наиболее карбонизированный вид угля, и его цена может достигать 35 долларов за тонну. Его основные преимущества — более чистое сгорание и более высокая теплотворная способность. Когда-то он использовался в качестве топлива для отопления домов, но из-за истощения ресурсов сейчас он очень редок.
Металлургический уголь: являясь основным сырьем для производства стали, он предъявляет высокие требования к чистоте и строгому контролю содержания серы, что приводит к значительным колебаниям цен. Цена напрямую зависит от объемов производства стали в мире, необходимой инфраструктуры и объемов продаж основных стран-экспортеров.
VI. Переработка угля
Качество добываемого угля варьируется, и прямая продажа не приносит большой прибыли. Соответствующие методы переработки могут повысить добавленную стоимость и конкурентоспособность угля на рынке. Основная цель переработки угля — улучшение качества, снижение содержания серы и удаление золы.
1. Сортировка и дробление: это первое, что необходимо сделать с углем. Сначала с помощью вибрационного грохота сортируют уголь по размеру, удаляя крупные куски пустой породы и примесей. Затем с помощью молотковой, щековой или ударной дробилки измельчают крупные куски угля на более мелкие. Наконец, с помощью двухвалковой дробилки получают частицы размером от 2 до 10 мм.
2. Измельчение угля: Уголь в виде мелкого порошка лучше подходит для последующей глубокой переработки. Частицы угля подаются в угольную мельницу или мельницу Раймонда для измельчения в порошок. Чем мельче уголь, тем выше теплота сгорания.
3. Сушка угольной пыли: После измельчения уголь и угольная пыль обычно содержат некоторое количество влаги. Избыток влаги может увеличить транспортные расходы и снизить эффективность сгорания. Для упрощения дальнейшей брикетировочной обработки угольной пыли избыточную влагу можно удалить с помощью фильтр-пресса или обезвоживающего сита.
4. Прессованный сухой угольный порошок: К обезвоженному сухому угольному порошку добавляют соответствующее количество связующего вещества и прессуют его в брикетировочную машину (например, в угольные шары). Эти брикеты не только удобны для транспортировки и хранения, но и уменьшают рассеивание и загрязнение угольной пылью. Цена угля после брикетирования значительно выросла. Он имеет однородный размер частиц, стабильно горит, является экологически чистым, с низким уровнем пыли, и пользуется большей популярностью на рынке.
Резюме:
Сегодня уголь – это не просто добыча и продажа; он постепенно превращается в высокоценный продукт. Необходимо понимать специфику угольной промышленности, выбирать подходящее горнодобывающее и перерабатывающее оборудование и использовать каждую возможность для повышения эффективности горно-обогатительного комбината. Свяжитесь с нами, чтобы получить дополнительную информацию об оборудовании для переработки угля.
Часто задаваемые вопросы
В: Полезна ли просеянная угольная пустая порода?
О: Угольная пустая порода — это углеродсодержащая порода, образующаяся в процессе добычи и обогащения угля. Ранее считавшаяся отходами, теперь она может использоваться для производства кирпича, дорожного покрытия и в качестве низкокалорийного топлива для выработки электроэнергии. Ее использование позволяет как снизить загрязнение окружающей среды отходами, так и получить дополнительный доход.
В: Какие виды загрязнения окружающей среды следует учитывать при добыче и переработке угля?
О: Необходимо обратить внимание на четыре типа загрязнения. Первый — это пылевое загрязнение, для которого требуется оборудование для удаления пыли. Второй — загрязнение выхлопными газами (диоксидом серы), для очистки которого требуется оборудование для десульфуризации и денитрификации. Третий — загрязнение сточными водами и отходами, для которого требуется поддержка очистных сооружений и хранилищ отходов для предотвращения загрязнения почвы и источников воды. Четвертый — шумовое загрязнение во время переработки.
В: Что делать, если теплотворная способность угля слишком низкая?
О: Ее можно улучшить двумя способами. Во-первых, смешайте уголь с высококачественным углем, чтобы повысить его теплотворную способность. Во-вторых, проведите дальнейшую обработку угля путем просеивания и промывки для удаления золы и влаги, или путем измельчения и брикетирования для повышения эффективности сгорания.
