به سنگ ها و مواد فسیلی باقیمانده از بقایای گیاهی و جانوری، سنگْ زیست یا بیولیت می گویند. بیولیت ها به دو گروه قابل سوختن و یا غیر قابل سوختن تقسیم می شوند.
بیولیت های قابل سوختن را اصطلاحأ کاستو بیولیت یا سنگ های قابل اشتعال گویند. زغال سنگ در واقع از بیولیت های نوع قابل سوختن است. بیولیت ها شامل دو گروه بقایای گیاهی و جانوری هستند. اندام های گیاهی در نهایت به تورب، بیتومین و زغال سنگ و اندام های جانوری به هیدرو کربورها، نفت، گاز و شیل نفتی تبدیل می شوند.
انواع زغال سنگ
لیگنیت
زغال سنگ لیگنیت با نام زغال سنگ قهوه ای نرم نیز شناخته می شود. این نوع زغال سنگ در مرحله پس از تورب زایی به وجود می آید. اصولأ لیگنیت ها درجه زغال شدگی پایینی دارند و هنوز مقداری از بقایای مواد چوبی، برگ و پوست گیاهان را در آن ها می توان یافت. رنگ زغال سنگ لیگنیت، سیاه متمایل به قهوه ای تا سیاه، متخلخل و چگالی آن حدود 5/1 است. بافت متخلخل لیگنیت شبیه زغال های چوب خشک است. برخی از آنها بافت سست و رشته ای و برخی دیگر نیز بافت متراکم و شبیه خاک دارند. در این نوع زغال سنگ ها مقدار متوسط کربن 75-80 درصد، میزان متوسط اکسیژن حدود 10-15 درصد و مقدار متوسط هیدروژن حدود 5-7 درصد است. ارزش حرارتی آنها کم و حدود 6000 کیلو کالری است. به این دلیل مثل زغال سنگ های نوع تورب ارزش صنعتی ندارند. رطوبت لیگنیت ها از زغال سنگ های نوع بیتومینه نیز بیشتر است و به حدود 35-75 درصد میرسد و به همین دلیل در هنگام سوختن دود زیاد تولید می کنند. مواد فرار آنها نسبتأ زیاد است و گاهی به حدود 40-55 درصد نیز می رسد.
شبه بیتومینه
این نوع زغال سنگ ها حد فاصل زغال سنگ لیگنیت و بیتومینه است و به این دلیل به آنها زغال سنگ شبه بیتومینه می گویند. این زغال سنگ ها به آسانی می سوزند و دارای شعله ای روشن همراه با دود هستند و گاز زیادی تولید می کنند. بافت موجود در این زغال سنگ ها فضاهای خالی زیادی دارد که فضاهای خالی موجود در بافت آنها معمولأ از مواد ژله ای پر شده است. رنگ این زغال سنگها قهوه ای تا قهوه ای متمایل به سیاه است. این نوع زغال سنگها از نظر ظاهری دارای لایه بندی خوبی هستند. مقدار مواد چوبی آنها بسیار کم و درصد کربن آنها به حدود 80 درصد می رسد. میزان مواد فرار آنها حدود 43-53 درصد است و به هنگام قرارگرفتن در معرض هوا خرد می شود.
بیتومینه
زغال سنگهای بیتومینه از تجزیه جلبلک ها و مواد آلی جانوری میکروسکوپی تشکیل شده اند که دارای حدود 80 – 85 درصد کربن و حدود 5 درصد اکسیژن و هیدروژن هستند. این زغال سنگها معمولأ دارای بافت متراکم، سخت و نواری اند و شامل تناوبی از لایه های براق و مات هستند. زغال سنگ های بیتومینه از نظر مواد فرار به دو گروه تقسیم می شوند. گروه اول دارای 30 – 45 درصد مواد فرار است و بیشتر به عنوان سوخت در نیروگاه ها بکار میرود. گروه دوم دارای مواد فرار کمتری حدود 30 – 20 درصد هستند و بیشتر جهت تهیه کُک کاربرد دارند. زغال سنگ بیتومینه به هنگام سوختن مقدار فابل ملاحظه ای گاز قابل اشتعال آزاد می کنند. زغال سنگ بیتومینه بیشترین نوع سوخت فسیلی در طبیعت را تشکیل می دهد و مصرف زیادی نیز دارد. این نوع زغال سنگ ها به عنوان سوخت منازل و نیروگاه ها و همچنین برای تهیه کک بکار می روند. آن ها به خوبی شعله ور می شوند و رنگ شعله ی آنها زرد است.
آنتراسیت
زغال سنگ های آنتراسیت در آخرین مرحله ی فرآیند زغالی شدن تشکیل می شوند و دگرگونی بیشتری نسبت به سایر انواع زغال سنگ ها دارند. در این زغال سنگ ها مقدار کربن حدود 95 درصد، مواد فرار کم، مقدار اکسیژن حدود 3 درصد، مقدار هیدروژن حدود 3 درصد و مقدار رطوبت حدود 5/0 درصد است. زغال سنگ های آنتراسیت معمولأ رنگ سیاه، حالت توده ای، سخت و شکننده و جلای نیمه فلزی با شکست صدفی دارند. دست را سیاه نمی کنند، زیرا فاقد ماسرال فوزینیت هستند. زغال سنگ آنتراسیت به عنوان یک سوخت مناسب مورد استفاده قرار می گیرد. به سختی و در دمای بالا مشتعل می شود و در صورت سوختن، شعله ی آبی رنگ و بدونِ دود ایجاد می کند.
انواع زغال سنگ از نظر درجه کک شوندگی
یکی دیگر از روش های طبقه بندی زغال سنگ ها براساس ویژگیهای کک شوندگی آنها است. این طبقه بندی بیشتر کاربرد معدن کاری دارد و درکشور ما نیز بیشتر در بین معدن کاران به کار می رود. براساس درجه کک شوندگی، زغال سنگ ها را به گروه های زیر طبقه بندی می کنند.
زغال سنگ شعله خیز
زغال سنگ شعله خیز از گروه زغال سنگ های غیر کُک شو (غیر کک ده) تا کک شو ضعیف است. به این دلیل این زغال سنگ ها اغلب برای مصارف سوختی به کار می روند. ماسرال ویترینیت در زغال سنگ شعله خیز کمترین درخشندگی را دارد و تیره رنگ به نظر میرسد. در زغال سنگ های شعله خیز مقدار مواد فرّار حدود 40 – 45 درصد، میزان کربن حدود 76-80 درصد و ضریب انعکاس نوری در روغن غوطه ور کننده (R) کمتر از 66/0 است. در طبقه بندی های تجاری این زغال سنگ ها با مارک LF معرفی می شوند. نوع دیگری از زغال سنگ های شعله خیز وجود دارد که به زغال سنگ شعله بلند معروف است و با مارک D معرفی می شود.
زغال سنگ شعله خیز گاز دار
زغال سنگ شعله خیز گاز دار با داشتن شعله بلند و تولید گاز زیاد از سایر انواع زغال سنگ ها مشخص است. این زغال سنگ ها خاصیت کک شوندگی ندارند و یا بسیار سخت و به صورت ضعیف به کک تبدیل می شوند. ماسرال های ویترینیت آن ها کمی روشنتر از ماسرال های ویترینیت زغال سنگ های شعله خیز معمولی هستند.
در زغال سنگ های شعله خیز گازدار مقدار مواد فرار حدود 40-35 درصد، میزان کربن حدود 83-80 درصد، ضریب انعکاس نوری در روغن غوطه ور کننده (R) 85/0 – 66/0 و ارزش حرارتی حدود 7500 – 8000 کیلو کالری بر کیلوگرم است. این زغال سنگ ها با مارک GL یا G معرفی می شوند.
زغال سنگ گازدار
این نوع زغال سنگ ها از نوع کک شو ضعیف هستند، اما اگر زغال سنگ های گاز دار تحت تأثیر دگرگونی شدیدتری قرار گیرند، مثل زغال سنگ های نوع چرب، خاصیت کک شوندگی آن ها افزایش می یابد.
در زغال سنگ های گاز دار مقدار مواد فرار حدود 28-35 درصد، میزان کربن حدود 83-86 درصد و ضریب انعکاس نوری آنها در روغن غوطه ور کننده (R) 85/0 – 14/1 است. این زغال سنگ ها با مارک G معرفی می شوند.
زغال سنگ چرب
در زغال سنگ های چرب مقدار مواد فرار حدود 28-19 درصد، میزان کربن حدود 89-86 درصد، ضریب انعکاس نوری در روغن غوطه ورکننده (R) 53/1 – 14/1 و مقدار ارزش حرارتی حدود 8500 – 8300 کیلو کالری بر کیلوگرم است. این زغال سنگ ها با مارک F معرفی می شوند. زغال سنگ های چرب از نظر درجه کک شوندگی بالا هستند و در صنایع متالورژی کاربرد وسیع دارند.
زغال سنگ کُک شو
زغال سنگ های کک شو از نظر درجه کک شوندگی، جزء گروه زغال سنگ های کاملأ کک ده هستند. در صنایع متالورژی آنها را با زغال سنگ های کم کک شو مخلوط می کنند و سپس به کار می برند. شباهت ماسرال های اکسینیت و ویترینیت در آنها بسیار نزدیک است، به طوری که فقط با روغن غوطه ور کننده و در زیر میکروسکوپ (86/1– 53/1 =R) میتوان آنها را از هم تشخیص داد. این زغال سنگ ها با مارک K یا C معرفی می شوند.
زغال سنگ لاغر
زغال سنگ های لاغر با خاصیت کک شوندگی کم از زغال سنگ های کک شو مشخص می شوند. این زغال سنگ ها در مرز زغال سنگ آنترسیت جزء زغال سنگ های غیر کک شو محسوب می شوند.
در زغال سنگ های لاغر مقدار مواد فرار حدود 14-10 درصد، میزان کربن حدود 92-91 درصد، ضریب انعکاس نوری در روغن غوطه ور کننده (R) 86/2 – 22/2 و مقدار انرژی حرارتی حدود 8800-8700 کیلوکالری بر کیلوگرم است. این زغال سنگ ها با مارک L معرفی می شوند.
زغال سنگ آنتراسیت
زغال سنگ های چرب و کک ده، بیشترین درجه ی کک شوندگی و زغال سنگ گازدار مقدار متوسط و زغال سنگ نوع لاغر و آنتراسیت، کمترین درجه ی کک شوندگی را دارند. اصولأ زغال سنگ آنتراسیت خاصیت کک دهی ندارد و در اثر حرارت حالت خمیری نمی گیرد و به صورت پودر در می آید.
در زغال سنگ های آنتراسیت مقدار مواد فرّار کمتر از 10 درصد، میزان کربن حدود 92 تا 98 درصد، ضریب انعکاس نوری در روغن غوطه ور کننده (R) بیش از 22/2 و ارزش حرارتی حدود 8200-8500 کیلوکالری بر کیلوگرم است. این زغال سنگ ها با مارک L معرفی می شوند.
طبقه بندی زغال سنگ های ایران (به روش روسی)
|
مارک زغال
|
نام مترادف و متداول فارسی
|
کربن
(%)
|
ارزش حرارتی
(kcal/kg)
|
مواد فرار
(%VM)
|
ضریب انعکاس نور زغال در هوا
(10R)
|
|
د
D
|
زغال شعله خیز
|
7770-7430
|
51-37
|
80-75
|
|
|
گ
Г
|
زغال گازی
|
85-80
|
8485-8033
|
46-36
|
85-80
|
|
گ ژ
ЖГ
|
زغال گازی چرب
|
87-38
|
8700-8200
|
37-31
|
89-83
|
|
ژ
Ж
|
زغال چرب
|
90-80
|
8800-8400
|
33
|
97-86
|
|
ک ژ
КЖ
|
زغال کک شو چرب
|
90-86
|
8800-8300
|
31-25
|
93-89
|
|
ک
К
|
زغال کک شو
|
91-88
|
8800-8500
|
25-17
|
102-94
|
|
ان اس
СН
|
زغال لاغر قابل ذوب
|
85-70
|
8000-5000
|
31-17
|
102-93
|
|
او اس
ОС
|
زغال لاغر غبر قابل ذوب
|
92-89
|
8750-8500
|
17-13
|
106-103
|
|
ت
Т
|
زغال لاغر
|
93-91
|
8700-8600
|
17-10
|
116-106
|
|
پ آ
ПА
|
زغال نیمه آنتراسیت
|
8750-8200
|
10-7
|
120-114
|
|
|
آ
А
|
زغال آنتراسیت
|
8350-8100
|
10
|
145-130
|
کاربرد انواع زغال سنگ
مهمترین کاربرد زغال سنگ در دنیا برای تأمین انرژی و سوخت نیروگاه ها ست. هم اکنون 40 درصد برق جهان در نیروگاه های زغال سنگی تولید می شود. علاوه بر این از زغال سنگ در تهیه ی کُک برای صنایع فولاد سازی استفاده می شود. به طوری که در سال 2006 حدود 68 درصد فولاد دنیا بامصرف زغال سنگ تولید شده است.
سهم زغال سنگ در سبد انرژی جهان
زغال سنگ، بعد از نفت، بیشترین سهم را در سبد انرژی جهان دارد. نمودار روبرو سهم انواع انرژی های مختلف را در سبد مصرفی جهانی نشان می دهد.
میزان ذخایر زغال سنگ در جهان
بر مبنای گزارشات آژانس بین المللی انرژی (IEA) ، کل ذخایر قطعی و احتمالی زغال سنگ دنیا (کک شو و حرارتی) براساس نتایج اکتشافات تا پایان سال 2005 معادل 985 میلیارد تن برآورد شده است. آمریکا با 266 میلیارد تن بزرگترین منابع را دارد که معادل 27درصد کل منابع جهان است و پس از آن 17درصد ذخایر به روسیه و 13درصد ذخایر به چین تعلق دارد.
میزان تولید جهانی زغال سنگ
|
نام کشور
|
جمع ذخایر
|
|
|
ذخیره(میلیون تن)
|
% از کل ذخایر جهان
|
|
|
آمریکا
|
266
|
27
|
|
روسیه
|
170
|
17
|
|
چین
|
124
|
13
|
|
سایر کشور ها
|
تمام حقوق اين وبلاگ و مطالب آن متعلق به صاحب آن مي باشد. | |
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت: