- صفحه اصلی
- زغال سنگ
زغال سنگ
زغال سنگ یک سنگ رسوبی با رنگ سیاه یا قهوه‌ای مایل به سیاه و قابل احتراق می باشد. این ماده عمدتاً از کربن با مقادیر متغیر سایر عناصر، از جمله هیدروژن، گوگرد، اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده است. زغال سنگ زمانی تشکیل می‌شود که مواد مرده گیاهی ابتدا به ذغال سنگ نارس تبدیل می‌شوند و در اثر گرما و فشار ناشی از دفن در عمق زمین در طی میلیون‌ها سال به این ترکیب اصلی تبدیل می‌شوند.
ذخایر وسیع زغال سنگ از تالاب‌های قدیمی، جایی به نام جنگل‌های زغال سنگ سرچشمه می‌گیرند. که بسیاری از مناطق خشکی گرمسیری زمین را در اواخر دوره کربونیفر و دوران پرمین پوشش داده است. بسیاری از ذخایر مهم زغال‌سنگ که جوان‌تر هستند، به این منابع تعلق دارند و از دوران مزوزوئیک و سنوزوئیک سرچشمه می‌گیرند. در حالی که این ماده برای هزاران سال، شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. جهت تهیه این محصول با تیم حرفه ای مجموعه آذران پالایش تماس حاصل فرمایید.
نحوه تولید زغال سنگ
این ماده معدنی، میلیون‌ها سال پیش، زمانی که زمین با جنگل‌های باتلاقی بزرگ پوشیده شده بود، تشکیل شد؛ جایی که گیاهان سرخس‌های غول‌پیکر، نی و خزه‌ها رشد کردند. با رشد گیاهان، تعدادی از آن‌ها مردند و در آب‌های باتلاق افتادند. و نیز گیاهان جدید رشد کردند تا جای سایرین را بگیرند و زمانی که آن‌ها مردند، گیاهان دیگر باز هم رشد کردند.
با گذشت زمان، یک لایه ضخیم از گیاهان مرده در باتلاق، پوسید. و با گذشت زمان سطح زمین تغییر کرد و خاک، شسته شد و روند پوسیدگی متوقف شد، گیاهان بیشتری رشد کردند، اما آن‌ها نیز مردند و روی زمین سقوط کردند و لایه‌های جداگانه‌ای را تشکیل دادند، پس از میلیون‌ها سال، لایه‌های بیشتری، یکی روی دیگری تشکیل شد. وزن لایه‌های بالایی و آب و خاک در لایه‌های پایینی، روی همه گیاهان مرده جمع شد. در این شرایط، گرما و فشار باعث ایجاد تغییرات شیمیایی و فیزیکی در لایه‌های گیاه می‌شود. این حالت باعث خروج اکسیژن و ذخایر غنی کربن می‌شود. با گذشت زمان، موادی که روزی گیاهان زنده بودند به زغال سنگ تبدیل شدند.
تاریخچه زغال سنگ
پخت و پز و گرم کردن خانه با زغال سنگ در دوره و مکان‌های مختلف در طول تاریخ بشر انجام شده است، به ویژه در دوره‌هایی که زغال سنگ سطح زمین، بیشتر در دسترس بوده و هیزم کمیاب بوده است، اما اتکای زیاد به این ماده برای کوره‌های خانگی هرگز وجود نداشته؛ تا زمانی که چنین تغییراتی در سوخت، در اواخر قرن شانزدهم و اوایل قرن هفدهم در لندن اتفاق افتاد. توسعه انقلاب صنعتی منجر به استفاده گسترده از زغال سنگ گردید در سال ۱۷۰۰، اولین زغال سنگ جهان در بریتانیا استخراج شد. آخرین معدن زغال سنگ عمیق در بریتانیا در سال ۲۰۱۵ بسته شد.
بهتر است بدانید زغال سنگ‌هایی که در خارج از عمق زمین یافت می‌شد، در بریتانیا در طول عصر برنز (۳۰۰۰-۲۰۰۰ قبل از میلاد) استفاده می‌شد. در بریتانیای تحت حکومت رومی‌ها، تا پایان قرن دوم پس از میلاد در تمام میدان‌های زغال‌سنگ اصلی انگلستان و ولز از زغال سنگ بهره‌برداری می‌کردند.
ماده‌ای با ترکیبی بین زغال سنگ و آنتراسیت، زمانی به عنوان زغال سنگ مخصوص ماشین بخار مصرف می‌شد زیرا به طور گسترده به عنوان سوخت برای لوکوموتیوهای بخار کاربرد داشت. زغال سنگ نقش مهمی در صنعت در قرن ۱۹ و ۲۰ ایفا نمود.
و نیز شواهدی از تجارت زغال سنگ، مربوط به حدود سال ۲۰۰ پس از میلاد، در سکونتگاه رومی در هرونبریج، نزدیک چستر یافت شده است. شواهدی مبنی بر استفاده از این ماده برای آهن‌کاری در شهر، در دوره رومیان یافت شده است.
زغال سنگ کک
زغال سنگ کک دارای ترکیب شیمیایی است که 85 درصد تا 94 درصد آن را کربن تشکیل داده است و مابقی آن از اکسیژن،هیدروژن و مقدار کمی ازت و گوگرد تشکیل شده است.
مورد قبول و معمول ترین میزان درصد کربن در کک 96 الی 97 درصد می باشد.
کک به صورت طبیعی هم وجود دارد اما به دلیل کمیاب بودن منابع طبیعی آن را در صنعت با استفاده از حرارت دادن زغال سنگ در دمای 1000 تا 1100 درجه سانتی گراد در غیاب اکسیژن به مدت 32 الی36 ساعت تولید می کنند که به این فرآیند کک سازی گفته می شود.
زغال سنگ قیر
زغال سنگ قیر از انواع مختلف زغال سنگ می باشد که دارای درصد پایین تری از کربن نسبت به دیگر انواع زغال سنگ می باشد و دارای بافت نرمی است که در هنگام سوختن دود زیاد و بوی نامطبوعی ایجاد می کند.
این زغال سنگ در تولید سوخت های مایع و مواد شیمیایی و قطران استفاده می شود و از آن جایی که از قطران زغال سنگ برای تولید قیر استفاده می شود و این نوع از زغال سنگ ها منبع اصلی تولید قطران می باشند با نام زغال سنگ قیری معروف شده اند.
زغال سنگ قیر در صورت طی شدن زمان بیشتر می تواند به شکل زغال سنگ سخت تغییر یابد.
قیمت این زغال سنگ به علت فراوانی زیادی که دارد نسبت به دیگر انواع زغال سنگ ارزان تر است و همین سبب شده تا در صنایع مختلفی چون فولاد به عنوان سوخت و همچنین برای تولید برق هم پرکاربرد ترین نوع زغال سنگ باشد.
زغال سنگ قطران
زغال سنگ قطران از انواع زغال سنگ های نارس است که در صورت انجام عملیات پیرولیز روی آن حدود هفتاد درصد آن به کک تبدیل شده و ما بقی آن به دوده و کربن فعال و قطران تبدیل می شود که در موارد ذکر شده فقط 5 درصد محصول نهایی را قطران تشکیل می دهد و می توان گفت که محصول جانبی فرآیند پیرولیز زغال سنگ قطران می باشد.
اما در صورتی که زغال سنگ قطران در دمایی بین 400 درجه تا 900 درجه سانتی گراد حرارت داده شود تجزیه می شود که مواد حاصل از آن شامل برخی مواد گازی و روغنی می شوند که بخش عمده ی آن را قطران زغال سنگ تشکیل می دهد که خود شامل موادی چون بنزین،تولوئن،نفتالین و آنتراسن و غیره است که می توان آن ها را با استفاده از تقطیر از هم جدا کرد و مورد استفاده قرار داد.
انواع زغال سنگ
زغال سنگ بسته به میزان قدمت و مرحله ای از فرآیند تولید زغال سنگ که در آن قرار دارد در انواع مختلف مورد استفاده است که برخی از آن ها عبارت اند از:
- لیگنت: این نوع از زغال سنگ که به آن زغال سنگ قهوه ای هم گفته می شود پایین ترین درجه خلوص را دارد.
- بیتومینه: این زغال سنگ از انواع چگال این ماده می باشد که دارای رنگ مشکی و یا قهوه ای تیره می باشد.
- آنتراسیت: با نام زغال سنگ رسیده نیز شناخته می شود و دارای بالاترین درصد کربن در انواع زغال سنگ می باشد.