Доклад на тему горючие сланцы

Обновлено: 04.07.2024

Горючий сланец по вещественному составу и практической ценности занимает особое положение среди природных твердых топлив. Органическое вещество в сланцах отдельных месторождений составляет лишь 15—35% и реже больше. Остальная часть приходится на минеральную массу. Горючие сланцы имеют теплоту сгорания от нескольких сотен до 4000 ккал/кг и более. По своим свойствам горючие сланцы — комплексное сырье, пригодное как для энергетических целей, так и для производства химических продуктов и разнообразных строительных материалов. Эту особенность горючих сланцев нельзя не учитывать при промышленной оценке любого месторождения.

Комплексное использование горючих сланцев в зависимости от их состава и свойств может быть осуществлено по энергетической или энерготехнологической схеме.

Чистые сапропелитовые сланцы отличаются однородностью органического вещества, повышенным содержанием его и малой зольностью (50—60%). Теплота сгорания таких сланцев (Qбс) до 3500— 4000 ккал/кг. Выход смолы на сланец достигает 20—24%. Этот тип сланцев наиболее высококачественный, и термическая переработка его с успехом может быть осуществлена по энерготехнологической схеме, точнее энергогазохимической, с получением разнообразных продуктов: газ бытовой, сланцевое масло, вяжущие и другие продукты.

Сапропелито-гумусовый тип сланцев пользуется большим распространением, чем сапропелитовый. Он по сравнению с сапропелитовым многозолен (60—70%). Выход смолы на сланец небольшой — 10—12%, реже больше. По содержанию органического вещества такие сланцы неоднородны. Теплота сгорания сланцев изменяется в широких пределах — от 700—800 до 2500—2800 ккал/кг и больше. Сланцы отдельных месторождений в зависимости от их состава прежде всего могут использоваться по энерготехнологической схеме, т. е. по энергогазохимической или энергоклинкерной переработке. Термическая переработка сланцев позволяет получать химические продукты для медицинских нужд — ихтиол, альбихтоловая паста и т. д.

Наиболее распространены в природе сланцы, бедные органическим веществом, многозольные (Aс 70—90%). Выход смолы обычно не превышает 8—10%. Теплота сгорания колеблется от 500 до 2000 ккал/кг и реже до 2500 ккал/кг. Большая часть таких сланцев не имеет промышленного значения. Ho отдельные пласты с теплотой сгорания не менее 1500 ккал/кг, возможно, могут быть использованы преимущественно для производства электрической и тепловой энергии.

Россия располагает большими геологическими запасами горючих сланцев, что создает предпосылки для развития в крупных масштабах добычи, сжигания и переработки данного полезного ископаемого. Удельные капиталовложения (в руб. на 1 т ц. т. в год) в сланцевую промышленность, например, в Прибалтике почти в 2 раза меньше капиталовложений в нефтяную промышленность и мало чем отличаются от капиталовложений в угольную промышленность.

Роль и значение горючих сланцев особенно возрастает в тех экономических районах страны, где нет угля, нефти и газа. Добыча горючих сланцев из года в год возрастает. Если в 1960 г. в Прибалтийском бассейне добывалось около 12 млн. т, то в 1975 г. эта цифра увеличится почти в 4 раза. Ho в сферу промышленного освоения очень слабо вовлекаются горючие сланцы новых месторождений.

Большая часть добываемых горючих сланцев в нашей стране используется для энергетических нужд: по Ленинградскому месторождению 48%, по Эстонскому — 55% и по Кашпирскому — 94%. Как местное дешевое топливо в отдельных районах горючие сланцы с успехом заменяют дорогой привозной уголь.

В настоящее время тепловые электростанции используют горючие сланцы с теплотой сгорания (Qбс) 2500 ккал/кг. При благоприятных горнотехнических и экономических условиях, крупных масштабах добычи сланцев и совершенствовании конструкции топок котельных агрегатов не исключается возможность в отдельных случаях сжигания сланцев с меньшей теплотой сгорания.

Прибалтийская ГРЭС работает исключительно на горючем сланце Эстонского и Ленинградского месторождений Прибалтийского бассейна. Она имеет мощность 1 млн. квт. В перспективе предусматривается строительство второй и третьей очередей Прибалтийской ГРЭС с доведением общей мощности до 3,4 млн. квт.

Имеются предпосылки строительства ТЭЦ на базе Болтышского (Тясменского) месторождения сланцев, которые характеризуются теплотой сгорания 2000—3000 ккал/кг. Интерес представляют сланцы Байсунского месторождения с теплотой сгорания 2200—2500 ккал/кг.

Менилитовые сланцы Карпат в основной своей массе бедны органическим веществом. Ho не исключена возможность выделения среди продуктивной толщи промышленных пластов сланца с теплотой сгорания выше 1500 ккал/кг. В этом случае на базе такого сырья может быть организовано значительное энергетическое хозяйство.

Важным условием использования горючего сланца как энергетического сырья является совмещенное производство электрической и тепловой энергии. Ho при этом не следует забывать, что если электроэнергия от источника питания может передаваться на большие расстояния, то радиус передачи тепловой энергии весьма ограничен.

Сжигание сланца в современных топках котельных агрегатов тепловых электростанций создает значительные трудности в их эксплуатации вследствие высокой зольности и высокой абразивности золы. Все это приводит к износу поверхности нагрева, понижает нагрузку котельных агрегатов из-за сильного шлакования. Кроме того, возникают большие трудности с золоудалением и немалые затраты на транспортировку золы в отвал.

В настоящее время научно-техническая мысль направлена на разработку прогрессивной технологии сжигания и переработки горючих сланцев.

Минеральная часть горючих сланцев некоторых месторождений (Ленинградского, Эстонского и др.) богата окисью кальция и по химическому составу приближается к портланд-цементной сырьевой смеси. Сжигание таких сланцев в вихревых или циклонных топках с жидким шлакоудалением обеспечивает максимальное использование как органической, так и минеральной части сланцев.

Энергетическим институтом АН России им. Г.М. Кржижановского разработана новая схема энергоклинкерного сжигания прибалтийских сланцев с добавкой известняков в специальных высокоинтенсивных энергетических топках, работающих с жидким шлакоудалением. При комплексном энергоклинкерном сжигании сланцев достигается получение тепловой, электрической энергии и плавленого гранулированного цементного клинкера как попутного продукта. Применение этого метода позволит сжигать горючий сланец с теплотой сгорания 2000 ккал/кг и даже меньше, избавит от капитальных затрат на сооружение специальных цементных заводов и содержание карьеров по добыче известняков.

Экспериментальными исследованиями МВТУ им. Баумана были проведены опыты по получению плавленого клинкера при сжигании ленинградских сланцев в циклонной камере диаметром 800 мм. Л.Л. Калишевский считает, что получение плавленого клинкера из карбонатизированных сланцев возможно при содержании в золе окиси кальция 58—60% и теплоте сгорания сланцев порядка 2100 ккал/кг, подогреве воздуха до 650° С и обогащении его кислородом до 25—30%.

Переход на жидкое шлакоудаление при сжигании сланцев в сочетании с использованием гранулированных шлаков может дать значительный экономический эффект.

Разрешение вопросов комплексного энерготехнологического использования горючих сланцев имеет важное значение для повышения эффективности сланцевой промышленности. Совмещение процессов интенсивного сжигания сланцев с процессами образования плавленого цементного клинкера непосредственно в котельных топках рассчитано на высокую степень использования как органической, так и минеральной части сланцев с получением энергии и жидкого шлака. В том случае, когда минеральная часть сланцев по своему химическому составу близка к портланд-цементному сырью, можно рассчитывать на организацию массового производства дешевого и высококачественного портланд-цемента.

Использование горючего сланца как местного топлива выгодно отличается от угля, торфа и других видов топлива по прямым трудовым затратам и полным издержкам средств при подземной добыче. 3.Ф. Чуханов считает, что подземная добыча горючего сланца по прямым трудовым затратам и полным издержкам средств в пересчете на условное топливо обходится дешевле, чем, например, угля и торфа.

Добыча сланцев открытым способом обходится в 1,5—2 раза дешевле подземной разработки.

Горючий сланец как энергетическое топливо не только в настоящее время, но и в будущем будет играть заметную роль в энергетическом хозяйстве нашей страны. Его энергетический потенциал особенно возрастает в дальнейшем при более ограниченном балансе нефти и газа и более рациональном использовании последних в народном хозяйстве для получения химических продуктов.

He менее перспективным направлением является комплексное энергохимическое использование горючих сланцев с получением жидкого сланцезольного расплава за счет минеральной части сланцев и различных химических продуктов за счет их органической части.

Изучению свойств сланцезольных расплавов и шлаков посвящены работы Института строительства и строительных материалов Госстроя Эстонии под руководством Н.Л. Дилакторского. Шлаки, содержащие от 42 до 46% CaO, могут использоваться для производства портландцемента. Такие шлаки отвечают минеральной части сланцев, сжигаемых в топках электростанций. Температура плавления шлаков находится в интервале 1450—1550°, следовательно, для получения расплава не потребуются подогрев воздуха и обогащение его кислородом.

При совместном помоле 85% гранулированного шлака и 15—20% клинкера с добавкой 5% гипса получается шлако-портланд-цемент. Себестоимость 1 т сланцешлакового портланд-цемента будет в два раза меньше стоимости выпускаемого цемента, например, заводом Пунане-Кунда (ЭССР).

Жидкое шлакоудаление на электростанциях, работающих на сланцах, открывает широкие перспективы получения минеральной ваты, аглопорита, термозита, каменных литых изделий, стеклокристаллического материала и т. д.

Горючие сланцы, как уже было сказано выше, представляют собой комплексное органо-минеральное сырье. При сжигании и термической переработке ленинградских и кашпирских сланцев ежегодно за счет минеральной части образуется огромное количество зольных остатков (табл. 1).

Минеральная часть горючих сланцев неоднородна по своему химическому составу. Месторождения сланцев одного и того же возраста и аналогичного состава исходного органического вещества не всегда имеют одинаковый химический состав. Присутствие или преобладание в составе сланцевой золы тех или иных химических компонентов и отдельных элементов зависит как от минеральных примесей, содержащихся непосредственно в органическом веществе, так и от привноса их в водоем, а также от обменных реакций, происходивших в водоемах. Все это оказывает влияние на химический состав золы при сжигании сланцев в топочных агрегатах тепловых электростанций (табл. 2).

Зола с более высоким модулем основных (например, Ленинградского, Эстонского и Кашпирского месторождений) при незначительной подшихтовке извести может быть использована для энергоклинкерного производства. Такие золы обладают вяжущими свойствами.

Зола с силикатным модулем более 4 и глиноземным модулем выше 2 пригодна для каменного литья.

Почти все разновидности сланцевой золы могут использоваться для производства легких заполнителей типа аглопорита.

Как показали научные разработки ВНИИТ, института строительства и строительных материалов Госстроя ЭССР, сланцезольные отходы представляют большую ценность для народного хозяйства по производству вяжущих и строительных материалов, изделий и деталей.

Сланцевая циклонная зола прибалтийских сланцев содержит до 18—20% свободной окиси кальция, обладает вяжущими свойствами и пригодна для производства ячеистых и плотных бетонов, дренажных и канализационных труб, легкого заполнителя бетона — аглопорита и аглопорито-бетона. Себестоимость этих изделий на основе цементного бетона и качество их не уступают последнему.

Сланцевая циклонная зола, как показали опыты Всесоюзного института растениеводства, пригодна для известкования почв. Зола представляет тонкодисперсный материал с размером зерен менее 56 р. и не требует затраты денежных средств на обработку. Практически не содержит влаги. В состав ее входят: SiO2 (34), Al2O3 (8), Fe2O3 (4), CaO (36,5), MgO (3), R2O (4), SO3 (3,5). В золе присутствуют также микроэлементы — марганец, титан, стронций, ванадий, свинец, галлий, никель, иттрий, хром и др. Содержится фосфорная кислота в количестве 0,12%.

Внесение сланцевой золы в почву от 2,5 до 4 т на 1 га повышает урожайность отдельных культур до 20%.

Сланцевая циклонная зола указанного химического состава может полностью заменить специально изготовляемую известковую муку в количестве до 400 тыс. т в год.

По разработанной ВНИИТом технологии производства термореактивных и термопластичных прессматериалов на сланцезольном наполнителе — силизоле — и заменяются полностью или частично такие дорогостоящие наполнители, как тальк, барит и древесная мука.

ВНИИТом на основе сланцевого кокса разработана технология производства высококачественной минеральной ваты и изделий из нее — матов, полужестких и жестких плит.

Практическое значение горючих сланцев не ограничивается только органическим веществом. Из минеральной части их в отдельных случаях может быть организовано извлечение многих ценных химических элементов.

Наука о химии твердых ископаемых, в том числе и горючих сланцев, в нашей стране сыграла большую роль в создании и развитии сланцеперерабатывающей промышленности. По технологическим разработкам советских ученых на базе сланцев создана крупная сланцевая газо-химическая отрасль. Выполнение программы по развитию химии высокополимеров и других важнейших химических продуктов немыслимо без химико-технологической переработки горючего сланца.

Получаемое в больших количествах сланцевое масло перерабатывается на различные химические продукты — газовый бензин, бензол, толуол, дубитель, сольвений, фенолы, нафталин, алькидно-ситрольный лак, сера, шпалопропиточное масло, битум, мазут, пиробитум и т. д.

Из сланцевого масла получаются медицинские препараты — ихтиол, альбихтоловая паста, сульфихтол, нашатырный спирт и пр.

ВНИИТом разработана технология производства электродного кокса из сланцевой смолы. Из обогащенного сланца получен кероген с концентрацией до 70% органического вещества. Кероген используется для изготовления пресспорошков пластмасс.

Горючие сланцы — это комплексное энергохимическое сырье. Значение их особенно велико в районах, не располагающих местной сырьевой базой нефтехимической промышленности.

В Саратовской области взялись за добычу сланцевой нефти . Ее получают путем переработки горной породы. Камни именуют горючими сланцами. Кто-то представляет пылающие тапки из резины.

Нефтяники же представляют породу со слоистым строением и способностью к возгоранию. Отсюда, собственно, и название. Осталось выяснить, как из камня получают нефть. Для начала определимся с понятием горючих сланцев.

Что такое горючие сланцы?

Это одноклеточные существа и водоросли, погибшие и упавшие на дно водоемов. Смешавшись с земляно-песчаной взвесью, они перегнивали и утрамбовывались миллионы лет. Итогом стали сапропелевые угли . Это второе имя горючих сланцев.

Сапропель – научное название гнилостного ила. Эту массу видело большинство. Помните, насколько мелкие частицы в иле? Так вот, запасы горючих сланцев отличаются тонкозернистой структурой.

Частицы в породе не превышают 0,01 миллиметра в диаметре. По сути, сланцы напоминают мергель . Это порода на 70% состоит из карбоната, а на 30% из глины .

Пропитка камня битуминозная, то есть смолистая. В общем, горючие сланцы – горная порода, насыщенная углеродом, являющимся частью живых тканей. Много в камне и водорода, в частности, летучего сероводорода. На летучие субстанции, кстати, приходятся 30-70% массы сланцев.

Наличие в сланцах углеродистой массы позволяет извлекать ее. Получается нефть. Ее добыча экономически выгодна в регионах с широким распространением породы. Саратовская область из таких.

Под регионом простирается Волжский бассейн сланцев. Объем нефти в нем равен 40-ка миллиардам тонн. Это притом, что мергелиевые сланцы – редкость. О штучных точках их дислокации расскажем в отдельной главе.

У большинства сланцев каштановый цвет. Это и пластинчатая структура делают свойства горючих сланцев негодными для декоративно-прикладных нужд. Камень мягок и невзрачен. На украшения с таким нет спроса.

К тому же, изделия с открытым сланцем небезопасны. Порода загорается от спички. Пламя коптит. Запах при горении ископаемого битумный, напоминает жженую резину. Энергетики терпят сие ради теплотворности 2 500-3 700 килокалорий на килограмм породы.

Для сравнения, даже у низкопробного бурого угля показатель равен минимум 5 500 килокалорий. В общем, использование горючих сланцев в роли топлива оправдано, как правило, в небольших цехах и частных подворьях.

Переработка горючего сланца в печи дает около 60% золы. Это несгоревшая минеральная составляющая. Еще 15% породы испаряются, поскольку приходятся на воду. Получается, источников энергии в камне лишь 20-30%.

На фото горючий сланец

Геологи расширяют рамки от 15-ти до 40%. Эти цифры , собственно, определяют принадлежность камней к горючим сланцам. В остальном, они могут быть глинистыми, карбонатными или кремнистыми.

Точной формулы нет. Некоторые геологи включают в виды горючих сланцев породы лишь с 5% воспламеняющихся компонентов. Кстати, компоненты эти именуют керогенами.

Месторождения и добыча горючих сланцев

В мире залежей горючих сланцев насчитывают около 550-ти. Примерно половина из них расположена в США. Не зря о сланцевой нефти впервые заговорили именно в Америке.

За счет сланцев она обогнала по объему добычи углеводородов Россию. Горючие сланцы в США позволили начать экспортировать топливо и снизить ценник на него внутри страны.

На фото карьер по добыче горючих сланцев

Месторождение горючих сланцев есть в штате Юта. Десятки залежей разведаны в Колорадо и Вайоминге. Все разрабатываются. При этом, запасы породы в Штатах меньше, чем разведанные в России .

Но, на отечественных просторах к переработке горючих сланцев лишь подступаются. Бизнесмены Саратовской области – первопроходцы, начали работу в 2014-ом году.

Предприятие создано опытным добытчиком углеводородов. В узких кругах имя Валерия Илясова известно. Промышленники не сомневаются, раз Илясов видит перспективы переработки сланцев, значит, они есть.

Предположения нефтедобытчика из Саратовкой области оправдываются уже 2 года. За счет новых технологий и аппаратуры себестоимость добычи нефти из сланцев удалось снизить до 20-ти долларов за бочку.

Удержать статус нефтяной державы поможет, к примеру, разработка горючих сланцев Сибири. Месторождения именуются Ачимовской и Баженоской свитами. Обе залежи базируются на западе Сибири.

Общие запасы российских сланцев – 75 миллиардов баррелей. Для сравнения, в США 58 миллиардов. На третьем месте по запасам горючей породы – КНР. В недрах Китая сокрыты 32 миллиарда баррелей сланцевой нефти.

Добыча горючих сланцев ведется и в Аргентине. Там разведанные запасы породы, точнее нефтепродуктов в ней, составляют 27 миллиардов баррелей. На 1 миллиард меньше в Ливии.

Вот, собственно, 5-ка стран, на которые приходится основная масса месторождений горючих сланцев. Общие же запасы нефти оценены в 650 триллионов тонн. Что не перечислено?

На фото горение горючих сланцев

Многое, к примеру, отложения Таджикистана. Там находят горючие сланцы времен Палеогена. Это одна из геологических эр земли. Немало сланцевой нефти и в Бразилии.

Добытчики горючих сланцев, как правило, делят их на две фракции. В одной куски не превышают в диаметре до 25-ти миллиметров. Их называют энергетическими, собственно, пускают на выработку энергии.

Фракцию от 25-ти до 125-ти миллиметров именуют технической. Из недр оба класса извлекают либо шахтным методом, либо установками прямого и обратного бурения.

Последняя приобретена нефтедобытчиками Саратовской области. Крупные залежи сланцев на западе России имеются, кстати, и под Санкт-Петербургом. Там применяют ту же технологию бурения.

Виды горючих сланцев

Горючие сланцы делятся по содержанию в них керогена и его качеству. В первосортной с точки зрения добычи нефти породе горючих веществ почти половина. Однако, там, где добывают горючие сланцы, рассматривают керогены под микроскопом.

Тонкозернистые частицы органики, плотно связанные с глиной считают средними по качеству. Лучше, если керогены будут крупными и отделенными от минеральной составляющей.

Что же касается процентов, углерода в керогенах сланцев бывает от 67 до 80%. Предпочтителен последний вариант. Примеси азота и кислорода не нужны вовсе, но неизбежны.

Азота, как правило, около 1%,. Кислорода в горючих сланцах бывает от 9-ти до 17-ти процентов. Если планируется добывать из породы нефть, примеси предварительно удаляют.

Рассмотрение керогенов под микроскопом дает, так же, понимание происхождения сланцев. Так, в породе, добываемой в Шотландии, видны остатки морских водорослей.

Сланцы, образовавшиеся на мелководье, в основном, темные, почти черные . В таких породах органическое вещество организовано. Проще говоря, оно может единой прослойкой в камне. В породе, образовывавшейся на средних глубинах органика, как правило, рассредоточена. Сами же сланцы 2-го типа бурые, а порой, даже желтые .

Применение горючих сланцев

В России 80% применения горючих сланцев связано с электростанциями. Сырье просто сжигают, ориентируясь на дешевизну. Нефть и газ добывают лишь из 20% залежей. Извлечение классическим способом нерентабельно.

Пользуются технологией, придуманной американцем Джорджем Митчеллом. Вместо вертикального бурения он предложил наклонное, причем, совместив его с фрекингом.

Так называют разрыв пластов горючего сланца. Торф и прочие углеродные составляющие стекаются в образовавшийся резервуар. Уточним принцип его образования. До нефтеносного слоя бурят вертикально.

Достигнув углеводородов, скважину ведут уже вдоль горизонта. Остается загнать в нее под давлением смесь из воды, песка и химических реагентов. Они разрывают пласты породы.

На фото рабочий карьера по добыче горючих сланцев

Желательно максимальное число трещин. Из них, словно из ран, начинают сочиться углеводороды. Они стекаются в скважину. Остается выкачать нефть с газом и очистить их от примесей.

Фрекинг вызывает вопросы у экологов. Из химикатов в скважины загоняют почти 700 наименований, большинство из которых опасны для природы и, в частности, человека .

В смеси для разрыва пластов горючих сланцев есть и канцерогены, и мутагены и позиции, поражающие эндокринную систему, и вещества, которые организм не в силах вывести.

Стоит предположить, что с подземными водами смеси для фрекинга постепенно просочатся в почву, а значит, и растения. Из них в животных . В общем, экология под угрозой.

Однако, применение горючих сланцев, пока, нет. За неимением альтернативы, особенно в регионах бедных обычно нефтью, сильные мира сего готовы разрабатывать месторождения сланца.

Горючие сланцы – метаморфическая горная порода из группы твердых каустобиолитов. Горючими сланцами называют осадочные породы, тонкоплитчатые аргиллиты или мергели со значительным, до 50-60%, содержанием битуминозных веществ. По сути они являются глинистыми или известковыми углями-сапропелитами.

Физические свойства горючих сланцев

Текстура сланцеватая, тонкослоистая. По структуре и составу представляет собой породу типа мергеля или аргиллита, пропитанную органическим битуминозным веществом — продуктами разложения ослизненных зеленых и сине-зеленых одноклеточных водорослей, спор и др.

Характеризуется высоким содержанием водорода (до 7-8%) и летучих веществ (30-70%), представленных углеводородами, углекислым газом, влагой, сероводородом.

Загорается от спички и издает запах жженой резины, сильно коптит. Глинистые или мергелистые сланцы, обогащенны органическими веществами и имеют в силу этого черный цвет, а иногда желтый и оливковый.

Плотность зависит от содержания органического вещества и минералов, колеблясь в пределах 0,9-1,99 г/см 3 . Твердость по шкале Мооса от 2 до 6. Удельная теплота сгорания до 14 МДж/кг (для сравнения у сухих дров 15 МДж/кг, у бензина 44 МДж/кг).

Отличительные признаки. Для горючего сланца характерны сланцеватое строение, черный, желтый цвет. Горючие сланцы напоминают глинистые сланцы. Отличаются горючие сланцы от глинистых тем, что обладают способностью гореть, и более легки, по сравнению с глинистыми сланцами.

Состав и фото горючих сланцев

Минералогический состав. Органическая часть (кероген) 10-70%, каолинит, монтмориллонит, кальцит, доломит, гидрослюды и полевые шпаты.

Химический состав. Из органических веществ в состав горючих сланцев входят петролены, битум, гумусовые вещества. Для органической части сланцев следующий состав: углерод C 56-80%, водород Н 6-10%, кислород О 11-24%, сера S до 16%, азот N до 2,5%. Неорганическая часть сланцев слишком разнообразна и меняет состав в широком диапазоне: алюмосиликаты, окислы железа, гипс и др.

Происхождение

Горючие сланцы образовались на дне морей благодаря одновременному отложению органического и неорганического ила около 450 миллионов лет тому назад.

Образуются из осадков морских, озерных водоемов, лагун при одновременном осаждении глинистых и карбонатных частиц, тонкого органического ила, состоящего из мельчайших водорослей и других организмов. Разлагаясь под водой, без доступа воздуха, органические остатки постепенно превращают ил в темное горючее вещество, затвердевающее при диагенезе. Слагают протяженные пласты мощностью 15-20 м.

Применение горючих сланцев

Твердое топливо низкого качества из-за значительного (порядка 50%) содержания золы. В качестве топлива используется примерно половина добываемых горючих сланцев. Зола обладает вяжущими свойствами и применяется в промышленности строительных материалов.

Вторая половина общей добычи сланцев перерабатывается на бытовой газ, газобензин, технические масла и различные химические продукты (смолы, краски, серу, гипосульфит, фенол и др.).

Из горючих сланцев в ряде стран (в основном США и Канаде) уже вовсю ведется добыча сланцевого газа и сланцевой нефти из наклонно-направленных скважин с горизонтальным стволом и предварительным проведением многостадийного ГРП (сланцы — низкопроницаемая осадочная порода).

Горючие сланцы используются для получения бензина, бытового газа, фенола, ароматических углеводородов, электродного кокса, бензола, синтетического дубителя, клея для строительной индустрии (для скрепления блоков домов), пластмасс, гербицидов, дорожных битумов. Сланцы называют топливом будущего, потому что их мировые запасы во много раз превышают запасы других горючих ископаемых (нефть, природный газ, каменный уголь), вместе взятых.

Месторождения горючих сланцев

Месторождения горючих сланцев известны в Эстонии (местное название сланцев — кукерситы), в России — в Псковской, Ленинградской и Костромской обл. (Мантуровское месторождение), Иркутском угленосном бассейне (хахарейские сланцы и др.). На Эстонию приходится более половины общих запасов горючих сланцев в странах бывшего СССР.

Горючие сланцы добываются как открытым так и подземным способом. В России выделяются целые бассейны с залежами ценной породы: Тимано-Печорский, Прибалтийский, Волжский, Вычегодский.

Месторождения сланцев имеются в Белоруссии (Полесье), Эстонии (Кохтла-Ярве, Йыхви), в России (Сланцы – Ленинградская область), Среднем Поволжье (Ульяновск, Сызрань).Богатейшие залежи горючих сланцев имеются также в США (Колорадо, Юта. Вайоминг), Канаде, Бирме, Бразилии (Параиба, Ирати), Италии, Конго и во многих других странах.

Физические свойства горючих сланцев

Структура сланцеватая. Легко распадается на плитки. Загорается от спички и издает запах жженой резины, сильно коптит. Глинистые или мергелистые сланцы, обогащенны органическими веществами и имеют в силу этого черный цвет, а иногда желтый и оливковый. Плотность зависит от содержания органического вещества и минералов, колеблясь в пределах 0,9-1,99 г/см 3 . Твердость по шкале Мооса от 2 до 6. Удельная теплота сгорания до 14 МДж/кг (для сравнения у сухих дров 15 МДж/кг, у бензина 44 МДж/кг).

Состав и фото горючих сланцев

Горючий сланец, США Горючий сланец, Австралия Пластинчатый горючий сланец

Происхождение

Применение горючих сланцев

Горючие сланцы – топливо и технологическое сырье. Из горючих сланцев получают масла и смолы. Первые идут в качестве топлива на электростанции, а смолы являются ценным химическим сырьем для производства почти пятидесяти различных продуктов. Эстонская и Прибалтийская ГРЭС – крупнейшие в мире электростанции, работающие на сланцах.

Месторождения горючих сланцев

Месторождения сланцев имеются в Белоруссии (Полесье), Эстонии (Кохтла-Ярве, Йыхви), в России (Сланцы – Ленинградская область), Среднем Поволжье (Ульяновск, Сызрань). Богатейшие залежи горючих сланцев имеются также в США (Колорадо, Юта. Вайоминг), Канаде, Бирме, Бразилии (Параиба, Ирати), Италии, Конго и во многих других странах.

Читайте также: