褐煤的特点是水分大、挥发成分高、在空气中容易风化碎裂、燃点低。褐煤也称柴煤,是目前市面上煤化程度最低的矿产煤,同时也是一种低级煤,由于化学反应强且在空气中容易风化碎裂,褐煤的运输和储存难度都比较高,存在较强的市场局限性。
褐煤的特点
褐煤的煤炭化程度不高,导致燃烧时会产生大量的黑灰飘荡开来,在不经过洗煤处理和提炼的前提下大量燃烧褐煤,容易对空气造成严重污染。
褐煤的燃点不高,约在270°左右,在比较干燥炎热的地方可能储存两个月左右就容易产生自燃,为尽量防止这种情况造成太大损失,褐煤在堆放时一般不会超过两米的高度。
根据碳化程度不同分类,可以依次分为泥炭、褐煤(棕褐煤、黑赫煤)、烟煤(生煤)、无烟煤。
根据煤中含有的挥发性成分多少来分类,可以分为贫煤(无烟煤,含挥发分低于12%)、瘦煤(含挥发分为12-18%)、焦煤(含挥发分为18-26%)、肥煤(含挥发分为26-35%)、气煤(含挥发分为35-44%)和长焰煤(含挥发分超过42%)。
根据《中国煤炭分类标准》,先根据干燥无灰基挥发分等指标,将煤炭分为无烟煤、烟煤和褐煤;再根据干燥无灰基挥发分及粘结指数等指标,将烟煤划分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3 焦煤、气肥煤、气煤、1/2中蒙古煤、弱蒙古煤、不蒙古煤及长。
所以贫煤应该是属于烟煤范畴,但烟煤与褐煤属于并列的概念,故贫煤肯定不包括褐煤
煤都是死亡植物残体在微生物和地质化学长期作用下形成的高分子聚合体,按成煤地质年代序列,泥炭是植物成煤的第一阶段,而褐煤是第二阶段,烟煤和无烟煤是第三和第四阶段。泥炭和褐煤的区别,就是成煤的地质年代长短不同,导致它们的外观特征和化学组成有很大差异。泥炭呈深黄-褐色,仍保留着植物的纤维、木质结构和蛋白质、碳水化合物、树脂、蜡质等成分,并形成了腐植酸,质地疏松、含水较多;褐煤则随着埋藏年代的加长,质地变硬,并逐渐矿质化,颜色加深,木质-纤维结构逐渐消失,植物中的组成成分除了蜡质等稳定组分外,其余都基本消失,腐植酸仍保留,但老褐煤也含量甚少了。
形成原因:
在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。
可以分为三个阶段:
(1)菌解阶段,即泥炭化阶段。当植物堆积在水下被泥砂覆盖起来的时候,便逐渐与氧气隔绝,由嫌气细菌参与作用,促使有机质分解而生成泥炭。通过这种作用,植物遗体中氢、氧成分逐渐减少,而碳的成分逐渐增加。泥炭质地疏松、褐色、无光泽、比重小,可看出有机质的残体,用火柴烧可以引燃,烟浓灰多。
(2)煤化作用阶段,即褐煤阶段。当泥炭被沉积物覆盖形成顶板后,便成了完全封闭的环境,细菌作用逐渐停止,泥炭开始压缩、脱水而胶结,碳的含量进一步增加,过渡成为褐煤,这称为煤化作用。褐煤颜色为褐色或近于黑色,光泽暗淡,基本上不见有机物残体,质地较泥炭致密,用火柴可以引燃,有烟。
(3)变质阶段,即烟煤及无烟煤阶段。褐煤是在低温和低压下形成的。如果褐煤埋藏在地下较深位置时,就会受到高温高压的作用,使褐煤的化学成分发生变化,主要是水分和挥发成分减少,含碳量相对增加;在物理性质上也发生改变,主要是密度、比重、光泽和硬度增加,而成为烟煤。这种作用是煤的变质作用。烟煤颜色为黑色,有光泽,致密状,用蜡烛可以引燃,火焰明亮,有烟。烟煤进一步变质,成为无烟煤。无烟煤颜色为黑色,质地坚硬,有光泽,用蜡烛不能引燃,燃烧无烟。
在整个地质年代中,全球范围内有三个大的成煤期:
(1)古生代的石炭纪和二迭纪,成煤植物主要是袍子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。
(2)中生代的株罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。
(3)新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。
褐煤,又名柴煤,是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。化学反应性强,在空气中容易风化,不易储存和远运。
由于它富含挥发份,所以易于燃烧并冒烟。剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹(由裸子植物形成)。含有可溶于碱液内的腐殖酸。含碳量60%~77%,密度约为11-12,挥发成分大于40%。无胶质层厚度。热值约为230-272兆焦/公斤(5500-6500千卡/公斤)。多呈褐色或褐黑色,相对密度12~145。
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