Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жұмсақ, қоңыр, жанғыш, шөгінді тау жынысы.
Soft, brown, combustible, sedimentary rock
Лигнит (латынша lignum – «ағаш» деген мағынада), көбінесе қоңыр көмір деп аталады және салыстырмалы түрде төмен жылу мазмұнына ие болғандықтан, көмірдің ең төмен сапалы түрі саналады. Жерден алынған кезде, оның ылғалдылығы өте жоғары, бұл оның көміртегінің аз болуын ішінара түсіндіреді. Лигнит бүкіл әлемде өндіріледі және негізінен электр энергиясын өндіру үшін отын ретінде қолданылады. Лигниттің жануы нәтижесінде, басқа көмір түрлерімен салыстырғанда, бірдей көмірқышқыл газы және күкірт мөлшері үшін аз жылу бөлінеді. Осы себепті, лигнит адам денсаулығы үшін ең зиянды көмір болып табылады. Кен орнына байланысты, лигнитте түрлі улы ауыр металдар, соның ішінде табиғи радиоактивті заттар болуы мүмкін, және олардың жану қалдықтарында – көмір шаңында қалуы денсаулыққа қауіптілікті күшейтеді.
Lignite (derived from Latin lignum meaning 'wood'), often referred to as brown coal, and is considered the lowest rank of coal due to its relatively low heat content. When removed from the ground, it contains a very high amount of moisture, which partially explains its low carbon content. Lignite is mined all around the world and is used almost exclusively as a fuel for steam electric power generation. Lignite combustion produces less heat for the amount of carbon dioxide and sulfur released than other ranks of coal. As a result, lignite is the most harmful coal to human health. Depending on the source, various toxic heavy metals, including naturally occurring radioactive materials, may be present in lignite and left over in the coal fly ash produced from its combustion, further increasing health risks.
Сипаттамалары
Лигнит қоңыр қара түсті және құрғақ күлсіз негізде көміртегінің мөлшері 60–70 пайызды құрайды. Дегенмен, оның табиғи ылғалдылығы кейде 75 пайызға жетеді, ал күлдің мөлшері 6–19 пайызды құрайды, битумдық көмірде бұл көрсеткіш 6–12 пайызды құрайды. Осының салдарынан, оның құрамында табиғи ылғал мен минералдық заттар бар ескерілгендегі көміртегінің мөлшері әдетте 25–35 пайызды құрайды. Австралияның Виктория штатында қолданылатын лигниттің энергия мазмұны таза ылғалды негізде орташа есеппен 8,6 МДж/кг (8,2 миллион БТУ/тонна) құрайды. Лигнитте ұшқыш заттардың жоғары мөлшері бар, бұл оны жоғары сапалы көмірге қарағанда газға және сұйық мұнай өнімдеріне айналдыруды жеңілдетеді. Оның жоғары ылғалдылығы және спонтанды жануға бейімділігі тасымалдау және сақтау кезінде проблемалар тудыруы мүмкін. Қоңыр көмірден суды алып тастау процестері спонтанды жану қаупін қара көмір деңгейіне дейін азайтады, қоңыр көмірдің калориялық құнын қара көмірге балама отын деңгейіне дейін арттырады және «жинақталған» қоңыр көмірдің шығарындылар профилін қара көмірге тең немесе одан да жақсы деңгейге дейін төмендетеді. Алайда, ылғалды жою соңғы лигнит отынының құнын арттырады. Лигнит ауамен байланысқанда тез ыдырайды, бұл процеске салқындау немесе ыдырау дейді. 2017 жылдың наурыз айында жабылғанға дейін. Дәстүрлі қоңыр көмір станцияларын пайдалану, әсіресе ашық карьерлермен бірге, қоршаған ортаға қатысты алаңдаушылықтар тудыратындықтан саяси дауға себеп болады. Германия Демократиялық Республикасы энергиялық тәуелсіздікке қол жеткізу үшін лигнитке көп жүктеме салды және ақырында энергия қажеттіліктерінің 70% -ын лигниттен алды. Лигнит сонымен қатар мұнайдың орнына Бергиус процесі немесе Фишер-Тропш синтезі арқылы химиялық өнеркәсіп үшін маңызды шикізат болды, оны 1970 жылдары бұрынғы нарықтық бағадан төмен мұнай жеткізген КСРО саясатының өзгеруінен кейін импорттауға тура келді. Шығыс Германия ғалымдары лигнитті металлургиялық мақсаттарға жарамды коксқа (жоғары температуралы лигниттік кокс) айналдырды және теміржол желісінің көп бөлігі лигнитке немесе бу локомотивтеріне, немесе көбінесе лигниттен алынған қуатпен жұмыс істейтін электрленген желілерге тәуелді болды. 2014 жылы Грекияда лигнит оның қуат қажеттіліктерінің шамамен 50 пайызын қамтамасыз етті. Германия 2038 жылға дейін лигниттен бас тартуды жоспарлап отыр. Грекия Еуропалық Одақтың қысымына ұшырағаннан кейін соңғы көмір станциясы 2025 жылы жабылатынын растады және жаңартылатын энергияға ауыр инвестициялар жасауды жоспарлап отыр.
Lignite is brownish black in color and has a carbon content of 60–70 percent on a dry ash free basis. However, its inherent moisture content is sometimes as high as 75 percent and its ash content ranges from 6–19 percent, compared with 6–12 percent for bituminous coal. As a result, its carbon content on the as received basis (i. e., containing both inherent moisture and mineral matter) is typically just 25 35 percent. The energy content of lignite consumed in Victoria, Australia, averages 8.6 MJ/kg (8.2 million BTU/ton) on a net wet basis. Lignite has a high content of volatile matter which makes it easier to convert into gas and liquid petroleum products than higher ranking coals. Its high moisture content and susceptibility to spontaneous combustion can cause problems in transportation and storage. Processes which remove water from brown coal reduce the risk of spontaneous combustion to the same level as black coal, increase the calorific value of brown coal to a black coal equivalent fuel, and significantly reduce the emissions profile of 'densified' brown coal to a level similar to or better than most black coals. However, removing the moisture increases the cost of the final lignite fuel. Lignite rapidly degrades when exposed to air. This process is called slacking or slackening. until its closure in March 2017. The operation of traditional brown coal plants, particularly in combination with strip mining, is politically contentious due to environmental concerns. The German Democratic Republic relied extensively on lignite to become energy self sufficient, and eventually obtained 70% of its energy requirements from lignite. Lignite was also an important chemical industry feedstock via Bergius process or Fischer Tropsch synthesis in lieu of petroleum, which had to be imported for hard currency following a change in policy by the Soviet Union in the 1970s, which had previously delivered petroleum at below market rates. East German scientists even converted lignite into coke suitable for metallurgical uses (high temperature lignite coke) and much of the railway network was dependent on lignite either through steam trains or electrified lines mostly fed with lignite derived power. while in 2014 in Greece, lignite provided about 50 percent of its power needs. Germany has announced plans to phase out lignite by 2038 at the latest. Greece has confirmed that the last coal plant will be shut in 2025 after receiving pressure from the European Union and plans to heavily invest in renewable energy.
Үйді жылыту
Лигнит үйді жылыту үшін отынның орнына немесе отынмен бірге қолданылып келді және қазір де қолданылады. Әдетте, осы мақсат үшін брикеттерге қысылады. Жану кезінде шығаратын иісіне байланысты лигнит көбінесе қымбат қатты көмірге қарағанда кедейлердің отыны ретінде қарастырылатын. Германияда брикеттер әлі де тұтынушыларға үйді жақсарту дүкендері мен супермаркеттерде кеңінен қолжетімді.
Lignite was and is used as a replacement for or in combination with firewood for home heating. It is usually pressed into briquettes for that use. Due to the smell it gives off when burned, lignite was often seen as a fuel for poor people compared to higher value hard coals. In Germany, briquettes are still readily available to end consumers in home improvement stores and supermarkets.
Ауыл шаруашылығында
Көмірсу көмірінің экологиялық тұрғыдан пайдалы қолданылуының бірі – ауыл шаруашылығы. Лигнит топырақтың экологиялық жағдайын жақсартуға, катион алмасуын және фосфордың сіңуін арттыруға, сондай-ақ ауыр металдардың сіңуін азайтуға мүмкіндік береді және коммерциялық К гуматтарынан жоғары тиімді болуы мүмкін. Электр станцияларында лигнитті жағу нәтижесінде пайда болатын лигниттік ұшқыш күл де топыраққа қоректік заттар қосу және тыңайтқыш ретінде қолданылуы мүмкін. Дегенмен, лигниттік өнімдердің ауыл шаруашылығындағы ұзақ мерзімді пайдасы туралы толыққанды зерттеулер жетіспейді. Лигнитті өсімдіктерге зиян келтіретін жәндіктерді бақылайтын биологиялық бақылау микроорганизмдерін өсіру және тарату үшін де пайдалануға болады. Көміртек топырақтағы органикалық заттардың мөлшерін арттырады, ал биологиялық бақылау микроорганизмдері химиялық пестицидтерге балама болады. Леонардит – лигнит ауамен қатысқанда болатын табиғи тотығу процесінің нәтижесінде пайда болатын, гуминді қышқылдарға бай топырақ жағдайын жақсартатын зат. Бұл процесті жасанды түрде кең көлемде жүзеге асыруға болады. Жақсы піспеген ксилоидты (ағаш тәрізді) лигнит те гуминді қышқылдарға бай болады.
An environmentally beneficial use of lignite is in agriculture. Lignite may have value as an environmentally benign soil amendment, improving cation exchange and phosphorus availability in soils while reducing availability of heavy metals, and may be superior to commercial K humates. Lignite fly ash produced by combustion of lignite in power plants may also be valuable as a soil amendment and fertilizer. However, rigorous studies of the long term benefits of lignite products in agriculture are lacking. Lignite may also be used for the cultivation and distribution of biological control microbes that suppress plant pests. The carbon increases the organic matter in the soil while the biological control microbes provide an alternative to chemical pesticides. Leonardite is a soil conditioner rich in humic acids that is formed by natural oxidation when lignite comes in contact with air. The process can be replicated artificially on a large scale. The less matured xyloid (wood shaped) lignite also contains high amounts of humic acid.
Өнеркәсіптік адсорбент ретінде
Лигнит өнеркәсіптік адсорбент ретінде қолданылуы мүмкін. Тәжірибелер нәтижесінде, лигниттің метилен көк түсін адсорбциялау қабілеті қазіргі кезде өнеркәсіпте қолданылатын белсендірілген көмірдің көрсеткіштерімен салыстырылады.
Lignite may have potential uses as an industrial adsorbent. Experiments show that its adsorption of methylene blue falls within the range of activated carbons currently used by industry.
Зергерлік бұйымдар
Жет - әшекей тас ретінде қолданылатын бір түрі көмірсу. Ең ертедегі жет бұйымдары б.з.д. 10 мың жылға дейін соққан, ал Британияда неолит дәуірінен бастап Рим Британиясының соңына дейін жеттен жасалған әшекейлер мен алқалар кеңінен таралған. Жет Виктория дәуірінде Британияда қысқа ғана қайта жандануды бастан өткерді.
Jet is a form of lignite that has been used as a gemstone. The earliest jet artifacts date to 10,000 BCE and jet was used extensively in necklaces and other ornamentation in Britain from the Neolithic until the end of Roman Britain. Jet experienced a brief revival in Victorian Britain.
Геология
Лигнит ішінара шіріген өсімдік материалдарының, немесе торфтың жиналуынан басталады. Торф, ылғалдығы мол, жер бетінің баяу шөгуі және өзендердің немесе мұхиттардың бұзылу әсерін тигізбейтін аймақтарда оңай жиналады. Торф батпақтары әртүрлі климаттар мен географиялық жағдайларда кездеседі. Мұндай жағдайларда аймақ сумен толық қанық күйде қалады, бұл өлі өсімдік материалдарын жауып, оларды атмосфералық оттегінің әсерінен ыдыраудан қорғайды. Анаэробты бактериялар торфты ыдыратуы мүмкін, бірақ бұл процесс баяу, әсіресе қышқыл суда. Егер торф басқа шөгінділермен жабылып қалса, биологиялық ыдырау тоқтатылады, ал одан әрі болатын өзгерістер көмілуден туындаған температура мен қысымның артуының нәтижесі болады. Лигнит тереңге көмілмеген және қыздырылмаған торфтан пайда болады. Ол төмен температурада қалыптасады. Лигнит пайда болған кезде органикалық материалдағы ең ерекше химиялық өзгеріс – C=O және C-O-R функционалдық топтарының санының күрт азаюы. Лигнит кен орындары әдетте жоғары сапалы көмірлерге қарағанда жас, олардың көпшілігі үшінші кезеңде қалыптасқан. АҚШ және басқа елдердегі ережелер, жер бетіндегі кен қазу аяқталғаннан кейін, жердің бастапқы өнімділігіне қайта жаңартылуын талап етеді. АҚШ-та лигниттің ашық әдіспен қазуы, жер асты қабаттарының мөлшерін анықтау үшін бұрғылаудан басталады. Жер бетінің және астындағы топырақ дұрыс алынып, бұрын қазылған жерлерді қалпына келтіру үшін немесе болашақта қалпына келтіруге сақталуы керек. Экскаватор және жүк машинасының артық жүктемесін жою, лигнит қабаттарын ашыққа шығару үшін сүйрегіш желісінің артық жүктемесін жоюға дайындық жасайды. Олар арнайы жабдықталған тракторлармен (көмірді бұрып алу) бөлшектеледі, содан кейін алдыңғы жүк тиегіштер арқылы төменгі құйма машиналарына тиеледі. Лигнит алынып тасталғаннан кейін, қалпына келтіру шахтаның қалдықтарын бастапқы жер бетіне мүмкіндігінше жақын келтіруді қамтиды (Болжамды бастапқы контур немесе AOC). Жер асты және жер беті топырағы қалпына келтіріліп, жерге әртүрлі шөптер қайта отырғызылады. Солтүстік Дакота штатында, кен компаниясы тау-кен жұмыстарын тоқтатқаннан кейін кем дегенде он жылға дейін жердің толық өнімділігіне оралуын қамтамасыз ету үшін кепілдік бондысы сақталады.
Lignite begins as an accumulation of partially decayed plant material, or peat. Peat accumulates most readily in areas where there is ample moisture, slow subsidence of the land surface, and lack of disturbance by rivers or oceans. Peat swamps are otherwise found in a wide variety of climates and geographical settings. Under these conditions, the area remains saturated with water, which covers dead plant material and protects it from degradation by atmospheric oxygen. Anaerobic bacteria may continue to degrade the peat, but this process is slow, particularly in acid water. Once the peat is buried by other sediments, biological degradation essentially comes to a halt, and further changes are a result of increased temperature and pressure from burial. Lignite forms from peat that has not experienced deep burial and heating. It forms at temperatures below , The most characteristic chemical change in the organic material during formation of lignite is the sharp reduction in the number of C=O and C O R functional groups. Lignite deposits are typically younger than higher ranked coals, with the majority of them having formed during the Tertiary period. Regulations in the United States and other countries require that land that is surface mined must be restored to its original productivity once mining is complete. Strip mining of lignite in the United States begins with drilling to establish the extent of the subsurface beds. Topsoil and subsoil must be properly removed and either used to reclaim previously mined out areas or stored for future reclamation. Excavator and truck overburden removal prepares the area for dragline overburden removal to expose the lignite beds. These are broken up using specially equipped tractors (coal ripping) and then loaded into bottom dump trucks using front loaders. Once the lignite is removed, restoration involves grading the mine spoil to as close an approximation as practical of the original ground surface (Approximate Original Contour or AOC). Subsoil and topsoil are restored and the land reseeded with various grasses. In North Dakota, a performance bond is held against the mining company for at least ten years after the end of mining operations to guarantee that the land has been restored to full productivity.
Австралия
Австралияның Виктория штатындағы Латроб аңғарында шамамен 65 миллиард тонна тас көмір қоры бар. Бұл кен орны әлемдегі белгілі қорлардың 25 пайызына тең. Көмір қабаттары өте қалың, көбінесе бірнеше көмір қабаттарының арасында үздіксіз тас көмір қалыңдығы 60 метрге жетеді. Қабаттардың үстінде өте аз шөгінді бар.
The Latrobe Valley in Victoria, Australia, contains estimated reserves of some 65 billion tonnes of brown coal. The deposit is equivalent to 25 percent of known world reserves. The coal seams are up to thick, with multiple coal seams often giving virtually continuous brown coal thickness of up to Seams are covered by very little overburden .
Солтүстік Америка
Солтүстік Америкадағы ең ірі лигнит кен орындары – Мексика шығанағының лигниттері және Форт-Юнион лигнит алабы. Мексика шығанағының лигниттері Техас штатынан Алабама штатына дейін, шамамен шығанақ жағалауына параллель созылған аймақта орналасқан. Форт-Юнион лигнит алабы Солтүстік Дакотадан Саскачеванға дейін кеңейген. Екеуі де лигниттің маңызды коммерциялық көздері болып табылады.
The largest lignite deposits in North America are the Gulf Coast lignites and the Fort Union lignite field. The Gulf Coast lignites are located in a band running from Texas to Alabama roughly parallel to the Gulf Coast. The Fort Union lignite field stretches from North Dakota to Saskatchewan. Both are important commercial sources of lignite.