Горючие сланцы

ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ, осадочная горная порода орг. происхождения, в которой неорганическая составляющая преобладает над органической, называемой керогеном; один из видов твердых горючих ископаемых. По внеш. виду горючие сланцы -слоистые, реже плотные, массивные, иногда расслаивающиеся на плитки породы темно-серого или коричневого цвета разл. оттенков; при воспламенении горят коптящим пламенем. Кероген-продукт превращ. в естеств. условиях разных материалов растит. и животного происхождения, образовавший отложения сапропелитовой и гумусовой природы.

Различают след. осн. типы Т.е.: собственно сапропелитовые-кукерситы, в к-рых преобладают продукты превращ. простейших водорослей и животных материалов (залегают гл. обр. в Прибалтийском бассейне, а также в Волжском и др.); гумито-сапропелитовые, где значит. долю составляют измененные остатки высших растений (распространены в Карпатах и др.).

В сухом в-ве горючих сланцев содержится 50-80% неорг. в-в и 20-35% керогена (иногда до 50%). Минер. часть состоит из карбонатов Са (преимущественно), Mg, Fe, кремнистых и глинистых компонентов (кварца, полевых шпатов и сложных алюмосиликатов); встречаются включения FeS₂, а также соединений Ge, Be, Sc и др. редких элементов. Кероген содержит ароматические, алициклические, а также орг. кислород- и серосодержащие соед.; практически не раств. в орг. р-рителях (см. табл.).

ХАРАКТЕРИСТИКА КЕРОГЕНА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

В пром-сти горючие сланцы используют как топливо (в СССР св. 70%) и хим. сырье. Т.е., добываемые гл. обр. в Прибалтийском и Волжском бассейнах (содержат 10-15% влаги, уд. теплота сгорания 6-10 МДж/кг), сжигают в котельных электростанций, на что расходуется 75% всей добычи сланцев в стране. Зольный остаток от сжигания горючих сланцев применяют для получения вяжущих строит. материалов типа цемента.

Термич. переработкой горючих сланцев в условиях полукоксования (450-550 °С) получают смолу (10-30%), газовый бензин (1,0-1,5%), пирогенетич. воду и горючие газы с высокой теплотой сгорания. Смола полукоксования кукерситов содержит 20-25% фенолов (преим. высококипящих), а также парафиновые, алифатич., нафтеновые и ароматич. углеводороды. Смола полукоксования горючих сланцев Приволжского бассейна (25-28% в расчете на кероген) отличается высоким содержанием сераорганич. соединений-тиофена, бензтиофена и др.; применяется она для приготовления ихтиола. Высокотемпературным коксованием (950-1000 С) кукерситов производят бытовой газ (350-400 м³/т) с уд. теплотой сгорания 15,9-17,6 МДж/кг, газовый бензин (ок. 10 кг/т) и смолу (ок. 50 кг/т). Из сланцевой смолы получают антисептики, противоэрозионные препараты, р-рители, синтетич. смолы, шпалопропиточное масло, дорожный битум, сырье для произ-ва электродного кокса и др.

Горючие сланцы распространены по всей территории земного шара и образуют месторождения большой мощности и протяженности (пласты и линзы) в отложениях разного геол. возраста-от кембрия до неогена. В СССР общие геол. запасы горючих сланцев достигают 195,1 млрд. т, в т.ч. балансовые 16,6 млрд. т. Осн. и разрабатываемые месторождения горючих сланцев (кукерситов) в СССР находятся в Эстонии и Ленинградской обл.; большие месторождения расположены также в Куйбышевской обл., Белоруссии, на Украине и в Вост. Сибири. Общая добыча горючих сланцев в СССР составляет 11,8 млн. т условного топлива в год (1979). Крупные месторождения горючих сланцев имеются в Китае, США, Австралии, Бразилии и др. странах, где их рассматривают как потенциальное сырье для получения жидких топлив, смазочных материалов и для газификации (в частности, подземной).

===
Исп. литература для статьи «ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ»: Кузнецов Д. Т., Энергохимическое использование горючих сланцев, М., 1978; Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 1-12, М., 1962-78. С.Г.Аронов.

Страница «ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.