碳有机非晶质矿物类

四、碳有机非晶质矿物类

碳有机非晶质矿物类，主要是指煤类矿物原料。煤是由碳组成的生物遗体的堆积体。自然界大量的生物及部分无机物一起被沉积于陆水盆地或海洋盆地形成巨大的厚层堆积，以后被其他的沉积物所掩盖。在细菌生命的活动过程中，在无氧或少氧条件下大部分有机质消失，形成富含碳的残留物，在上覆岩层的压力下固结硬化形成这种可燃性的物体被称为煤。

煤根据形成的原始材料的不同，可分为陆植煤类和腐泥煤类。

陆植煤类主要包括泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤，为陆地高等植物的木质素、纤维素及部分角质和植物树脂形成的，应用十分广泛，是主要的矿物燃料之一，为本书论述的重点。

腐泥煤类包括腐泥煤和胶泥煤，为低等水生植物和浮游动物的遗体形成的，在腐泥煤中往往保留部分低等水生植物和浮游动物的有机结构。

陆植煤类的主要物理特性见表19－4，其余特征如下：

表19－4　陆植煤类的主要特征

（一）化学组成

泥炭：一种比较松散的有机质堆积体，常保留植物的茎和叶的残骸。成分一般含C 59％、H6％、O+N=35％。但可含有泥、砂杂质。

褐煤：一般含C69.7％、O24％、H5.5％、N1.5％、S+灰分=8％，其中（O+N）/H=5。

烟煤：一般含C82％、H4.3％、O+N=13.7％。

无烟煤：一般含C85％、H2.2％、O2％、N0.8％、O+N=2.8％。

（二）成因产状

泥炭常产于第四纪以来的古代和现代的沼泽中，为沼泽植物和苔藓类死亡后在缺氧环境中由厌氧微生物参与下腐烂和分解的产物。

褐煤为泥炭在上覆岩石的压力下失去挥发组分的产物。

烟煤为褐煤进一步变质炭化的产物，常产于从石炭纪到第三纪的陆相或海相沉积环境中。

无烟煤常呈层或凸镜状，产于从石炭纪到第三纪的陆相或海相沉积环境中，系烟煤经高温变质结晶的产物。

（三）鉴定特征

泥炭：呈褐色，结构松散，常含植物的茎和叶的残骸及含泥、砂组分。

褐煤：呈褐色，密度较小，硬度低，易燃。

烟煤：呈黑色，污手，燃烧有强烈烟味。

无烟煤：呈黑色，半金属光泽，硬度大，燃烧无味。

（四）用途

泥炭在燃料缺乏的地区可作为燃料使用，燃烧后的灰烬可作为肥料。

褐煤主要作为民用或发电厂的燃料。若煤焦油产出率大于8％，可作为提取煤气和煤焦油的原料，还可作为合成氨的矿物原料。

烟煤，品种多，各品种在灰份、硫、磷含量、变质程度和煤焦油的产出率等方面差异特别大。因此，有的品种适合炼焦，有的品种适合发电，有的品种适合制取煤气，有的品种只能作为动力、发电或民用燃料。

无烟煤可作为发电、制造煤气或氮肥、炼白口铁及民用的燃料。