4.2. Бурые угли
Бурый уголь – это переходная форма от торфов к каменным углям. По внешнему виду бурые угли представляют собой аморфную массу от тёмно-бурого до чёрного цвета. По виду и степени преобразования их подразделяют на землистые и плотные.
Землистые бурые угли напоминают свежевскопанную землю, легко растираются в руке. В естественном состоянии они сильно обводнены (влажность 35-65%) и при хранении в естественных условиях частично теряют влагу до содержания её в углях 15-25%. Залежи землистых бурых углей встречаются на Украине (Александрийское месторождение), в Башкирии (Бабаевское месторождение). К землистым относятся и среднегерманские бурые угли.
Плотные бурые угли являются химически более зрелыми (в них выше содержание углерода). Они встречаются в виде блестящих, матовых и полосчатых разновидностей. Блестящие плотные бурые угли – чёрные и только при измельчении приобретают бурый цвет. Черта – бурая, что является их отличием от каменных углей. Содержание влаги в них – 7-12 %, действительная плотность колеблется в пределах 1250-1300 кг/м3. К блестящим плотным бурым углям относятся угли Челябинского бассейна. Матовые плотные бурые угли по внешним признакам также напоминают каменные угли, в особенности их матовые разновидности. К таким углям относятся угли Щекинского района Подмосковного бассейна, Туаркыр-Чагыльского месторождения в Средней Азии.
Разновидность бурых углей с явно сохранившимися обломками древесной структуры и с волокнистым изломом называют лигнитами.
По групповому составу БУ имеют некоторое сходство с торфами: в них особенно на ранних стадиях углефикации, в значительных количествах содержатся гуминовые кислоты разного состава. Бурые угли практически уже не содержат углеводов, в частности целлюлозы.
В их групповом составе можно выделить три группы компонентов: битумоиды, гуминовые кислоты и остаточный уголь.
Сначала из бурых углей спирто-бензолом выделяют битуминоиды, затем щелочной обработкой гуминовые кислоты, остаток называют остаточным углем. Из табл. 4.3 видно, что при переходе от землистых к плотным содержание гуминовых кислот, растворимых в слабых щелочах, снижается, а содержание остаточного угля соответственно растёт.Таблица 4.3 – Групповой состав бурых углей
| Типы бурого угля | Групповой состав бурых углей, % | ||
| битуминоиды | гуминовые кислоты | остаточный уголь | |
| Землистые | 13 – 25 | 60 – 80 | 10 – 15 |
| Плотные | < 10 | < 10 | > 80 |
Кроме приведенного группового состава для бурых углей характерны следующие общие характеристики:
- бурые угли гигроскопичны и влагоёмки, в землистых углях 2/3 воды содержится в коллоидном состоянии, остальная в свободном, в плотных – вода сорбционная и связанная;
- высокий выход летучих веществ, что характеризует неустойчивость химической структуры молекул;
- высокая способность к окислению и самовозгоранию;
- неспособность к спеканию.
Бурые угли входят в группу горючих ископаемых с содержанием водорода 4,5-6,0%; углерода 59-75%; кислорода 20-30% и выходом летучих веществ 45-67%. Минимальное содержание кислорода характерно для плотных блестящих бурых углей.
Геологический возраст пластов бурого угля – от раннего карбона до неогена, максимальное количество скоплений наблюдается в юре и палеоген-неогене.