Каменный уголь

Кам’яне вугілля — тверда горюча корисна копалина, один з видів вугілля викопного ,проміжний між бурим вугіллям і антрацитом.  

Кам'яне вугілля  являє собою тверду гірську породу, переважаючим компонентом якої є  Карбон (більше за 50 мол.%). До кам'яного  вугілля входять також такі елементи як Оксиген, Нітроген, Сульфур і переважна більшість елементів періодичної системи Д.І.Мендєлєєва. Кам'яне вугілля належить до групи так званих твердих горючих копалин, серед яких слід зазначити перш за все буре вугілля і антрацит. 

Щільна порода чорного, іноді сіро-чорного кольору. Блиск смоляний або металічний. В органічній речовині кам'яного вугілля міститься 75-92 % вуглецю, 2,5-5,7 % водню, 1,5-15 % кисню. Містить 2-48 % летких речовин. Вологість 1-12 %. Вища теплота згоряння в перерахунку на сухий беззольний стан 30,5-36,8 МДж/кг. Кам'яне вугілля належить до гумолітів.  

Утворення кам'яного вугілля характерне майже для всіх геологічних систем-від девону до неогену (включно); воно активно утворювалося в карбоні, пермі, юрі. Залягає кам'яне вугілля у формі пластів і лінзовидних покладів різної потужності (від десятків см до декількох десятків і сотень м) на різних глибинах (від виходів на поверхню до 2500 м і глибше). 

Кам'яне вугілля характеризується нейтральним складом органічної маси. Воно не реагує зі слабими лугами ні в звичайних умовах, ні під тиском. Бітуми кам'яного вугілля, на відміну від бурого вугілля, представлені переважно сполуками ароматичної структури. У кам'яному вугіллі не виявлені жирні кислоти і естери , мало сполук зі структурою парафінів. 

Кам'яне вугілля розділяють на блискуче, напівблискуче, напівматове, матове. У залежності від переважання тих або інших петрографічних компонентів виділяють вітренове, кларенове, дюрено-кларенове, кларено-дюренове, дюренове і фюзенове кам'яне вугілля. Пласти вугілля можуть бути складені одним з вказаних літотипів, частіше їх чергуванням. Як правило, блискучі відміни вугілля малозольні внаслідок незначного вмісту мінеральних домішок.  

  Вугілля використовується як паливо, але не меншого значення надається хімічній переробці вугілля з метою вилучення величезної кількості цінних речовин.  
   Унаслідок нагрівання до 1000 ◦С без доступу повітря вугілля перетворюється на кокс. Цей продукт на 96-98% складається з вуглецю. Основна галузь застосування – металургія.  
   Разом з коксом утворюються коксовий газ і кам’яновугільна смола, що є багатим джерелом різноманітних речовин,- з неї їх виділено близько 500.

   Перегонкою і хімічною обробкою кам’яновугільної смоли добувають ароматичні вуглеводні: толуол, нафталін, феноли, інші цінні речовини.  
   У розвитку синтетичної органічної хімії кам’яновугільна смола відіграла особливу роль. Як джерело хімічних сполук кам’яне вугілля почало використовуватись раніше, ніж нафта і природний газ. На основі продуктів, виділених із кам’яновугільної смоли, виникли цілі галузі хімічної промисловості – виробництво синтетичних барвників, лікарських препаратів, засобів захисту рослин, вибухових речовин тощо.  
   Кам’яновугільна смола виявилася доступною сировиною для виробництва всіх цих продуктів, що уможливило їх багатотоннажне виробництво. Отже, кам’яне вугілля – цінна хімічна сировина, яку вигідніше переробляти, ніж спалювати. 

Кам'яне вугілля  використовується як технологічна, енерго-технологічна і енергетична сировина, при виробництві коксу і напівкоксу з отриманням великої кількості хімічних продуктів (нафталін, феноли), на основі яких одержують добрива, пластмаси, синтетичні волокна, лаки, фарби і тощо.

Один з найбільш перспективних напрямів використання кам'яного вугілля — скраплення (зрідження) — гідрогенізація вугілля з отриманням рідкого палива.

При переробці  кам'яного вугілля отримують також:

Активне вугілля, штучний графіт і т. д.;

В промислових масштабах вилучається ванадій, германій і сірка;

Розроблені методи отримання галію, молібдену, цинку, свинцю.   

Для задоволення потреб економіки Україна щорічно використовує близько 100 млн. т вугілля, з яких майже 80 млн. т видобувається вітчизняними підприємствами.